CN103753796A - 一种pps塑料板生产设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

一种PPS塑料板生产设备，包括主机和辅机；所述主机包括挤压系统、转动系统和控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；其生产工艺包括：投料、烘干、塑化挤出、成型/定型、牵引装置、保温热处理热、切板/堆料、热处理、倒边。本发明提供的设备及工艺有效克服了应人工调节压力不均带来的麻烦，避免了板材挤出歪斜的情况；同时消除了板材内应力，使得板材弯曲与爆裂情况有很大的改善；另外，制品内部气孔问题得到基本消除，结构紧密度满足质量要求；还使得表面光滑度、花斑得到很好的控制；还提高了生产效率，产量有很大提高。

Description

一种PPS塑料板生产设备及工艺
技术领域
本发明公开了一种PPS塑料板生产设备及工艺。
背景技术
PPS板挤出成型是把粒状物料由料斗加入到挤出机的机筒内，物料在螺杆旋转的挤压推动作用下，通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实，通过机筒外部的加热装置和摩擦预热，在高温、高压条件下熔融塑化。然后，连续转动的螺杆再把熔融物料推入机头模具，从机头模具挤出的熔融物料经冷却定型成为所需的PPS制品。
以前生产设备和工艺，PPS板挤出成型生产线如图1所示：PPS板挤出机成型生产线的组成，PPS挤出的生产线包括主机、辅机两部分组成，这些部分称为挤出机组。主机为一台挤出机由以下三部分组成：挤压系统、转动系统、控制系统；其中：挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PPS挤出螺杆，螺杆长径比为30：1，压缩比为3；转动系统主要由电机和减速箱组成，电机运转，通过皮带传动带动减速箱，从而使螺杆保持一定的剪切速率；控制系统主要电器仪表和执行机构组成，其主要作用是控制主机，使其操作的转速和功率正常，并保证主机和辅机的温度、压力、流量和制品的质量，实现全机组的自动控制。挤出机的组成是根据制品的种类而定的，一般辅机由下列几部分组成：模具、刹车装置、切割装置。模具由三部分组成，分别为：上模、中板、下模，上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形，角度135度的成型型腔。模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温，控制模具温度；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水，对模具进行降温，使制品定型挤出模具；模具与主机通过法兰连接在一起，熔融的料通过法兰进入模具；刹车装置主要由刹车座和刹车条组成。刹车座安装在模具的出口位置，当PPS板挤出型腔后，通过调节刹车座上的调节螺丝，使刹车条压紧制品，在压缩区产生一定的压力，结构更为紧密，质量更为稳定；切割机为板材切割设备，安装在模具出口后面，挤出的制品穿过切板机的切板支撑面，通过锯片的高速旋转切割板材，切成所需要的长度。
挤出成型的生产工艺过程：投料→烘干→塑化挤出→成型/定型→刹车装置→切板/堆料→倒边。
⑴投料：及时投料，保证料斗不空。不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型，防止杂物、杂料进入料斗，造成下料口堵塞。
⑵烘干：由于PP S树脂吸温性较大，在挤出成型前必须经进干燥处理，排除水份，否则其水份含量超过一定限度，水份就会在挤出机筒内挥发成气体，使制品内部含有气孔，和强度下降。采用110℃循环热风对PPS进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量低于0.3-0.4%。
⑶塑化挤出：通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出的过程。
分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度：
Figure BDA0000406752820000031
⑷成型/定型：具有流动性的均匀熔体，由于螺杆的旋转挤压通过多孔板进入模具，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具。
①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即：
前一区温度：300-310℃    前二区温度：290-300℃
后一区温度：300-310℃    后二区温度：290-300℃；
②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
⑸刹车：通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度。
⑹切板/堆料：用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上。在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。
⑺倒边：对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。
以上设备和工艺存在以下问题：1、板材歪斜，控制困难；在调节刹车座压紧刹车条时，手工调节左右两边螺栓，压力不均时会出现板材左右偏移的情况。2、板材内应力较大，会收缩变形或开裂报废，浪费严重。3、制品内部气孔，结构不够紧密。4、表面不光滑，花斑较严重。5、生产效率低。
发明内容
为了克服现有技术上和功能上的不足，本发明提出了一种PPS塑料板生产设备及工艺。
本发明采用以下技术方案来解决现有问题。
一种PPS塑料板生产设备，包括主机和辅机；其特征在于，所述主机包括挤压系统、转动系统和控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；所述辅机包括模具、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱；所述模具包括上模、中板、下模；所述模具的前三分之一为压缩成型区；所述模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水；所述模具与主机通过法兰连接；所述油温机安装在上下模定型段；所述保温装置主要由上下两块钢板及其支架组成；所述牵引机安装在保温装置的后面，通过连杆将模具与牵引机固定在一起；所述切割机安装在模具出口后面；所述烤箱为密封型的箱体结构。
进一步地，所述挤压系统采用专用等距渐变型PPS挤出螺杆，螺杆长径比为30：1，压缩比为3。
进一步地，所述上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形并且角度为135度的成型型腔。
一种PPS塑料板生产工艺，包括：投料，烘干，塑化挤出，成型/定型，刹车，牵引装置，保温热处理热，切板/堆料，热处理，倒边；所述投料要及时，保证料斗不空，不同的料不能混用；所述烘干是采用120℃循环热风对PPS进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量为0.2-0.3%；所述塑化挤出是通过机筒温度与螺杆使物料转变为均匀连续熔体被挤出；所述成型/定型是由于螺杆的旋转挤压，使得具有流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；所述刹车是通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；所述保温热处理分三段对制品进行热处理，第一区：110℃，第二区：100℃，第三区：90℃；所述牵引是在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力；所述切板/堆料是用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；所述热处理是对叠放堆好的PPS板材进行热处理；所述倒边是对板各个菱角进行倒边处理。
进一步地，所述塑化挤出时，分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度：
Figure BDA0000406752820000051
进一步地，所述成型/定型时：
①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即：
前一区温度：290-300℃    前二区温度：300-310℃
后一区温度：290-300℃    后二区温度：300-310℃；
②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
进一步地，所述切板/堆料时，在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。
进一步地，所述热处理分为十二段：
第一段    加温温度40℃   升温时间20分钟
第二段    恒温温度70℃   恒温时间90分钟
第三段    加温温度70℃   加温时间20分钟
第四段    恒温温度100℃  恒温时间90分钟
第五段    加温温度100℃  加温时间20分钟
第六段    恒温温度130℃  恒温时间90分钟
第七段    加温温度130℃  加温时间20分钟
第八段    恒温温度100℃  恒温时间180分钟
第九段    降温温度100℃  降温时间20分钟
第十段    恒温温度70℃   怛温时间180分钟
第十一段  降温温度70℃   降温时间20分钟
第十二段  恒温温度40℃   温时间180分钟。
本发明提供的PPS塑料板生产设备及工艺有效克服了应人工调节压力不均带来的麻烦，避免了板材挤出歪斜的情况；同时消除了板材内应力，使得板材弯曲与爆裂情况有很大的改善；另外，制品内部气孔问题得到基本消除，结构紧密度满足质量要求；还使得表面光滑度、花斑得到很好的控制；还提高了生产效率，产量有很大提高。
附图说明
图1是以前技术的工作示意图；
图2是本发明技术的工作示意图；
其中：1、电机  2、减速箱  3、料斗  4、干燥机  5、控制柜  6、炮筒螺杆  7、机架  8、法兰接头  9、模具  10、中板  11、刹车座  12、模具架  13、保温膜  14、牵引机  15、切割机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的功能作进一步说明，PPS板挤出成型的工艺过程如图2所示，PPS板挤出机成型生产线的组成，PPS挤出的生产线包括主机和辅机，这些部分称为挤出机组。其中主机为一台挤出机，它包括挤压系统、转动系统和控制系统；挤压系统为炮筒螺杆，采用专用等距渐变型PPS挤出螺杆，螺杆长径比为30：1，压缩比为3；而转动系统包括电机和减速箱，当电机运转时，通过皮带传动带动减速箱，从而使螺杆保持一定的剪切速率；控制系统，挤出机的控制系统包括电器仪表和执行机构，主要作用是控制主机，使其操作的转速和功率正常，并保证主机和辅机的温度、压力、流量和制品的质量，实现全机组的自动控制。
挤出机的组成是根据制品的种类而定的，一般辅机包括模具、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱。
模具由三部分组成，分别为：上模、中板、下模，上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形，角度为135度的成型型腔，模具的前三分之一为压缩成型区，采用发热管进行加温，控制模具温度；模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水，对模具进行降温，使制品定型挤出模具；模具与主机通过法兰连接在一起，熔融的料通过法兰进入模具。油温机安装在上下模定型段，通过热油不断循环，使定型区制品在恒定均衡的温度下定型并顺利挤出模具。保温装置主要由上下两块钢板及其支架组成，使用加热板对上下钢板进行加热，制品穿过上下板，在一定温度下对制品进行热处理，消除板材部分内应力，保证产品平直，翘楚现象有较大改善。牵引机主要由传动装置、辊筒压紧装置和刹车制动装置组成；安装在保温装置的后面，通过连杆将模具与牵引机固定在一起，气控制牵引机上下4对辊压紧板材，减速机拖动辊筒使制品在压缩区保持一定压力匀速前进。切割机为板材切割设备，安装在模具出口后面，挤出的制品穿过切板机的切板支撑面，通过锯片的高速旋转切割板材，切成所需要的长度制品。烤箱为密封型的箱体结构，通过温度控制器，可以设定不同温度，不同时间多段对制品进行热处理，消除制品残余内应力，保证产品质量和稳定性。
挤出成型的生产工艺过程包括：投料，烘干，塑化挤出，成型/定型，刹车，牵引装置，保温热处理热，切板/堆料，热处理，倒边。
⑴投料：及时投料，保证料斗不空.不同的料不能混用，注意分清料的牌号及料的类型，防止杂物、杂料进入料斗，造成下料口堵塞。
⑵烘干：由于PPS树脂吸温性较大，在挤出成型前必须经进干燥处理，排除水份，否则其水份含量超过一定限度，水份就会在挤出机筒内挥发成气体，使制品内部含有气孔，和强度下降。采用120℃循环热风对PPS进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量为0.2-0.3%。
⑶塑化挤出：通过机筒温度与螺杆的作用，物料转变为具有一定流动性的均匀连续熔体被挤出的过程；分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度：
Figure BDA0000406752820000081
Figure BDA0000406752820000091
⑷成型/定型：具有流动性的均匀熔体，由于螺杆的旋转挤压通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即：
前一区温度：290-300℃    前二区温度：300-310℃
后一区温度：290-300℃    后二区温度：300-310℃；
②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
⑸刹车：通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度。
⑹保温热处理分三段对制品进行热处理，第一区：110℃，第二区：100℃，第三区：90℃。
⑺牵引：在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力，使挤出产品的结构紧密，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度。
⑻切板/堆料：用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上。在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。
⑼烤箱热处理：对叠放堆好的PPS板材进行热处理时，主要分为十二段：
第一段    加温温度40℃   升温时间20分钟
第二段    恒温温度70℃   恒温时间90分钟
第三段    加温温度70℃   加温时间20分钟
第四段    恒温温度100℃  恒温时间90分钟
第五段    加温温度100℃  加温时间20分钟
第六段    恒温温度130℃  恒温时间90分钟
第七段    加温温度130℃  加温时间20分钟
第八段    恒温温度100℃  恒温时间180分钟
第九段    降温温度100℃  降温时间20分钟
第十段    恒温温度70℃   怛温时间180分钟
第十一段  降温温度70℃   降温时间20分钟
第十二段  恒温温度40℃   温时间180分钟。
⑽倒边：对板各个菱角进行倒边处理，使产品更加美观，而且能够在搬运过程中防止板材菱边割伤手指。

Claims (8)

1.一种PPS塑料板生产设备，包括主机和辅机；其特征在于，所述主机包括挤压系统、转动系统和控制系统；所述挤压系统为炮筒螺杆；所述转动系统包括电机和减速箱；所述控制系统包括电器仪表和执行机构；所述辅机包括模具、牵引机、油温机、切割机、保温装置、烤箱；所述模具包括上模、中板、下模；所述模具的前三分之一为压缩成型区；所述模具后面的三分之二为定型区，接有循环冷却水；所述模具与主机通过法兰连接；所述油温机安装在上下模定型段；所述保温装置主要由上下两块钢板及其支架组成；所述牵引机安装在保温装置的后面，通过连杆将模具与牵引机固定在一起；所述切割机安装在模具出口后面；所述烤箱为密封型的箱体结构。
2.如权利要求1所述的PPS塑料板生产设备，其特征在于，所述挤压系统采用专用等距渐变型PPS挤出螺杆，螺杆长径比为30：1，压缩比为3。
3.如权利要求1所述的PPS塑料板生产设备，其特征在于，所述上下模为400*800*100的钢板，中间装有下截面为扇形并且角度为135度的成型型腔。
4.一种PPS塑料板生产工艺，其特征在于，包括：投料，烘干，塑化挤出，成型/定型，刹车，牵引装置，保温热处理热，切板/堆料，热处理，倒边；所述投料要及时，保证料斗不空，不同的料不能混用；所述烘干是采用120℃循环热风对PPS进行干燥，干燥时间为4-6H，使产品内的水份含量为0.2-0.3%；所述塑化挤出是通过机筒温度与螺杆使物料转变为均匀连续熔体被挤出；所述成型/定型是由于螺杆的旋转挤压，使得具有流动性的均匀熔体通过多孔板进入机头，并按一定形状的型胚成型、定型后被挤出模具；所述刹车是通过调节刹车座的刹车条松紧而夹紧板材形成一定阻力，而且可以通过调节刹车的松紧调节板材的厚度及偏心度；所述保温热处理分三段对制品进行热处理，第一区：110℃，第二区：100℃，第三区：90℃；所述牵引是在模具的出口位置装有刹车座，通过刹车座调节刹车条的松紧而夹紧板材制品，使熔融的原料在压缩区形成一定的压力；所述切板/堆料是用卷尺测出1230MM长度，启动切板机，切出所需要的长度，用吸盘吊葫芦将板吊起，整齐叠放在特定的堆料架上；所述热处理是对叠放堆好的PPS板材进行热处理；所述倒边是对板各个菱角进行倒边处理。
5.如权利要求4所述的PPS塑料板生产工艺，其特征在于，所述塑化挤出时，分三区对机筒加温，根据原材料特性设定温度：
Figure FDA0000406752810000021
6.如权利要求4所述的PPS塑料板生产工艺，其特征在于，所述成型/定型时：
①模具压缩区分为四区进行恒温，便熔体保持一定黏度成型，即：
前一区温度：290-300℃    前二区温度：300-310℃
后一区温度：290-300℃    后二区温度：300-310℃；
②在模具冷却定型区的两端都接有冷却循环水，通过冷水的不断循环使熔料的温度不断降低，最后凝固结晶定型被挤出模具。
7.如权利要求4所述的PPS塑料板生产工艺，其特征在于，所述切板/堆料时，在板与板之间放有三条不锈方钢，层与层之间的方钢上下看起来最好在一条直线上。
8.如权利要求4所述的PPS塑料板生产工艺，其特征在于，所述热处理分为十二段：
第一段    加温温度40℃   升温时间20分钟
第二段    恒温温度70℃   恒温时间90分钟
第三段    加温温度70℃   加温时间20分钟
第四段    恒温温度100℃  恒温时间90分钟
第五段    加温温度100℃  加温时间20分钟
第六段    恒温温度130℃  恒温时间90分钟
第七段    加温温度130℃  加温时间20分钟
第八段    恒温温度100℃  恒温时间180分钟
第九段    降温温度100℃  降温时间20分钟
第十段    恒温温度70℃   怛温时间180分钟
第十一段  降温温度70℃   降温时间20分钟
第十二段  恒温温度40℃   温时间180分钟。
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