CN102601958A - 一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺 - Google Patents

一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺 Download PDF

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Abstract

一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺属于采用单螺杆或双螺杆挤出机生产交联聚乙烯管的领域。现有的交联聚乙烯管挤出生产技术中的硅烷交联和过氧化物交联聚乙烯管生产工艺，其挤出速度慢、生产效率低、消耗热能高。本发明实现将配有过氧化物交联剂的聚乙烯物料放入单螺杆或双螺杆挤出机并从挤出机快速挤出管材，经过定型套定型后的管坯从热辐射的交联装置中穿过并发生化学交联反应形成交联聚乙烯管，经过冷却定型水槽固化管材，最后由管材牵引机至收卷机盘卷交联聚乙烯管。本发明在快速挤出交联聚乙烯管的生产过程中实现节能、提高生产效率、降低生产成本。

Description

一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺
技术领域
本发明提供了一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺，该技术改进现有的化学交联聚乙烯管挤出工艺，可用于交联聚乙烯管的生产，有利于节能、提高生产效率、降低生产成本。“一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺”将会替代我国现有的交联聚乙烯管挤出生产工艺，提高交联管生产企业的市场竞争力。
背景技术
现有的交联聚乙烯管挤出生产技术主要有硅烷交联和过氧化物交联聚乙烯生产工艺。硅烷交联聚乙烯管挤出工艺，需要在单螺杆挤出机中进行预交联化学反应，这需要物料在螺杆内停留一定的反应时间，挤出的管材然后需要在95℃左右的温度下水煮8小时经过水解缩合交联反应后形成交联聚乙烯管。因此，硅烷交联聚乙烯管的生产效率低于普通聚乙烯管的生产效率，水解缩合交联需要大量的热能。现有的过氧化物交联管生产是用柱塞挤出机挤出工艺，这种工艺最主要的缺点是生产效率很低，大约为25kg/hr。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺，从而在交联聚乙烯管的生产过程中实现节能、提高生产效率、降低生产成本。
一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺，其特征在于：应用如下装置进行交联聚乙烯管的生产，该装置依次为：一台单螺杆或双螺杆挤出机，且单螺杆或双螺杆挤出机配有管状挤出口模和定型套，一台热辐射的交联装置，一台冷却定型水槽，一台管材牵引机和一台管材收卷机；
应用该装置的工作过程：将聚乙烯物料放入单螺杆或双螺杆挤出机并从挤出机挤出管材，经过定型套定型后的管坯从热辐射的交联装置中穿过并发生化学交联反应形成交联聚乙烯管，经过冷却定型水槽固化管材，最后由管材牵引机至收卷机盘卷交联聚乙烯管。
进一步，聚乙烯物料从单螺杆或双螺杆挤出机挤出形成的管材的交联度小于10％。
本专利的特征在于：
聚乙烯物料从单螺杆或双螺杆挤出机挤出形成的管坯内部的交联度小于10％，从而能够保证快速挤出。根据挤出管的速度和管壁的厚度调节热辐射的交联装置的温度，从而使按照正常牵引速度通过热辐射的交联装置的管坯在其中发生充分的化学交联反应，使交联聚乙烯管的交联度达到国家标准规定的70％以上。经过热辐射的交联装置化学交联后的交联聚乙烯管再经过冷却定型水槽固化最终定型，然后由管材牵引机牵引至管材收卷机盘卷。
所述的专利内容可用于混有过氧化物化学交联剂的各种聚乙烯粉料或颗粒的单螺杆或双螺杆挤出机快速挤出交联聚乙烯管的生产。
本发明在快速挤出交联聚乙烯管的生产过程中实现节能、快速挤出的效果，并提高其生产效率和降低生产成本。
附图说明：
图1快速挤出交联聚乙烯管的工艺的生产工艺流程图；1为单螺杆或双螺杆挤出机、2为挤出口模、3为定型套、4为热辐射的交联装置、5为冷却定型水槽、6为管材牵引机、7为管材收卷机。
具体实施方式
该装置从左至右为：一台单螺杆或双螺杆挤出机1，挤出口模2与挤出机出口相连，后续安装定型套3，接着是热辐射的交联装置4，后接冷却定型水槽5，然后交联聚乙烯管由管材牵引机6牵引至管材收卷机7盘卷。
如图1所示，一台单螺杆挤出机的螺杆直径为65毫米，长径比为30∶1，单螺杆挤出机驱动电机功率为37kw，正常挤出高密度聚乙烯(HPDE)的挤出量为80kg/hr，HDPE密度为0.95克/厘米3，挤出管外径为20毫米，管壁厚为2毫米，其挤出速度为12米/每分钟。本发明的工艺可参照HDPE的正常挤出速度进行生产，即采用这台单螺杆挤出机的快速挤出交联聚乙烯管生产线的挤出量为80kg/hr。而采用这台单螺杆挤出机生产硅烷交联聚乙烯管φ20x2管材的挤出速度为5米/每分钟。与硅烷交联聚乙烯管单螺杆挤出机生产线相比，采用本发明的工艺，可使这条螺杆挤出机生产交联聚乙烯管材的生产效率提高140％。一台柱塞式挤出机的驱动电机功率为25kw，挤出过氧化物交联聚乙烯管的挤出量为25kg/hr。与过氧化物交联聚乙烯管柱塞式挤出机生产线相比，采用本发明的工艺，可使这条单螺杆挤出机生产交联聚乙烯管材的生产效率提高220％。
以上具体实施方式中及图1中所述，仅为用以说明本发明的一个实例，而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明提出的保护范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺，其特征在于：应用如下装置进行交联聚乙烯管的生产，该装置依次为：一台单螺杆或双螺杆挤出机，且单螺杆或双螺杆挤出机配有管状挤出口模和定型套，一台热辐射的交联装置，一台冷却定型水槽，一台管材牵引机和一台管材收卷机；
应用该装置的工作过程：将聚乙烯物料放入单螺杆或双螺杆挤出机并从挤出机挤出管材，经过定型套定型后的管坯从热辐射的交联装置中穿过并发生化学交联反应形成交联聚乙烯管，经过冷却定型水槽固化管材，最后由管材牵引机至收卷机盘卷交联聚乙烯管。
2.根据权利要求1所述的一种快速挤出交联聚乙烯管的工艺，其特征在于：聚乙烯物料从单螺杆或双螺杆挤出机挤出形成的管材的交联度小于10％。
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