CN102632620B - 一种eps泡沫制品生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于包括有如下步骤：预发泡、熟化、进料、模具准备、加热成型、水冷却、真空冷却、脱模、整理、烘干、修整、包装、入库，通过对压缩空气、水循环冷却、烘干过程进行了改进。本发明工艺流程简单、合理，采用两路压缩空气供气系统，管路压力非常稳定，电磁阀动作灵敏，气缸开关阀动作快速可靠，冷却水循环系统可实现迅速降温，提高了冷却效率，节约了电能和蒸汽，同时达到了能源的合理利用，采用高低温风混合的方式，制品发泡密度无论多高都不会使制品变形、膨胀，缩短烘干时间，达到了资源的合理利用。
Description
技术领域
本发明涉及EPS泡沫制品领域，尤其涉及一种EPS泡沫制品生产工艺。
背景技术
EPS泡沫制品生产工艺中，压缩空气使用量很大，通常采用的压缩空气供气系统均采用空压机、过滤器、冷干机等后处理设备。该供气系统存在缺点：在EPS泡沫制品生产过程中需要此种处理过的净化压缩空气只占总用气量的10％左右，即电磁阀、气缸等动力气源；其余90％的压缩空气无需任何后处理，并且瞬间使用量大，易造成压力波动大，这样势必造成不必要的能源浪费和增大管路系统压力波动，影响电磁阀动作可靠性、机械动作的准确性。
过程中采用的循环冷却水是不管制品密度高低均采用一个水温（比较高），真空泵冷却水也采用此循环冷却水或直接采用自来水。该冷却水系统存在的缺点：
（1）、使用一个水温不能同时满足：35kg/m^3以上密度和30kg/m^3以下密度EPS泡沫制品成型工艺对水温的要求，造成蒸汽能源浪费和大量使用冷却水。
（2）、真空泵用水使用此循环水，温度高，造成抽空效果低，而使用自来水浪费大量水资源（天气太冷时，水温低易产生冷热振动）。
在烘干工序使用烘房烘干制品中水份。目前通常采用蒸汽热交换器和鼓风机送风，通过风道直接吹热风升高温度带走水份而达到烘干制品的目的。该种方法存在的缺点是：在烘干35kg/m^3以上密度的EPS泡沫制品时由于出风口温度偏高（按烘房工艺控制温度控制时），很易把出风口周围的制品烘变形（高密度制品含发泡剂较多，出风口温度又接近制品变形温度），造成废品。
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种EPS泡沫制品生产工艺，解决了已有的供气结构简单，易造成压力波动大，这样势必造成不必要的能源浪费和增大管路系统压力波动，影响电磁阀动作可靠性、机械动作的准确性；循环冷却水是不管制品密度高低均采用一个水温，真空泵冷却水也采用此循环冷却水或直接采用自来水，冷却效果不好，同时造成能源的浪费；已有的烘干房结构简单，在烘干35kg/m^3以上密度的EPS泡沫制品时由于出风口温度偏高，很易把出风口周围的制品烘变形，造成废品等问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于包括有如下步骤：
（1）、备料 根据EPS泡沫制品技术要求，选择合适的EPS原料规格型号；
（2）、预发泡 将上述备料放入EPS预发机中，然后通入蒸汽和压缩空气，同时进行有效控制均匀发泡，得到预发密度达到要求的EPS珠粒；
（3）、熟化 由于刚出预发机的EPS珠粒都是潮湿的，同时吸收冷空气使珠粒泡孔内产生负压，这使珠粒易撞瘪，因此需将预发后的EPS珠粒输送到熟化仓中进行熟化，约4小时以上，让其干燥及渗入空气消除负压，使泡孔内外压平衡；
（4）、进料 EPS珠粒熟化后，利用高压离心风机把熟化好的发泡料EPS珠粒输入到生产料仓中备用；
（5）、模具准备 根据不同的EPS泡沫制品设计事先制造成型模具，然后将成型模具安装到成型机上；
（6）、加热成型 成型机从生产料仓抽料到机器上的料桶，再利用压缩空气和专用料枪充入模腔中，充满EPS珠粒的模具，通入蒸汽“烧结”成型；过程中成型机的压缩空气为两路压缩空气供气系统，所述两路压缩空气供气系统分别为压缩空气系统和净化压缩空气系统两路，所述压缩空气系统包括有空压机，所述空压机将气体收集储存至一路储气罐，所述一路储气罐的出气管道连通与成型机的进料和脱模的进气管道；所述净化压缩空气系统包括有变频空压机，所述变频空压机将气体输送至缓冲罐，气体经缓冲罐缓冲进入过滤器，过滤后的气体再进入冷干机，经冷干机消除水分后的气体再进入过滤器，经过滤器过滤后的气体收集储存至二路储气罐，所述二路储气罐的出气管道连通与成型机的电磁阀和气动开关阀的进气管道；
（7）、水冷却 烧结完成后，向模具气室内喷入一定温度、压力的冷却水，冷却模具，作用是定型产品并降低模具的温度；过程中水冷却系统可根据发泡密度的不同，通入的冷却水的温度也不同，所述水冷却系统包括有成型机进、出水管道、循环水池、沉淀池、热水池、冷却塔、真空泵以及水泵组成的系统，其特征在于：所述的循环水池包括有一级循环水池、二级循环水池、三级循环水池，所述的冷却塔包括有一级冷却塔、二级冷却塔、三级冷却塔，所述成型机出水管道中的水经过沉淀池过滤后收集到热水池中，所述热水池的水通过热水泵抽取至一级冷却塔，经一级冷却塔冷却的水进入一级循环水池，所述的一级循环水池一方面通过管道和泵连通到低密度发泡车间成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至二级冷却塔，经二级冷却塔冷却的水进入二级循环水池，所述的二级循环水池一方面通过管道和泵连通到高密度发泡车间成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至三级冷却塔，经三级冷却塔冷却的水进入三级循环水池，所述三级循环水池中的水通过真空泵抽取至沉淀池中进行二次过滤循环利用；
（8）、真空冷却 模具水冷却后并排水，在关闭成型机排水口并打开真空阀门抽取制品中的水分和热量及模具气室中的水分，使制品完全定型；
（9）、脱模 制品冷却定型后，打开模具，利用压缩空气把产品固定在模具一边并吹松产品（与模具脱离），再利用顶杆辅助脱出制品；
（10） 、整理 分品种整理产品到专用工装上；
（11）、烘干 整理后的产品利用专用工装进入烘干房烘干产品，使制品含水率达到技术要求；所述的烘干房包括有房体，所述房体下端设有高低温风混合室，所述高低温风混合室分别通过分支管道连通有产生低温风的风机和产生高温风的热风机，所述房体的底面设有与高低温风混合室连通的通风孔，所述房体的顶部设有热风收集管道，所述热风收集管道分别通过回风管道连通到热风机和风机的进风口；
（12）、修边、包装 烘干后的EPS泡沫制品，根据技术要求进行后处理：修边，加装嵌件，贴海绵等后加工工序，最后按要求包装。
（13）、入库 按照技术要求，抽检合格后，分区域标准入库。
所述的经冷干机消除水分后的气体再进入过滤器，此处的过滤器为两个，经过两个过滤器进行二次过滤后的气体收集储存至二路储气罐。
所述的一级冷却塔、二级冷却塔、三级冷却塔的结构相同；所述的一级循环水池中的水温为50-55℃，二级循环水池中的水温为40-45℃，三级循环水池中中的水温为35℃以下。
所述的产生高温风的热风机为两个，分别与高低温风混合室的两侧连通，所述产生低温风的风机为一个，与高低温风混合室的低端连通；所述的房体的底面为钢板，与高低温风混合室相互对应配合，所述通风孔为圆孔，且均布在房体的底面的钢板上。
其原理是：
采用两路压缩空气供气系统：一路是净化压缩空气，用于电磁阀、气动开关阀执行动力，另一路为一般压缩空气，用于进料、脱模制品等。过程中净化压缩空气系统管路压力非常稳定，电磁阀动作灵敏，气缸开关阀动作快速可靠，变频空压机节能效果达到充分发挥；此时一般压缩机空气系统压力可以适当降低一些，也不影响成型工艺的稳定性，空压机产气量可以提高10％-15％，减少后处理设备的压力损失，并且节约了过滤器，冷干机后处理设备及使用维护成本。
成型机的出水管道中的水一般为80℃左右，经过沉淀过滤后进入热水池，然后再经过一级冷却塔进行冷却，再进入一级循环水池的温度大概为50-55℃，经过水泵抽取可用于发泡密度在30kg/m^3以下的EPS泡沫制品成型用循环冷却水，另一方面经过二级冷却塔进入二级循环水池的温度大概为40-45℃，经过水泵抽取可用于泡密度在35kg/m^3以上的EPS泡沫制品成型用循环冷却水，同时经过三级冷却塔进入三级循环水池的温度大概为35℃左右，通过真空泵抽取后与成型机的出水管道中的水混合，迅速降温，提高了冷却效率，节约了电能和蒸汽，同时达到了能源的合理利用。
采用高温风与低温风混合后再吹入烘房烘干EPS泡沫结构件制品，过程中首先设定好（自动控制）工艺温度后，烘干EPS泡沫结构件制品（发泡密度≥80 kg/m^3）时，制品发泡密度无论多高都不会使制品变形、膨胀，烘干时间可缩短1小时以上（由于风速快，热交换速度也快）；同时烘房内的热风可二次回收利用，达到了资源的合理利用。
本发明的优点是：
本发明工艺流程简单、合理，采用两路压缩空气供气系统，管路压力非常稳定，电磁阀动作灵敏，气缸开关阀动作快速可靠，冷却水循环系统可实现迅速降温，提高了冷却效率，节约了电能和蒸汽，同时达到了能源的合理利用，采用高低温风混合的方式，制品发泡密度无论多高都不会使制品变形、膨胀，缩短烘干时间，达到了资源的合理利用。
附图说明
图1 为本发明工艺流程图。
图2为成型机两路压缩空气供气系统图。
图3为水冷却系统图。
图4为烘干房结构示意图。
具体实施方式
参见附图：
一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于包括有如下步骤：
（1）、备料 根据EPS泡沫制品技术要求，选择合适的EPS原料规格型号；
（2）、预发泡 将上述备料放入EPS预发机中，然后通入蒸汽和压缩空气，同时进行有效控制均匀发泡，得到预发密度达到要求的EPS珠粒；
（3）、熟化 由于刚出预发机的EPS珠粒都是潮湿的，同时吸收冷空气使珠粒泡孔内产生负压，这使珠粒易撞瘪，因此需将预发后的EPS珠粒输送到熟化仓中进行熟化，约4小时以上，让其干燥及渗入空气消除负压，使泡孔内外压平衡；
（4）、进料 EPS珠粒熟化后，利用高压离心风机把熟化好的发泡料EPS珠粒输入到生产料仓中备用；
（5）、模具准备 根据不同的EPS泡沫制品设计事先制造成型模具，然后将成型模具安装到成型机上；
（6）、加热成型 成型机从生产料仓抽料到机器上的料桶，再利用压缩空气和专用料枪充入模腔中，充满EPS珠粒的模具，通入蒸汽“烧结”成型；过程中成型机的压缩空气为两路压缩空气供气系统，一种EPS泡沫制品生产用压缩空气供气系统改进构结构，包括有为成型机工作供气的两路压缩空气供气系统，两路压缩空气供气系统分别为压缩空气系统和净化压缩空气系统两路，压缩空气系统包括有空压机1，空压机1将气体收集储存至一路储气罐2，一路储气罐2的出气管道连通与成型机3的进料和脱模的进气管道；所述净化压缩空气系统包括有变频空压机4，变频空压机4将气体输送至缓冲罐5，气体经缓冲罐5缓冲进入过滤器6，过滤后的气体再进入冷干机7，经冷干机7消除水分后的气体再进入过滤器8，经二个过滤器8、9过滤后的气体收集储存至二路储气罐10，二路储气罐10的出气管道连通与成型机3的电磁阀和气动开关阀的进气管道；
（7）、水冷却 烧结完成后，向模具气室内喷入一定温度、压力的冷却水，冷却模具，作用是定型产品并降低模具的温度；过程中水冷却系统可根据发泡密度的不同，通入的冷却水的温度也不同，所述水冷却系统包括有包括有成型机11进、出水管道、循环水池、沉淀池12、热水池13、冷却塔、真空泵14以及水泵组成的系统，循环水池包括有一级循环水池15、二级循环水池16、三级循环水池17，冷却塔包括有一级冷却塔18、二级冷却塔19、三级冷却塔110，成型机1出水管道中的水经过沉淀池12过滤后收集到热水池13中，热水池13的水通过热水泵抽取至一级冷却塔18，经一级冷却塔18冷却的水进入一级循环水池15，一级循环水池15一方面通过管道和泵连通到低密度发泡车间21成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至二级冷却塔19，经二级冷却塔19冷却的水进入二级循环水池16，二级循环水池16一方面通过管道和泵连通到高密度发泡车间22成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至三级冷却塔20，经三级冷却塔20冷却的水进入三级循环水池17，三级循环水池17中的水通过真空泵抽取至沉淀池12中进行二次过滤循环利用；所述的一级冷却塔18、二级冷却塔19、三级冷却塔20的结构相同；所述的一级循环水池15中的水温为50-55℃，二级循环水池16中的水温为40-45℃，三级循环水池17中中的水温为35℃以下；
（8）、真空冷却 模具水冷却后并排水，在关闭成型机排水口并打开真空阀门抽取制品中的水分和热量及模具气室中的水分，使制品完全定型；
（9）、脱模 制品冷却定型后，打开模具，利用压缩空气把产品固定在模具一边并吹松产品（与模具脱离），再利用顶杆辅助脱出制品；
（11） 、整理 分品种整理产品到专用工装上；
（11）、烘干 整理后的产品利用专用工装进入烘干房烘干产品，使制品含水率达到技术要求；所述的烘干房包括有房体23，房体23下端设有高低温风混合室24，高低温风混合室24分别通过分支管道连通有产生低温风的风机25和产生高温风的热风机26，房体23的底面设有与高低温风混合室24连通的通风孔27，房体23的顶部设有热风收集管道28，热风收集管道28分别通过回风管道连通到热风机26和风机25的进风口；
（12）、修边、包装 烘干后的EPS泡沫制品，根据技术要求进行后处理：修边，加装嵌件，贴海绵等后加工工序，最后按要求包装。
（13）、入库 按照技术要求，抽检合格后，分区域标准入库。
所述的经冷干机消除水分后的气体再进入过滤器，此处的过滤器为两个，经过两个过滤器进行二次过滤后的气体收集储存至二路储气罐。
所述的一级冷却塔、二级冷却塔、三级冷却塔的结构相同；所述的一级循环水池中的水温为50-55℃，二级循环水池中的水温为40-45℃，三级循环水池中中的水温为35℃以下。
所述的产生高温风的热风机为两个，分别与高低温风混合室的两侧连通，所述产生低温风的风机为一个，与高低温风混合室的低端连通；所述的房体的底面为钢板，与高低温风混合室相互对应配合，所述通风孔为圆孔，且均布在房体的底面的钢板上。
生产过程中测试效果：
压缩空气过程：净化压缩空气系统管路压力非常稳定，电磁阀动作灵敏，气缸开关阀动作快速可靠，变频空压机节能效果达到充分发挥。
一般压缩机空气系统压力可以适当降低一些，也不影响成型工艺的稳定性，空压机产气量可以提高10％-15％，减少后处理设备的压力损失，并且节约了过滤器，冷干机后处理设备及使用维护成本。
水循环冷却过程：
（1）、生产发泡密度在30kg/m^3以下EPS泡沫制品的生产周期可缩短30％-40％，即提高效率30％-40％，节约蒸汽30％，电能25％。
(2)、生产发泡密度在35kg/m^3以下EPS泡沫制品的生产周期缩短10％-15％，即提高效率10％-15％，节约蒸汽20％，电能25％。
（3）、真空泵使用此循环水比使用自来水节水100％，比使用一个水温循环水节约电能10％-20％。
烘干过程：设定好（自动控制）工艺温度后，烘干EPS泡沫结构件制品（发泡密度≥80 kg/m^3）时，制品发泡密度无论多高都不会使制品变形、膨胀，同时烘干时间可缩短1小时以上（由于风速快，热交换速度也快）。
Claims (4)
1.一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于包括有如下步骤：
（1）、备料 根据EPS泡沫制品技术要求，选择合适的EPS原料规格型号；
（2）、预发泡 将上述备料放入EPS预发机中，然后通入蒸汽和压缩空气，同时进行有效控制均匀发泡，得到预发密度达到要求的EPS珠粒；
（3）、熟化 由于刚出预发机的EPS珠粒都是潮湿的，同时吸收冷空气使珠粒泡孔内产生负压，这使珠粒易撞瘪，因此需将预发后的EPS珠粒输送到熟化仓中进行熟化4小时以上，让其干燥及渗入空气消除负压，使泡孔内外压平衡；
（4）、进料 EPS珠粒熟化后，利用高压离心风机把熟化好的发泡料EPS珠粒输入到生产料仓中备用；
（5）、模具准备 根据不同的EPS泡沫制品设计事先制造成型模具，然后将成型模具安装到成型机上；
（6）、加热成型 成型机从生产料仓抽料到机器上的料桶，再利用压缩空气和专用料枪充入模腔中，充满EPS珠粒的模具，通入蒸汽“烧结”成型；过程中成型机的压缩空气为两路压缩空气供气系统，所述两路压缩空气供气系统分别为压缩空气系统和净化压缩空气系统两路，所述压缩空气系统包括有空压机，所述空压机将气体收集储存至一路储气罐，所述一路储气罐的出气管道连通于成型机的进料和脱模的进气管道；所述净化压缩空气系统包括有变频空压机，所述变频空压机将气体输送至缓冲罐，气体经缓冲罐缓冲进入过滤器，过滤后的气体再进入冷干机，经冷干机消除水分后的气体再进入过滤器，经过滤器过滤后的气体收集储存至二路储气罐，所述二路储气罐的出气管道连通于成型机的电磁阀和气动开关阀的进气管道；
（7）、水冷却 烧结完成后，向模具气室内喷入一定温度、压力的冷却水，冷却模具，作用是定型产品并降低模具的温度；过程中水冷却系统可根据发泡密度的不同，通入的冷却水的温度也不同，所述水冷却系统包括有成型机进、出水管道、循环水池、沉淀池、热水池、冷却塔、真空泵以及水泵组成的系统，其特征在于：所述的循环水池包括有一级循环水池、二级循环水池、三级循环水池，所述的冷却塔包括有一级冷却塔、二级冷却塔、三级冷却塔，所述成型机出水管道中的水经过沉淀池过滤后收集到热水池中，所述热水池的水通过热水泵抽取至一级冷却塔，经一级冷却塔冷却的水进入一级循环水池，所述的一级循环水池一方面通过管道和泵连通到低密度发泡车间成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至二级冷却塔，经二级冷却塔冷却的水进入二级循环水池，所述的二级循环水池一方面通过管道和泵连通到高密度发泡车间成型机的进水管道，另一方面通过水泵抽取至三级冷却塔，经三级冷却塔冷却的水进入三级循环水池，所述三级循环水池中的水通过真空泵抽取至沉淀池中进行二次过滤循环利用；
（8）、真空冷却 模具水冷却后并排水，在关闭成型机排水口并打开真空阀门抽取制品中的水分和热量及模具气室中的水分，使制品完全定型；
（9）、脱模 制品冷却定型后，打开模具，利用压缩空气把产品固定在模具一边并吹松产品，再利用顶杆辅助脱出制品；
（10） 、整理 分品种整理产品到专用工装上；
（11）、烘干 整理后的产品利用专用工装进入烘干房烘干产品，使制品含水率达到技术要求；所述的烘干房包括有房体，所述房体下端设有高低温风混合室，所述高低温风混合室分别通过分支管道连通有产生低温风的风机和产生高温风的热风机，所述房体的底面设有与高低温风混合室连通的通风孔，所述房体的顶部设有热风收集管道，所述热风收集管道分别通过回风管道连通到热风机和风机的进风口；
（12）、修边、包装 烘干后的EPS泡沫制品，根据技术要求进行后处理：修边，加装嵌件，贴海绵后加工工序，最后按要求包装；
（13）、入库 按照技术要求，抽检合格后，分区域标准入库。
2.根据权利要求1所述的一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于：所述的经冷干机消除水分后的气体再进入过滤器，此处的过滤器为两个，经过两个过滤器进行二次过滤后的气体收集储存至二路储气罐。
3.根据权利要求1所述的一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于：所述的一级冷却塔、二级冷却塔、三级冷却塔的结构相同；所述的一级循环水池中的水温为50-55℃，二级循环水池中的水温为40-45℃，三级循环水池中的水温为35℃以下。
4.根据权利要求1所述的一种EPS泡沫制品生产工艺，其特征在于：所述的产生高温风的热风机为两个，分别与高低温风混合室的两侧连通，所述产生低温风的风机为一个，与高低温风混合室的低端连通；所述的房体的底面为钢板，与高低温风混合室相互对应配合，所述通风孔为圆孔，且均布在房体的底面的钢板上。
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