CN105171948B - Ema热膨胀材料的自动化配料造粒方法 - Google Patents
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Abstract
一种EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，它是采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构，实现对多组分物料的传送和配比控制；先由给料系统向称量系统加料，同时称量系统则对多组分物料分别进行单秤称量，并将称量好的物料直接加入双螺杆挤出机，最后通过双螺杆挤出机进行混炼造粒，得到混合均匀的产品，并实现自动化连续生产。本发明的方法实现了生产过程的自动化和智能化，在生产中不仅提高了物料质量和产量，也极大地减轻了操作工人的劳动强度，提高了生产率。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产，尤其涉及一种EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法。
背景技术
用于乘用车空腔隔音减振的EMA热膨胀材料的造粒成型，在工业生产中多采用间歇式配制，需经搅拌设备充分混合后由挤出机造粒完成，必须重点控制挤出物料的均匀性来确保其热膨胀倍率的技术要求。该工艺方法的缺点是：一、岗位员工劳动强度大，质量不易监控；二、由于多组份配比悬殊的配方，物料混合不均匀，造成该材料热膨胀倍率不稳定等重要质量缺陷；三、生产现场粉尘大、环境恶劣，不利于自动化连续生产。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，该EMA热膨胀材料由包括EMA在内的多组分物料组成；通过配料控制系统进行多组分物料的配料控制，先由给料系统向称量系统加料，同时称量系统则对多组分物料分别进行单秤称量，并将称量好的物料直接加入双螺杆挤出机，最后通过双螺杆挤出机进行混炼造粒，得到混合均匀的产品，并实现自动化连续生产。
所述配料控制系统包括PLC和工控机；配料控制系统以主从比例控制方式进行各种物料的自动配比控制，通过PLC和工控机实现各物料下料量的采集、喂料装置的开启与停止及各物料喂料量的精确控制。
所述自动配比控制是，根据配方设定各物料的下料比例，选取一种物料为主变量，其他物料的下料量按比例地根据主变量下料。
所述称量系统包括传感器、失重秤和称量仪表，称量系统通过失重秤进行物料的称重，通过传感器和称量仪表进行误差的检测，失重秤全部采用封闭式输送，其计量精度优于±0.5％。
所述给料系统从料仓真空向称量系统加料，并将称量好的物料加入双螺杆挤出机，其中，各种粒料分别由多台失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的主喂料口加入，各种粉料分别由多台微量失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，液体物料则通过模温控制器由一台液体失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的液体注射口喷入。
所述双螺杆挤出机采用啮合型同向组合双螺杆结构，两根螺杆同向转动，相互啮合。
所述微量失重秤的喂料量≤1.0kg/h，上部设有体积喂料机，该喂料机用于对微量失重秤进行过渡加料。
所述给料系统的最大物料输送流量为43kg/小时，最小物料输送流量为0.1kg/小时。
所述EMA热膨胀材料包括基料和辅料，基料包括EMA，还包括乙烯/丙烯酸丁酯三元共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、缩水甘油酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少一种，辅料选自交联剂、OBSH粒子发泡剂一、OBSH粒子发泡剂二、OBSH粉状发泡剂一、OBSH粉状发泡剂二、AC发泡剂、稳定剂、抗氧剂一、抗氧剂二、白油、填充料和色母中的多种。
所述多组分以重量百分比计，用量最大的物料的配比＞45％，用量最小的物料的配比为0.1％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、配料速度快，配料精度高，产品质量稳定；
2、配方可根据排产要求随时变换和调整；
3、混合效果好，无须搅拌混合设备；
4、操作界面能显示各种物料的下料设定值和实际值，可为生产管理提供大量数据信息；
5、适用各种多组分、配比差异悬殊物料配方的批量生产，生产效率高；
6、作业环境及岗位劳动强度得到较大改善。
具体实施方式
本发明的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，该EMA热膨胀材料由包括EMA(乙烯/丙烯酸甲酯共聚物)在内的多组分物料组成，通过配料控制系统进行多组分物料的配比控制，先由给料系统向称量系统加料，同时称量系统则对多组分物料分别进行单秤称量，并将称量好的物料直接加入双螺杆挤出机，最后通过双螺杆挤出机进行混炼造粒，得到混合均匀的产品，并实现自动化连续生产。生产时，最大物料输送流量为43kg/小时，最小物料输送流量为0.1kg/小时。
其中的配料控制系统包括PLC、工控机、称量仪表及其它控制元件；配料控制系统以主从比例控制方式进行17种物料的自动配比控制，通过PLC和工控机实现各物料下料量的采集、喂料装置的开启与停止及各物料喂料量的精确控制。自动配比控制是，根据配方设定各物料的下料比例，选取一种物料为主变量，其他物料的下料量按比例地根据主变量下料。
其中的称量系统包括传感器、失重秤和称量仪表，失重秤又包括常规失重秤和微量失重秤，全部采用德国布拉本达原装进口设备，其计量精度优于±0.5％。称量系统通过失重秤进行物料的称重，通过传感器和称量仪表进行误差的检测，失重秤全部采用封闭式输送，可防风尘污染，为避免补料仓补料时对微量失重秤计量的精度造成影响，特在每台微量失重秤(喂料量≤1.0kg/h)上部设体积喂料机为缓冲过渡，该喂料机用于微量失重秤进行过渡加料。确保了最小流量0.10kg/小时的配料精度要求。
所述给料系统从料仓(或储罐)真空向称量系统加料，并将称量好的物料加入双螺杆挤出机，其中，多种粒料分别由多台失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的主喂料口加入，多种粉料分别由多台微量失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，仅有的一种液体物料(白油)通过模温控制器由一台液体失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的液体注射口喷入。
本发明中的双螺杆挤出机采用啮合型同向组合双螺杆结构，两根螺杆同向转动，相互啮合。物料相对速度较大，承受很大剪切，有利于物料混合，且能刮去螺杆内的积料，具有较好的混炼和自洁作用，提高了物料混合质量。
下面通过两个实施例和两个对比例，对本发明的方法作进一步说明。
表1列出了两个实施例和两个对比例的配方和膨胀倍率检测结果，两个实施例采用本发明的方法，两个对比例采用原工艺。结果表明，采用本发明的方法，其膨胀发泡倍率均优于原工艺，其膨胀倍率相对稳定，符合产品质量要求。
表1
| 配方物料 | 实施例一 | 实施例二 | 对比例一 | 对比例二 |
| 乙烯/丙烯酸丁酯三元共聚物 | 30.17％ | 46.33％ | 30.17％ | 46.33％ |
| 乙烯/丙烯酸乙酯共聚物 | ||||
| 乙烯/丙烯酸丁酯共聚物 | 29.34％ | 29.34％ | ||
| 乙烯/丙烯酸甲酯共聚物 | 10.06％ | 8.63％ | 10.06％ | 8.63％ |
| 缩水甘油酯共聚物 | ||||
| 乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物 | 40.23％ | 40.23％ | ||
| 交联剂(无味DCP) | 0.67％ | 0.72％ | 0.67％ | 0.72％ |
| OBSH粒子发泡剂一 | 2.97％ | 2.97％ | ||
| OBSH粒子发泡剂二 | 4.02％ | 4.02％ | ||
| OBSH粉状发泡剂一 | 3.62％ | 3.62％ | ||
| OBSH粉状发泡剂二 | 3.89％ | 3.89％ | ||
| AC发泡剂 | 1.61％ | 1.73％ | 1.61％ | 1.73％ |
| 稳定剂 | 0.8％ | 0.86％ | 0.8％ | 0.86％ |
| 抗氧剂一 | 0.19％ | 0.21％ | 0.19％ | 0.21％ |
| 抗氧剂二 | 0.10％ | 0.10％ | 0.1％ | 0.1％ |
| 白油 | 3.62％ | 2.31％ | 3.62％ | 2.31％ |
| 填充料 | 4.43％ | 2.59％ | 4.43％ | 2.59％ |
| 色母 | 0.48％ | 0.32％ | 0.48％ | 0.32％ |
| 膨胀倍率检测比较 | ||||
| 抽样一 | 800％ | 610％ | 750％ | 500％ |
| 抽样二 | 780％ | 630％ | 820％ | 610％ |
| 抽样三 | 830％ | 650％ | 690％ | 540％ |
| 抽样四 | 850％ | 640％ | 870％ | 730％ |
| 物料膨胀倍率达成 | 800％±50％ | 600％±50％ | 800％±110％ | 600％±130％ |
Claims (8)
1.一种EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，该EMA热膨胀材料由包括EMA在内的多组分物料组成；其特征在于：通过配料控制系统进行多组分物料的配比控制，先由给料系统向称量系统加料，同时称量系统则对多组分物料分别进行单秤称量，并将称量好的物料直接加入双螺杆挤出机，最后通过双螺杆挤出机进行混炼造粒，得到混合均匀的产品，并实现自动化连续生产；
所述配料控制系统包括PLC和工控机；配料控制系统以主从比例控制方式进行各种物料的自动配比控制，通过PLC和工控机实现各物料下料量的采集、喂料装置的开启与停止及各物料喂料量的精确控制；
所述自动配比控制是，根据配方设定各物料的下料比例，选取一种物料为主变量，其他物料的下料量按比例地根据主变量下料。
2.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述称量系统包括传感器、失重秤和称量仪表，称量系统通过失重秤进行物料的称重，通过传感器和称量仪表进行误差的检测，失重秤全部采用封闭式输送，其计量精度优于±0.5％。
3.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述给料系统从料仓真空向称量系统加料，并将称量好的物料加入双螺杆挤出机，其各种粒料分别由多台单独的失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的主喂料口加入，各种粉料分别由多台微量失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，液体物料则通过一台液体失重秤计量输送并从双螺杆挤出机的液体注射口喷入。
4.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机采用啮合型同向组合双螺杆结构，两根螺杆同向转动，相互啮合。
5.如权利要求3所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述微量失重秤的喂料量≤1.0kg/h，上部设有体积喂料机，该喂料机用于对微量失重秤进行过渡加料。
6.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述给料系统的最大物料输送流量为43kg/小时，最小物料输送流量为0.1kg/小时。
7.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述EMA热膨胀材料包括基料和辅料，基料包括EMA，还包括乙烯/丙烯酸丁酯三元共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、缩水甘油酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少一种，辅料选自交联剂、OBSH粒子发泡剂一、OBSH粒子发泡剂二、OBSH粉状发泡剂一、OBSH粉状发泡剂二、AC发泡剂、稳定剂、抗氧剂一、抗氧剂二、白油、填充料和色母中的多种。
8.如权利要求1所述的EMA热膨胀材料的自动化配料造粒方法，其特征在于：所述多组分以重量百分比计，用量最大的物料的配比＞45％，用量最小的物料的配比为0.1％。
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