CN104002451A - 高分子合成建筑模板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高分子合成建筑模板的制备方法,将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达温度后放入低搅锅,低速搅拌冷却→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度,开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压,由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。本发明的优点在于:通过上述方法生产的高分子合成建筑模板,物理力学性能优异,防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀,表面硬度高,耐冲击;可加工性能好,可钉、可刨、可锯、可钻,表面光滑,无需脱模剂,环保无污染,脱模效果好,工地使用后边角废料可收回再用。
Description
技术领域
本发明涉及一种模板的制备方法,尤其是一种高分子合成建筑模板的制备方法。
背景技术
目前市场上有一种三层共挤PVC塑木结皮发泡模板,是由上硬质结皮层、发泡芯层和下硬质结皮层构成。该产品由两台挤出机同时完成,上硬质结皮层和下硬质结皮层由一台挤出机用PVC树脂热熔挤出,经高温附着在中间发泡芯层上,用来提高表面硬度和强度;中间发泡芯层由另一台挤出机用 PVC树脂、填充料、助剂经发泡热熔挤出,中间发泡芯层主要用来减轻重量,降低成本。该产品的主要缺点表现为:设备投入大、人工费用高—该产品由两台挤出机同时完成 ,一条生产线需要购置两台挤出机,操作人员也比单机挤出生产线多出了一倍。产品成本高—上、下硬质结皮层均由PVC树脂不发泡挤出,造成产品成本高。生产难度大、产品废品率高—生产中很容易造成上、下结皮层在中间发泡芯层上附着不均,而产生废品。使用时间短—长时间经受高、低温差和雨水浸泡,上下硬质结皮层很容易和中间发泡芯层分离、脱落,不能再使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分子合成建筑模板的制备方法,该方法从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题。
本发明的技术方案为:一种高分子合成建筑模板的制备方法,将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达100℃-130℃的温度后放入低搅锅,低速搅拌冷却→到达40℃-50℃的温度后放入下料斗→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度,开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压,由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。
所述高分子合成建筑模板的制备方法采用设备包括:混料机、机筒区、定型区和切割区。
混料机包括进料斗,进料斗通过螺旋抽料机与高搅锅连接,高搅锅上设有除尘器,高搅锅通过管道与低搅锅连接,低搅锅上设有除尘器,低搅锅通过管道与出料斗连接。
机筒区包括下料斗、主电机、主机螺旋上料机、螺杆、喂料电机、主机料斗、机筒一区、机筒二区、机筒三区、机筒四区、机筒五区、合流芯、机头一区、机头二区、机头三区、机头四区、机头五区、机头六区、机头七区、机头八区、机头九区、口模;主电机通过螺杆连接机筒,机筒上部设有主机料斗并由喂料电机驱动,主机料斗通过主机螺旋上料机连接下料斗,机筒按前后依次分为机筒一区、机筒二区、机筒三区、机筒四区、机筒五区;机筒通过合流芯连接机头,机头依次分为机头一区、机头二区、机头三区、机头四区、机头五区、机头六区、机头七区、机头八区、机头九区;机头一侧设有口模。
定型区包括:定型台、定型模一节、定型模二节、定型模三节、定型模四节、冷却托架、牵引机;定型台上设有定型模,定型模分为定型模一节、定型模二节、定型模三节、定型模四节,定型模连接冷却托架,冷却托架连接牵引机。
切割区包括:纵向切割锯和横向切割锯。
本发明的优点在于:通过上述方法生产的高分子合成建筑模板,物理力学性能优异,防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀,从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题;产品自重轻,密度为0.64-0.66g/cm,每张模板在16-16.6kg;表面硬度高,可达到邵氏硬度78以上,强度高、韧性好,静曲强度在25MPa以上,弯曲弹性模量在1900MPa以上;耐冲击,冲击强度在22KJ/m2以上;水泥浇注后,板面耐高温,维卡软化温度在80℃以上;可加工性能好,可钉、可刨、可锯、可钻,表面光滑,无需脱模剂,环保无污染,脱模效果好,无须二次抹灰,省时省工,工地使用后边角废料可收回再用。
附图说明
图1为本发明高分子合成建筑模板的制备设备结构示意图;
图2为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的混料机结构示意图;
图3为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的机筒区结构示意图;
图4为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的定型区结构示意图;
图5为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的切割区结构示意图。
图中:
1-上料斗、2-螺旋上料机、3-除尘器、4-高搅锅、5-低搅锅、6-除尘器、7-下料斗、8-主电机、9-主机螺旋上料机、10-螺杆、11-喂料电机、12-主机料斗、13-机筒一区、14-机筒二区、15-机筒三区、16-机筒四区、17-机筒五区、18-合流芯、19-机头一区、20-机头二区、21-机头三区、22-机头四区、23-机头五区、24-机头六区、25-机头七区、 26-机头八区、27-机头九区、28-口模、29-定型台、30-定型模一节、 31-定型模二节 、32-定型模三节 、33-定型模四节、34-冷却托架、35-牵引机、36-纵向切割锯、37-横向切割锯。
具体实施方式
将150KG废旧PVC、25KG轻质碳酸钙粉、1KG润滑剂-1、0.8KG润滑剂-2、0.7KG发泡剂-A、1.5KG发泡剂-B、12KG发泡调节剂、3.5KG复合稳定剂、5KG增韧剂、3KG增塑剂、2.5KG综合弹性体倒入料斗,由螺旋抽料机抽入高混锅内进行高速搅拌,快速升温,到110℃-120℃范围之间,放进低混锅内,慢速搅拌冷却,冷却到40℃-50℃时,放入料斗待用。
将混合好的物料抽入料斗待用,同时设定好机筒区和机头各区的加热温度。温度的设定是该产品生产工艺的重要环节之一。只有达到一定的温度混合好的物料等能呈现熔融状态。熔体温度对气泡结构、发泡制品密度及表面质量影响很大。而熔体温度又受PVC废旧料黏度、配方和螺杆剪切力的影响。当熔体温度较低时,熔体黏度高,不仅影响塑化,也会使发泡不完全,且会因含气体的熔体混合不均,形成的气泡核少而分散不均匀而形成泡,使发泡密度增大;温度升高到一定值时,物料塑化较好,气体在熔体内的溶解度增大且成核数量增多,因而获得孔径小,密度小的发泡体;但如果熔体温度过高,熔体黏度过低,会导致气泡过大,熔体因强度太低而被撕裂,大部分气泡消失,使制品表面残缺,密度增大,表面有可能泛黄。
温度设定的原则是:在挤出机内各区段温度由高到低。机筒区和机头区的1、2区温度宜高些,以利于促进塑化,但不能高于发泡剂的分解温度,否则熔体会在排气孔内提前发泡,并从真空孔逸出,影响发气量;机筒区和机头区的3-5区温度应逐步降低,保持熔体在机内分解发泡。机头温度应设定在发泡剂分解温度范围内,比机筒温度高5℃-10℃,并且为两头高,中间低。即偏离中心越远的部位温度越高,以利于模唇整个横截面内的熔体流速协调一致。合流芯温度宜低于以上各区温度。较低的合流芯温度随挤出机头压力增加,发泡点移向模唇,有利于发泡。温度过高发泡点远离模唇口,致使过早产生气体。若合流芯温度过低熔体得不到外热的补充。处于外冷内热状态,随熔体沿模壁的流动,阻力增加,使板材表面粗糙。本产品的挤出温度设定参数值见表1、表2。
表1 机筒温度℃
表2 机头温度℃
③机头口模和定型模板间隙的调整
口模和定型模板间隙不仅决定板材的厚度,也影响发泡效果,对此我们进行改造调整。本产品口模间隙为板材厚度的1/4。每道定型板之间的间隙差对板材的成型很重要。第一道定型板到第二道定型板、第二道定型板到第三道定型板之间的间隙匀减0.2-0.5mm比较适宜,第四道定型板一般与板材要求的厚度一致。
④当机筒温度和机头温度达到设定值时,打开主电机和喂料电机,要使喂料速度和主机转速相配那就必须设定一个合理的同步速度值;同步值过高,喂料太快物料从观察孔溢出,同步值过低,会造成螺杆吃料不足,影响产品质量和产量,一般设定范围为1.2-1.7。主机转速由低到高逐步递进,待到板材达到一定厚度和一定质量要求时,转速可以稳定下来。新生产线在磨合期内主机转速不宜太高,以保护螺杆和硬齿面减速箱,累计开机时间到80-100天后,可以适应提高转速,以提高产量和降低成本,主机转速一般在15-22转/秒为宜。
主机电流是衡量熔体塑化程度的一个重要参数,但影响电流的因素很多,挤出温度过高或过低,给料速度过快或过慢都会引起电流变化。
⑤衡量各种设定值和配方是否合理,应通过排气孔观察物料形态来分析判断。当熔体未呈橘皮状态,底部有粉未存在,说明“欠塑化”,宜适当提高机筒1区和2区的设定温度3-5℃;当熔体虽然呈橘皮状态,却溢满螺槽,并发生多次冒料,说明加料过多,宜适当减少喂料速度1-2转/秒;螺槽内物料很少几乎看不到料,说明加料过少,宜适当提高喂料速度1-2转/秒;当提高喂料速度,螺槽内依然不见持料量增加,同时加料孔出现冒料,说明熔体摩擦性能不足,已发生“滑壁”现象,需更换或增大配方中某种加工助剂用量;当熔体过分光滑缠绕螺杆说明“过塑化”,宜适当降低1区和2区的设定温度3-5℃;当排气孔观察一切正常,但和正常电流比依然偏高,可能是熔体黏度过高,应适当减少某种加工助剂或增加润滑剂用量。
⑥挤出和牵引速度的调整
熔体材料通过螺杆、合流芯、机头、口模挤出后,通过牵引绳引入牵引机,牵引速度应与主机转速相适应并相互匹配。主机挤出速度与转速直接影响,挤出速度过快或牵引速度过慢,会防碍发泡使制品密度过大,牵引机拉不动板材,导致定型模板堵料。挤出与牵引速度过快,熔体在机内停留时间过短,发泡剂分解程度较低,此时相应的气体与气泡核的比例也较小,但成核率却较大,即密度增大;降低挤出与牵引速度可增加气体与气泡核的比例有效提高发泡率;在挤出速度一定的条件下,适当提高牵引速度,可减少口模阻力,明显降低制品密度;挤出速度过慢,或牵引速度过快,板材在牵引强拉力作用下,使发泡受阻,也会降低发泡率,并致使板材表面不平,厚度达不到要求,尺寸变化率过高,制品冷却定型后内应力过大,影响板材的力学性能,甚至在压力较低的部位出现条形褶皱或塌陷。
⑦切割锯的调整
调整好切割锯,使板材四个角直角,一般保证两条对角线相差在2mm之内。
通过上述方法生产的高分子合成建筑模板,物理力学性能优异,防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀,从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题;产品自重轻,密度为0.64-0.66g/cm,每张模板在16-16.6kg;表面硬度高,可达到邵氏硬度78以上,强度高、韧性好,静曲强度在25MPa以上,弯曲弹性模量在1900MPa以上;耐冲击,冲击强度在22KJ/m2以上;水泥浇注后,板面耐高温,维卡软化温度在80℃以上;可加工性能好,可钉、可刨、可锯、可钻,表面光滑,无需脱模剂,环保无污染,脱模效果好,无须二次抹灰,省时省工,工地使用后边角废料可收回再用。
Claims (3)
1.一种高分子合成建筑模板的制备方法,其特征在于:将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达100℃-130℃的温度后放入低搅锅,低速搅拌冷却→到达40℃-50℃的温度后放入下料斗→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度,开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压,由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。
2.根据权利要求1所述高分子合成建筑模板的制备方法,其特征在于:该制备方法采用设备包括:混料机、机筒区、定型区和切割区;
混料机包括进料斗(1),进料斗(1)通过.螺旋抽料机(2)与高搅锅(4)连接,高搅锅(4)上设有除尘器(3),高搅锅(4)通过管道与低搅锅(5)连接,低搅锅(5)上设有除尘器(6),低搅锅(5)通过管道与出料斗(7)连接;
机筒区包括下料斗(7)、主电机(8)、主机螺旋上料机(9)、螺杆(10)、喂料电机(11)、主机料斗(12)、机筒一区(13)、机筒二区(14)、机筒三区(15)、机筒四区(16)、机筒五区(17)、合流芯(18)、机头一区(19)、机头二区(20)、机头三区(21)、机头四区(22)、机头五区(23)、机头六区(24)、机头七区(25)、机头八区(26)、机头九区(27)、口模(28);主电机(8)通过螺杆(10)连接机筒,机筒上部设有主机料斗(12)并由喂料电机(11)驱动,主机料斗通过主机螺旋上料机(9)连接下料斗(7),机筒按前后依次分为机筒一区(13)、机筒二区(14)、机筒三区(15)、机筒四区(16)、机筒五区(17);机筒通过合流芯(18)连接机头,机头依次分为机头一区(19)、机头二区(20)、机头三区(21)、机头四区(22)、机头五区(23)、机头六区(24)、机头七区(25)、机头八区(26)、机头九区(27);机头一侧设有口模(28);
定型区包括:定型台(29)、定型模一节(30)、定型模二节(31)、定型模三节(32)、定型模四节(33)、冷却托架(34)、牵引机(35);定型台(29)上设有定型模,定型模分为定型模一节(30)、定型模二节(31)、定型模三节(32) 、定型模四节(33),定型模连接冷却托架(34),冷却托架(34)连接牵引机(35);
切割区包括:纵向切割锯(36)和横向切割锯(37)。
3.根据权利要求1或2所述高分子合成建筑模板的制备方法,其步骤为:
①将150KG废旧PVC、25KG轻质碳酸钙粉、1KG润滑剂-1、0.8KG润滑剂-2、0.7KG发泡剂-A、1.5KG发泡剂-B、12KG发泡调节剂、3.5KG复合稳定剂、5KG增韧剂、3KG增塑剂、2.5KG综合弹性体倒入料斗,由螺旋抽料机抽入高混锅常温入锅高速搅拌,同时锅升至温度在100℃-130℃之间进行,到设定温度后,放进低混锅内,慢速搅拌冷却,冷却到40℃-50℃时,放入料斗待用;
②将混合好的物料抽入料斗待用,同时设定好机筒区和机头各区的加热温度,温度设定的原则是:在挤出机内各区段温度由高到低;机筒区和机头区的1、2区温度宜高些,机筒区和机头区的3-5区温度应逐步降低,保持熔体在机内分解发泡;机头温度应设定在发泡剂分解温度范围内,比机筒温度高5℃-10℃,并且为两头高,中间低;
机筒温度℃
机头温度℃
③机头口模和定型模板间隙的调整
口模和定型模板间隙不仅决定板材的厚度,也影响发泡效果,本产品口模间隙为板材厚度的1/4;每道定型板之间的间隙差对板材的成型很重要;第一道定型板到第二道定型板、第二道定型板到第三道定型板之间的间隙匀减0.2-0.5mm,第四道定型板一般与板材要求的厚度一致;
④当机筒温度和机头温度达到设定值时,打开主电机和喂料电机,要使喂料速度和主机转速相配那就必须设定一个合理的同步速度值,范围为1.2-1.7;主机转速由低到高逐步递进,待到板材厚度在14.7㎜—15.0㎜,表面硬度邵氏75度以上,转速可以稳定下来;新生产线在磨合期内主机转速不宜太高,以保护螺杆和硬齿面减速箱,累计开机时间到80-100天后,主机转速在15-22转/秒;
⑤衡量各种设定值和配方是否合理,应通过排气孔观察物料形态来分析判断;当熔体未呈橘皮状态,底部有粉未存在,提高机筒区1区和2区的设定温度3-5℃;当熔体虽然呈橘皮状态,却溢满螺槽,并发生多次冒料,说明加料过多,减少喂料速度1-2转/秒;螺槽内物料很少几乎看不到料,说明加料过少,提高喂料速度1-2转/秒;当提高喂料速度,螺槽内依然不见持料量增加,同时加料孔出现冒料,说明熔体摩擦性能不足,需更换或增大配方中某种加工助剂用量;当熔体过分光滑缠绕螺杆,降低机筒区1区和2区的设定温度3-5℃;当排气孔观察一切正常,但和正常电流比依然偏高,可能是熔体黏度过高,应适当减少某种加工助剂或增加润滑剂用量;
⑥挤出和牵引速度的调整
熔体材料通过螺杆、合流芯、机头、口模挤出后,通过牵引绳引入牵引机,牵引速度应与主机转速相适应并相互匹配;主机挤出速度与转速直接影响,挤出速度过快或牵引速度过慢,会防碍发泡使制品密度过大,牵引机拉不动板材,导致定型模板堵料;挤出与牵引速度过快,熔体在机内停留时间过短,发泡剂分解程度较低,此时相应的气体与气泡核的比例也较小,但成核率却较大,即密度增大;降低挤出与牵引速度可增加气体与气泡核的比例有效提高发泡率;在挤出速度一定的条件下,适当提高牵引速度,可减少口模阻力,明显降低制品密度;挤出速度过慢,或牵引速度过快,板材在牵引强拉力作用下,使发泡受阻,也会降低发泡率,并致使板材表面不平,厚度达不到要求,尺寸变化率过高,制品冷却定型后内应力过大,影响板材的力学性能,甚至在压力较低的部位出现条形褶皱或塌陷;
⑦切割锯的调整
调整好切割锯,使板材四个角直角,一般保证两条对角线相差在2mm之内。
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