CN107053517B - 一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氨基模塑料生产技术领域，提供了一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺，其特征在于，包括如下步骤①原料准备：准备氨基模塑粉和料液；②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为35‑50cm；③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，同时在粉雾混合区采用切削刀进行旋转切削造粒，并且公开了其相应的造粒设备，本发明大大缩短了造粒时间，提高了产能，设备能耗小，颗粒均匀度高，且反应的活动性、颗粒大小以及成型时间可控。
Description
技术领域
本发明涉及氨基模塑料生产技术领域，更具体的说是一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺及设备。
背景技术
氨基模塑料俗称电玉粉，是由氨基树脂为基质添加其他填充剂、脱模剂、固化剂、颜料等，经过一定塑化工艺制成。由于原料价格低廉，生产工艺简单，环保易解决，制品色泽鲜艳，外观光滑，无臭无味具有自熄及耐电弧性，耐热、阻燃、低烟，制品尺寸稳定，电绝缘性好和容易着色等优点，因而广泛用于电子、电器、汽车、机械、日用器皿等行业（特别是密胺塑料）。
现有技术氨基模塑料颗粒的造粒工艺有三种：第一种是一步法，即将木浆剪成小块，向反应釜中加入适量的三聚氰胺、甲醛、硬脂酸锌、钛白粉、乌洛托品等原料，在一定温度和时间内搅拌反应，使用负压抽出水分，即得粒状氨基模塑料，该工艺一般需3.5小时，而且需要120kW的大电机带动搅拌刀进行反应，能耗高，产能低，申请号为201410002732.4的发明专利申请公布了一种快速生产氨基模塑料的方法，将甲醛水溶液、尿素、三聚氰胺、助剂、烧碱，填充材料等材料输入真空造粒反应釜一体机中进行聚合、捏合、分散、干燥生产一步完成，全程两小时完成，但是该方法制得的颗粒存在产品性能、颜色、水分难以控制的缺点，而且产率低，设备能耗高。
第二种是二步法，即将粉状氨基模塑料采用双螺杆挤出，得到扁平的条状，然后再经粉碎、球磨制成粒状小片，但是该方法制得的颗粒流动性能不可控，粘度高时易噎住设备，能耗高、产能低，而且颗粒产品为粒状，均匀度差。
第三种是喷雾造粒，如申请号为201120054654.4的实用新型专利公布了一种带打刀的喷雾造粒流化床干燥机，由下至上依次设置分风室、造粒干燥室和沉降室，造粒干燥室的下部两侧面对称设置多台打刀组合、喷枪、粉料循环返料口，适用于赖氨酸、苏氨酸、色氨酸等氨基酸的粗发酵液、发酵母液和其他组成，以及味精母液、球形氯化钙、大颗粒尿素、盐霉素等液体物料的大规模连续化一步制粒和干燥，但是该设备的喷枪设置在打刀组合的两侧，料液经喷枪喷出成细小液滴，与其平行方向设置的打刀的高速机械旋转力对物料进行搅拌和破碎，该造粒方式物料与打刀之间接触不够充分，造粒均匀性较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺及设备，大大提高了生产效率和颗粒均匀度，而且活动性更强，具有颗粒粒径大小和成型时间可控的优点。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
①原料准备：准备氨基模塑粉和料液，所述氨基模塑粉粒径小于150um，氨基模塑粉含水量为1-2%，所述料液为重量比为1：1：8的草酸、乙醇和水的混合液，所述氨基模塑粉与料液的重量比为10：1；
②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为35-50cm；
③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，至造粒结束时料液恰好用尽，同时在粉雾混合区采用飞刀进行旋转切削造粒，所述飞刀的轴向与喷雾方向垂直，造粒时间5-10分钟；
④收料：收集所述步骤③所得的氨基模塑料颗粒。
所述步骤②和步骤③在40-60℃下进行。
所述步骤③中飞刀的转速大于10000r/min。
所述造粒工艺是在复合型氨基模塑料颗粒造粒设备中完成的。
所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，包括造粒机，其特征在于，造粒机上端设置有加料孔和喷雾孔，喷雾孔外侧与储液装置相连，喷雾孔内侧与喷淋装置相连，造粒机侧壁的中下部设置有至少一组飞刀，飞刀通过旋转轴Ⅰ以旋转的方式连接在造粒机侧壁上，旋转轴Ⅰ的外伸端与变频调速电机Ⅰ相连，所述飞刀包括沿轴向依次设置的至少三组刀片，其中最内侧的刀片设置为与旋转轴Ⅰ成30-60度夹角；造粒机的底部设置有旋桨，旋桨通过其中部的旋转轴Ⅱ以旋转的方式连接在造粒机底部，旋转轴Ⅱ的外伸端与变频调速电机Ⅱ相连，所述旋桨包括至少三个桨叶，所述桨叶设置为单侧刃结构，所述旋转轴Ⅰ和旋转轴Ⅱ处设置有高压气体保护装置；造粒机侧壁和底面的内侧设置有热交换层，热交换层的入口和出口分别设置在造粒机下部和上部，造粒机底部还设置有出料口，出料口处设置有控制阀。
所述储液装置通过蠕动泵向造粒机内输送储液。
所述飞刀与造粒机底的距离为造粒机总高的35-50%。
所述旋桨采用三片式螺旋桨。
所述控制阀采用气动阀。
所述造粒机上端还设置有观察孔。
相比现有技术，本发明的有益效果是，大大缩短了造粒时间，提高产能，设备能耗小，颗粒均匀度高，且反应的活动性、颗粒大小以及成型时间可控。
附图说明
图1是本发明复合型氨基模塑料颗粒造粒设备的结构示意图。
图中：1.造粒机，2.加料孔，3.喷雾孔，31.喷淋装置，4.飞刀，41.旋转轴Ⅰ，42.变频调速电机Ⅰ，5.旋桨，51.旋转轴Ⅱ，52.变频调速电机Ⅱ，6.高压气体保护装置，7.热交换层，71.入口，72.出口，8.出料口，9.观察孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明提供了一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺，其步骤为：
①原料准备：准备氨基模塑粉100kg、料液10kg，所述氨基模塑粉粒径小于150um，氨基模塑粉含水量为1%，所述料液为重量比为1：1：8的草酸、乙醇和水的混合液；
②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为35cm；
③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，至造粒结束时料液恰好用尽，同时在粉雾混合区采用飞刀进行旋转切削造粒，所述飞刀的轴向与喷雾方向垂直，造粒时间5分钟；
④收料：收集所述步骤③所得的氨基模塑料颗粒。
所述步骤②和步骤③在40℃下进行。
所述步骤③中飞刀的转速大于10000r/min。
所述造粒工艺是在复合型氨基模塑料颗粒造粒设备中完成的。
所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，包括造粒机1，造粒机高度为1m，造粒机1上端设置有加料孔2和喷雾孔3，喷雾孔3外侧与储液装置相连，喷雾孔3内侧与喷淋装置31相连，造粒机1侧壁的中下部设置有一组飞刀4，飞刀4通过旋转轴Ⅰ41以旋转的方式连接在造粒机1侧壁上，旋转轴Ⅰ41的外伸端与变频调速电机Ⅰ42相连，所述飞刀4包括沿轴向依次设置的三组刀片，其中最内侧的刀片设置为与旋转轴Ⅰ41成30度夹角；造粒机1的底部设置有旋桨5，旋桨5通过其中部的旋转轴Ⅱ51以旋转的方式连接在造粒机1底部，旋转轴Ⅱ51的外伸端与变频调速电机Ⅱ52相连，所述旋桨5包括三个桨叶，所述桨叶设置为单侧刃结构，所述旋转轴Ⅰ41和旋转轴Ⅱ51处设置有高压气体保护装置6；造粒机1侧壁和底面的内侧设置有热交换层7，热交换层7的入口71和出口72分别设置在造粒机1下部和上部，造粒机1底侧还设置有出料口8，出料口8处设置有控制阀。
所述储液装置通过蠕动泵向造粒机1内输送储液。
所述飞刀4与造粒机1底的距离为35cm。
所述旋桨5采用三片式螺旋桨。
所述控制阀采用气动阀。
所述造粒机1上端还设置有观察孔9。
所述的变频调速电机Ⅰ功率为15kW，所述的变频调速电机Ⅱ功率为30kW。
实施例2
本发明提供了一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺，其步骤为：
①原料准备：准备氨基模塑粉200kg、料液20kg，所述氨基模塑粉粒径小于150um，氨基模塑粉含水量为1.5%，所述料液为重量比为1：1：8的草酸、乙醇和水的混合液，所述氨基模塑粉与料液的重量比为10：1；
②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为40cm；
③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，至造粒结束时料液恰好用尽，同时在粉雾混合区采用飞刀进行旋转切削造粒，所述飞刀的轴向与喷雾方向垂直，造粒时间7分钟；
④收料：收集所述步骤③所得的氨基模塑料颗粒。
所述步骤②和步骤③在50℃下进行。
所述步骤③中飞刀的转速大于10000r/min。
所述造粒工艺是在复合型氨基模塑料颗粒造粒设备中完成的。
所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备同实施例1中的造粒设备，所不同的是，最内侧的刀片与旋转轴Ⅰ41成45度夹角，飞刀4与造粒机1底的距离为40cm。
实施例3
本发明提供了一种复合型氨基模塑料颗粒造粒工艺，其步骤为：
①原料准备：准备氨基模塑粉300kg、料液30kg，所述氨基模塑粉粒径小于150um，氨基模塑粉含水量为2%，所述料液为重量比为1：1：8的草酸、乙醇和水的混合液；
②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为50cm；
③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，至造粒结束时料液恰好用尽，同时在粉雾混合区采用飞刀进行旋转切削造粒，所述飞刀的轴向与喷雾方向垂直，造粒时间10分钟；
④收料：收集所述步骤③所得的氨基模塑料颗粒。
所述步骤②和步骤③在60℃下进行。
所述步骤③中飞刀的转速大于10000r/min。
所述造粒工艺是在复合型氨基模塑料颗粒造粒设备中完成的。
所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备同实施例1中的造粒设备，所不同的是，最内侧的刀片与旋转轴Ⅰ41成60度夹角，飞刀4与造粒机1底的距离为50cm。
上述实施例的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备的操作步骤如下：
①开启设备的热循环，热水由入口71进水，经热交换层7由出口72流出，控制造粒机温度至所需温度；
②投入氨基模塑粉；
③开启高压气体保护装置6，防止氨基模塑粉进入密封轴承处；
④开启喷淋装置31，使料液以雾状均匀喷入，同时启动变频调速电机Ⅰ和变频调速电机Ⅱ，保持变频调速电机Ⅰ以大于10000r/min的转速高速运转，而变频调速电机Ⅱ初始转速为电机的50%，造粒至一半时间时转速稳定增加至电机的95%，然后至造粒结束转速又稳定降至电机的50%；
⑤到达预定时间造粒结束，料液恰好喷完，开启气动阀，颗粒从出料口放出。
采用本发明的造粒工艺及设备，造粒时间由现有技术的3.5h降低到5-10分钟，大大提高了产能，而且采用的电机由现有技术的120kW改为采用两个15kW和一个30kW的变频调速电机即可实现造粒所需功率，大大降低了能耗；采用的悬浮干粉与料液相对方向接触造粒的方式，对比现有技术平行方向接触，料液喷雾与干粉接触更加充分，获得颗粒的均匀度大大提升；而且获得颗粒粒径在10-60目，反应活动性更强，具有颗粒大小、成型时间可控的优点，因此具有显著的创造性特征。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，包括造粒机（1），其特征在于，造粒机（1）上端设置有加料孔（2）和喷雾孔（3），喷雾孔（3）外侧与储液装置相连，喷雾孔（3）内侧与喷淋装置（31）相连，造粒机（1）侧壁的中下部设置有至少一组飞刀（4），飞刀（4）通过旋转轴Ⅰ（41）以旋转的方式连接在造粒机（1）侧壁上，旋转轴Ⅰ（41）的外伸端与变频调速电机Ⅰ（42）相连，所述飞刀（4）包括沿轴向依次设置的至少三组刀片，其中最内侧的刀片设置为与旋转轴Ⅰ（41）成30-60度夹角；造粒机（1）的底部设置有旋桨（5），旋桨（5）通过其中部的旋转轴Ⅱ（51）以旋转的方式连接在造粒机（1）底部，旋转轴Ⅱ（51）的外伸端与变频调速电机Ⅱ（52）相连，所述旋桨（5）包括至少三个桨叶，所述桨叶设置为单侧刃结构，所述旋转轴Ⅰ（41）和旋转轴Ⅱ（51）处设置有高压气体保护装置（6）；造粒机（1）侧壁和底面的内侧设置有热交换层（7），热交换层（7）的入口（71）和出口（72）分别设置在造粒机（1）下部和上部，造粒机（1）底侧还设置有出料口（8），出料口（8）处设置有控制阀。
2.根据权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，其特征在于，所述储液装置通过蠕动泵向造粒机（1）内输送储液。
3.根据权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，其特征在于，所述飞刀（4）与造粒机（1）底的距离为造粒机（1）总高的35%-50%。
4.根据权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，其特征在于，所述旋桨（5）采用三片式螺旋桨。
5.根据权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，其特征在于，所述控制阀采用气动阀。
6.根据权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备，其特征在于，所述造粒机（1）上端还设置有观察孔（9）。
7.一种采用如权利要求1所述的复合型氨基模塑料颗粒造粒设备的造粒工艺，其特征在于，包括如下步骤：
①原料准备：准备氨基模塑粉和料液，所述氨基模塑粉粒径小于150um，氨基模塑粉含水量为1-2%，所述料液为重量比为1：1：8的草酸、乙醇和水的混合液，所述氨基模塑粉与料液的重量比为10：1；
②打粉：将氨基模塑粉投入造粒机中，采用搅拌装置将氨基模塑粉打至悬浮状态，悬浮高度为35-50cm；
③喷雾造粒：在氨基模塑粉的上方由上至下均匀喷洒料液喷雾，至造粒结束时料液恰好用尽，同时在粉雾混合区采用飞刀进行旋转切削造粒，所述飞刀的轴向与喷雾方向垂直，造粒时间5-10分钟；
④收料：收集所述步骤③所得的氨基模塑料颗粒。
8.根据权利要求7所述的造粒工艺，其特征在于，所述步骤②和步骤③在40-60℃下进行。
9.根据权利要求7或8所述的造粒工艺，其特征在于，所述步骤③中飞刀的转速大于10000r/min。
10.根据权利要求7所述的造粒工艺，其特征在于，所述造粒工艺是在复合型氨基模塑料颗粒造粒设备中完成的。
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