CN103331891B - 一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法 - Google Patents

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Abstract

一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，特别之处是：所述方法在双螺杆挤出机上实施，将热熔压敏胶原料分为三类，各类原料分别由设置在双螺杆挤出机上的第一加料处、第二加料处、第三加料处分别投入双螺杆挤出机内，由双螺杆挤出机在运转过程中将热熔压敏胶原料经热融、均化后制成热熔压敏胶挤出。本发明的主要特点如下：（1）连续性生产，生产效率高，约是传统反应釜生产效率的2.5~3倍；（2）生产耗时短，原材料从加入双螺杆挤出机到生产出热熔压敏胶产品耗时不超过5分钟，即使经过降温包装耗时也不超过0.5小时；（3）生产的成品胶性能较稳定，由于生产过程短，高分子的胶的分子链段不容易断裂老化，产品性好。

Description

一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法
技术领域
本发明涉及一种胶类产品生产方法，特别是采用双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法。
背景技术
    热熔胶压敏胶是压敏胶的一种，是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接，不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂。热熔胶压敏胶主要由合成橡胶和树脂及橡胶油等混合加热成溶熔状态再涂布于纸、布或塑料薄膜等基材上而制成的一种新型胶粘带，成本低廉是其最大的优点，主要用于各类封箱、封盒、不干胶纸、标贴标签、饮料瓶标签、封口铝箔、软包装及其它包装用和环保纸栈板等，适应各类材质，市场需求量日益增加。目前，生产热熔压敏胶大都采用间歇式的反应釜生产，生产效率低下，一般需要3-4小时才能生产一釜。由于生产效率低，导致热熔胶压敏胶的生产成本较高；现有技术热熔胶压敏胶在生产过程中由于时间较长，其主要原料高分子的SIS树脂和增粘树脂，容易分解成小分子，影响热熔压敏胶的性能，造成胶的物理性能的缺陷，使产品质量不够稳定，不同批次的热熔压敏胶的性能偏差较大，甚至出现无规律的质量问题。
发明内容
本发明用于解决上述已有技术之缺陷，提供一种生产效率高、生产周期短、产品质量容易控制、可连续性生产的双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法。
本发明所称问题是通过以下技术方案解决的：
一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，特别之处是：所述方法在双螺杆挤出机上实施，将热熔压敏胶原料分为三类，各类原料分别由设置在双螺杆挤出机上的第一加料处、第二加料处、第三加料处分别投入双螺杆挤出机内，由双螺杆挤出机在运转过程中将热熔压敏胶原料经热融、均化后制成热熔压敏胶挤出。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述第一加料处为双螺杆挤出机的投料口，由第一喂料机将热熔压敏胶原料中的SIS树脂和抗氧剂由投料口投入；所述第二加料处位于距双螺杆挤出机投料口0.25-0.3L处，L为双螺杆挤出机的螺杆长度，由在该处设置的油性原料入口及液体泵将热熔压敏胶原料中的油性原料泵入双螺杆挤出机内；所述第三加料处位于距双螺杆挤出机投料口0.50-0.6L处，由在该处设置的原料入口及第二喂料机将热熔压敏胶原料中的增粘树脂原料投入双螺杆挤出机内，第三加料处还设有自然排气口；在距双螺杆挤出机投料口0.85-0.95L处设有真空排气孔，真空排气孔连接真空泵，双螺杆挤出机的机头部为出料口。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述双螺杆挤出机的长径比L/D为44：1，螺杆直径：71 mm，螺杆槽深：12 mm，螺杆转速：60－600rpm。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述双螺杆挤出机第一加料处和第二加料处之间为加料段，加料段温度控制在120±5℃；第二加料处和距投料口0.7-0.80L之间为熔融段，熔融段温度控制在150±5℃；熔融段末端和机头出料口之间为均化段，均化段温度控制在170±5℃。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述第一喂料机设有第一喂料机冷却水道，冷却水温不超过35℃；第二喂料机设有第二喂料机冷却水道；冷却水温不超过25℃。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述双螺杆挤出机冷却水温度不超过50℃。
上述双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，所述真空泵抽真空的真空度为0.04-0.08MP。
本发明针对现有间歇式反应釜生产热熔压敏胶生产效率低、产品质量不易保证的问题进行了改进，经长期摸索试验，提供了一种利用双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法。相比传统方法本发明的主要特点如下：（1）连续性生产，生产效率高，一台双螺杆挤出机一天24小时可以生产热熔压敏胶10吨以上，约是反应釜生产效率的2.5~3倍；（2）生产耗时短，原材料从加入双螺杆挤出机到生产出热熔压敏胶产品耗时不超过5分钟，即使经过降温包装耗时也不超过0.5小时；（3）生产的成品胶性能较稳定，由于生产过程短，高分子的胶的分子链段不容易断裂老化，产品性能好，还可通过观察整个螺杆上的熔体剖面来对混合过程进行分析控制，有利于保证产品质量的稳定性；（4）降低生产成本，需要更换原料时，基于双螺杆挤出机具有自洁功能，在数分钟时间内即可用清洗料清洗干净加工区域，可少用清洗料，节约了成本，而且物料配方的更换相对更为容易。
附图说明
图1是本发明双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的示意图。
图中各部件标号如下：1.双螺杆挤出机；2. 螺杆；3.第一喂料机冷却水道；4. 第一喂料机； 5.液体泵；6.管道；7.调节阀；8.喷头；9.第二喂料机；10、第二喂料机冷却水道；11.自然排气口；12.真空排气口；13.真空泵；14、出料口；15.机筒。
具体实施方式
实现本发明方法的第一步要选定设备的规格型号。由于热熔压敏胶制作过程要求各原料要充分的熔融混合，因此要求双螺杆挤出机的螺杆具有较大的长径比。双螺杆挤出机选用高速同向啮合式，在热熔压敏胶制作过程可产生十分强烈而复杂的物料传递交换、分流掺合以及剪切捏合等作用，使热熔压敏胶充分热融均化。经过筛选，选用双螺杆挤出机的螺杆长径比需大于等于44。
热熔压敏胶各原料的性能差别较大，有固体有液体，而且原料粘性较大很容易粘结成团，堵塞进料口。本发明根据原料不同性能将其分为三类，分三处添加。第一加料处位于双螺杆挤出机的投料口，第一喂料机采用双螺杆挤出机配备的喂料机，第一喂料机设有冷却水道，冷却水温控制在不超过35℃。水温低于原料的玻璃化温度，从而保证原料具有较低的粘性来保证物料配比的准确性。通常组成热熔压敏胶的原料包括固体的SIS树脂、抗氧剂、油性原料及固体增粘树脂等，在第一加料处按照配比加入SIS树脂和抗氧剂。第二加料处位于距双螺杆挤出机投料口0.25-0.3L处，L为双螺杆挤出机的螺杆长度。在该处专门设置的油性原料入口和连接该入口的液体泵，由液体泵、管道、喷头按配比要求将热熔压敏胶原料中的油性原料泵入双螺杆挤出机内，液体泵可以采用齿轮泵或柱塞泵，管道上设置调节阀。第三加料处位于距位于距双螺杆挤出机投料口0.50-0.6L处，由在该处专门设置的原料入口及第二喂料机，将热熔压敏胶原料中的增粘树脂原料按配比投入双螺杆挤出机内，第三加料处还设有自然排气孔，第二喂料机采用双螺杆侧喂料机，第二喂料机设有冷却水道，冷却水温不超过25℃。水温控制低于该处物料的玻璃化温度，从而保证物料具有较低的粘性来保证物料配比的准确性。双螺杆挤出机在生产热熔压敏胶过程中，各投料处需根据热熔压敏胶原料配比、双螺杆挤出机运行速度来调整第一喂料机、液体泵、第二喂料机的投料量，使各原料在连续性作业中由各处按配比徐徐投入。在距双螺杆挤出机首部0.85-0.95L处设有真空排气口，真空排气口连接真空泵。在双螺杆挤出机生产时，由于在熔融搅拌过程中，物料混入了气体，使成品胶呈现不透明的乳白色，这种胶不能直接用于生产涂布。小气泡造成涂布时胶不能涂布均匀，大小气泡造成涂布表面局部漏涂无胶，表面凹凸不平而不具备使用价值。因此，在生产时去掉气泡是必须要做到的。利用真空泵排除多余气体，可以使胶液呈现均一透明的液体。真空泵抽真空的真空度为0.04-0.08MP。
热熔压敏胶生产时各种原料的性能和作用不同，需要在不同的温度和熔融阶段加入搅拌混合。比如增粘树脂如果提前加入将严重影响主体橡胶的熔融塑化。因此需设立三个加料口，而且3个加料口所加入的原料必须唯一对应。如果颠倒顺序各物料不能正常连续生产，比如在第一加料口加入增粘树脂，由于增粘树脂软化点大约在100℃，将会很快熔化为液体，根本不能正常输送物料。同样，如果颠倒主体橡胶不能充分熔融塑化，因为它的塑化温度较高需要更高的温度和时间充分熔融混合。因此，顺序颠倒后将不能正常生产或严重影响产品质量。
以下结合附图给出本发明方法的一个具体实施例。
参看图1，所选用的双螺杆挤出机1的参数如下：主电机功率 132 kw，螺杆2的长径比为 44，螺杆直径71毫米，螺杆转速 600 rpm，总加热功率 60 kw。设置在螺杆外部的机筒15共十一节，单节机筒长度290mm，机筒总长3190mm。双螺杆挤出机的投料口也就是第一加料处设置在第一节机筒处，第一喂料机4采用双螺杆喂料机，其喂料量为80－500Kg/h。第一喂料机设有第一喂料机冷却水道3，冷却水温控制在不超过35℃。第二加料处设置在第三节机筒处，采用齿轮式液体泵5、管道6、喷头8将油性原料泵入双螺杆挤出机中，管道6上设有调节阀7。液体泵的加注液体量为40-200Kg/小时。第三加料处设置在第六节机筒处，第三加料处设有第二喂料机9，第二喂料机采用双螺杆侧喂料机，其喂料量为80－500Kg/h，第二喂料机设有第二喂料机冷却水道10，冷却水温控制在不超过25℃。在六节机筒处还设有自然排气孔11。在第十节机筒处设有真空排气口和真空泵13，真空泵抽真空的真空度为0.04-0.08MP。双螺杆挤出机的机头处为成品热熔压敏胶的出料口14，由此处挤出的熔融压敏胶成品经过降温后包装。
所生产的熔融压敏胶原料配比如下（质量份）： SIS橡胶：100，增塑剂油类：25-80，增粘树脂：60-180，抗氧剂：1-3。其中，在第一加料处加入的原料为：SIS橡胶和抗氧剂，在第二加料处加入的原料为增塑剂油类，在第三加料处加入的原料为增粘树脂。在连续性生产过程中，双螺杆挤出机转速设定为480rpm，第一喂料机4的喂料量调整为220 Kg/小时，液体泵5的加注液体量为70Kg/小时，第二喂料机9的喂料量调整为310 Kg/小时。加料段（1-3节机筒）温度控制为120±5℃，熔融段（4-8节机筒）温度控制为150±5℃，均化段（9-11节机筒）温度控制为170±5℃。按照上述工艺参数，一台双螺杆挤出机一天24小时可以生产热熔压敏胶14.4吨。

Claims (3)

1.一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，其特征在于：所述方法在双螺杆挤出机上实施，将热熔压敏胶原料分为三类，各类原料分别由设置在双螺杆挤出机上的第一加料处、第二加料处、第三加料处分别投入双螺杆挤出机内，由双螺杆挤出机在运转过程中将热熔压敏胶原料经热融、均化后制成热熔压敏胶挤出；
所述第一加料处为双螺杆挤出机的投料口，由第一喂料机将热熔压敏胶原料中的SIS树脂和抗氧剂由投料口投入；所述第二加料处位于距双螺杆挤出机投料口0.25-0.3L处，L为双螺杆挤出机的螺杆长度，由在该处设置的油性原料入口及液体泵将热熔压敏胶原料中的油性原料泵入双螺杆挤出机内；所述第三加料处位于距双螺杆挤出机投料口0.50-0.6L处，由在该处设置的原料入口及第二喂料机将热熔压敏胶原料中的增粘树脂原料投入双螺杆挤出机内，第三加料处还设有自然排气口；在距双螺杆挤出机投料口0.85-0.95L处设有真空排气孔，真空排气孔连接真空泵，双螺杆挤出机的机头部为出料口；
所述第一喂料机设有第一喂料机冷却水道，冷却水温不超过35℃；第二喂料机设有第二喂料机冷却水道；冷却水温不超过25℃；
所述双螺杆挤出机的长径比L/D为44：1，螺杆直径：71 mm，螺杆槽深：12 mm，螺杆转速：60－600rpm。
2.根据权利要求1所述的双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机第一加料处和第二加料处之间为加料段，加料段温度控制在120±5℃；第二加料处和距投料口0.7-0.80L之间为熔融段，熔融段温度控制在150±5℃；熔融段末端和机头出料口之间为均化段，均化段温度控制在170±5℃。
3.根据权利要求2所述的双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，其特征在于，所述真空泵抽真空的真空度为0.04-0.08MPa。
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