CN109159344B - Epe珍珠棉制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EPE珍珠棉制备装置，包括沿着物料加工线依次布置的搅拌机构、加热融化机构、发泡机构以及冷却机构，还包括温度集中调节系统，温度集中调节系统包括高温热源、低温冷源、冷却组件以及多个加热组件，每个加热组件均包括通过管路相连接的热预混腔和加热腔，冷却组件包括通过管路相连接的冷预混腔和冷却腔，高温热源通过主热管道依次串联各加热组件，低温冷源通过主冷管道连接冷却组件，高温热源通过支热管道连接冷预混腔；加热腔套接于加热融化机构以及发泡机构上的需要加热的结构上，冷却腔套接于冷却机构上的需要冷却的结构上。本发明提供的EPE珍珠棉制备装置，消除温度不均带来的负面质量影响。

Description

EPE珍珠棉制备装置

技术领域

本发明涉及生产技术，具体涉及一种EPE珍珠棉制备装置。

背景技术

EPE珍珠棉是聚乙烯发泡棉的俗称，作为一种新型环保的包装材料，其因为隔水防潮、防震、隔音、保温、韧性强、环保、化学物理性能优越等等诸多优点，逐渐替代了传统的包装材料。现有技术中，EPE珍珠棉的制造工艺基本包括搅拌、加热融化、物理发泡以及冷却定型等主要几步，其中，加热融化和物理发泡可能包括多次加热和保温，冷却定型后可能包括收卷、裁切等步骤。

在EPE珍珠棉的生产步骤中，加热、保温以及发泡等等温度至关重要，其是EPE珍珠棉的质量的主要决定性因素，较小的温差就可能对产品的最终质量形成质变的影响，如申请公布号为CN107629283A，申请公布日为2018年1月26日，名称为《一种EPE珍珠棉的生产工艺》的发明专利申请，其加热温度为160-170℃，保温温度为175-180℃。在成型加热段将原料温度降至120-140℃，原料从模口中挤出，模口温度为165-170℃。又如申请公布号为CN105690643A，申请公布日为2016年6月22日，名称为《一种EPE珍珠棉的生产工艺》的发明专利申请，其搅拌混合后的EPE颗粒通过电加热慢慢融化成液态后，随后恒温，待温度恒定后，再次升温，将EPE颗粒完全融化成液态初始加热温度设为150℃-155℃，第二次加温温度设为160℃-170℃，第三次加温温度设为175℃-180℃。综合以上现有专利可以发现在EPE珍珠棉的生产中，需要涉及诸多不同的温度范围，而且这些温度范围本身区间范围较小如仅5℃、10℃，另一方面这些温度范围相距较近且部分还有重合。这就导致了温度的精确控制成为了EPE珍珠棉生产过程中的主要甚至可以说是最重要的步骤。

现有技术中，精确的控制加热元件达到设计的加热温度如160℃、165℃并非难事，理论上较易实现包括上述各现有专利在内的各类设计温度，现有技术的不足之处在于，其采用的大多是电阻丝这一类直接加热手段，如

这一类直接加热技术的缺陷在于，电阻丝固然容易将其自身迅速的升温到设计温度，但是受制于导热效率影响，在加热融化机构、发泡机构等等机构容易形成温度不均匀的现象，即位于电阻丝周边的区域快速的到达设计温度，而远离电阻丝的区域达不到设计温度，即出现部分区域到达设计温度，部分区域低于设计温度的现象，如前所述，较小的温差对最终的产品质量也带来极大的影响，如此导致产品的良品率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种EPE珍珠棉制备装置，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种EPE珍珠棉制备装置，包括沿着物料加工线依次布置的搅拌机构、加热融化机构、发泡机构以及冷却机构，

还包括温度集中调节系统，所述温度集中调节系统包括高温热源、低温冷源、冷却组件以及多个加热组件，每个加热组件均包括通过管路相连接的热预混腔和加热腔，冷却组件包括通过管路相连接的冷预混腔和冷却腔，所述高温热源通过主热管道连接各所述加热组件，所述低温冷源通过主冷管道连接所述冷却组件，所述高温热源通过支热管道连接冷预混腔，所述低温冷源分别通过多个支冷管道连接各所述热预混腔，所述支热管道和支冷管道上均设置有第一控制阀门；

还包括多个温度传感器，各所述温度传感器分别用于检测各所述加热腔和冷却腔的温度；

所述加热腔和所述冷却腔均为环状结构，所述加热腔套接于所述加热融化机构以及发泡机构上的需要加热的结构上，所述冷却腔套接于所述冷却机构上的需要冷却的结构上。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述温度传感器设置于所述热预混腔和加热腔之间的连接管路中。

上述的EPE珍珠棉制备装置，还包括调节组件，所述调节组件包括多个调节管路，各所述调节管道上均设置有第二控制阀门，各所述热预混腔的上游管道各通过一个所述调节管道连接所述高温热源的进入管路。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述热预混腔包括腔体，所述腔体上设置有至少两个进入口和一个输出口，两个所述进入口的轴线相交且均不与所述输出口的轴线共线。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述高温热源和低温冷源的导热介质为气体或者液体。

上述的EPE珍珠棉制备装置，还包括两组平整组件，所述平整组件设置于所述冷却机构的出料口上；

所述平整组件包括调温机构、环状的平整线、至少两个转动轮以及驱动件，所述平整线套接于多个所述转动轮上，所述驱动件驱动所述转动轮转动以带动所述平整线在各所述转动轮上循环转动，所述调温机构贴合于所述平整线的内侧面上；

两个所述平整线各以一段相对设置以夹住从所述冷却机构的出料口输出的EPE珍珠棉片材。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述转动轮有三个，三个所述转动轮呈三角形布置，所述调温机构贴合于所述平整线的其中两个内侧面上。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述平整线的外侧面上设置有疏水涂层。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述热预混腔的腔壁上设置有至少两个漩涡槽，各所述漩涡槽分别与所述主热管道和所述支冷管道的管道口相对设置。

上述的EPE珍珠棉制备装置，所述加热组件包括环状筒体，所述环状筒体的材质为导热金属，所述环状筒体的外壁上包裹有保温层，所述环状筒体的筒壁内部设置有所述加热腔。

上述的EPE珍珠棉制备装置，还包括两个平整辊，两个所述平整辊相对设置以夹住从所述冷却机构的出料口输出的EPE珍珠棉片材。

在上述技术方案中，本发明提供的EPE珍珠棉制备装置，通过热预混腔提供恒定温度的供热介质，通过加热腔环绕加热部分实行均衡的加热温度，从而消除温度不均带来的负面质量影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的EPE珍珠棉制备装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的加热组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发泡机构的剖视图；

图4为本发明实施例提供的平整组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、搅拌机构；2、加热融化机构；3、发泡机构；4、冷却机构；5、高温热源；6、低温冷源；7、热预混腔；8、加热腔；9、主热管道；10、主冷管道；11、支热管道；12、支冷管道；13、第一控制阀门；14、温度传感器；15、调节管路；16、第二控制阀门；17、调温机构；18、平整线；19、转动轮；20、漩涡槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种EPE珍珠棉制备装置，包括沿着物料加工线依次布置的搅拌机构1、加热融化机构2、发泡机构3以及冷却机构4，还包括温度集中调节系统，所述温度集中调节系统包括高温热源5、低温冷源6、冷却组件以及多个加热组件，每个加热组件均包括通过管路相连接的热预混腔7和加热腔8，冷却组件包括通过管路相连接的冷预混腔和冷却腔，所述高温热源5通过主热管道9连接各所述加热组件，所述低温冷源6通过主冷管道10连接所述冷却组件，所述高温热源5通过支冷管道1211连接冷预混腔，所述低温冷源6分别通过多个支冷管道连接各所述热预混腔7，所述支冷管道1211和支冷管道上均设置有第一控制阀门13；还包括多个温度传感器14，各所述温度传感器14分别用于检测各所述加热腔8和冷却腔的温度；所述加热腔8和所述冷却腔均为环状结构，所述加热腔8套接于所述加热融化机构2以及发泡机构3上的需要加热的结构上，所述冷却腔套接于所述冷却机构4上的需要冷却的结构上。

具体的，本实施例提供的EPE珍珠棉制备装置，主要在于对现有技术中的加热和冷却系统也即温度集中调节系统进行改进，至于EPE珍珠棉制备装置中的实现搅拌、融化、保温、发泡以及冷却定型等结构，仍旧可以使用原有结构，工作原理也照旧。对于不同的生产工艺，需要加热和冷却的部分也有不同，一般的，至少加热融化机构2和发泡机构3必然需要进行加热，最终出料的冷却机构4必然需要冷却，但是部分生产工艺中搅拌机构1上也需要加热，部分生产工艺中加热融化前具有预热步骤，也需要加热。而对于加热融化机构2和发泡机构3，其内部少则具有一两个需要加热的区域，如背景技术中提及的现有专利，多则可能需要十个，如申请号为CN105061849A的专利申请，其需要加热的区域高达好几十个，本实施例提供的EPE珍珠棉制备装置，仅需通过相应的添加扩展加热组件的数量即可以现有技术中各类不同生产工艺对加热的需求。

本实施例提供的EPE珍珠棉制备装置，搅拌机构1、加热融化机构2、发泡机构3以及冷却机构4为现有技术中EPE珍珠棉制备装置上相应的结构，其可以是单独的设备，如搅拌机，也可以是现有技术中相应设备上的一部分，如发泡机上具有加热融化机构2和发泡机构3，如前所述，这些结构均可参考现有技术中的相应结构。

本实施例提供的EPE珍珠棉制备装置，温度集中调节系统包括高温热源5、低温冷源6、冷却组件以及多个加热组件，高温热源5用于提供高温的导热介质，如高温的空气、蒸汽或者液体导热介质等，这里高温指的是高于EPE珍珠棉制备装置中需要的最高温度，如所需的最高加热温度为180摄氏度，这里高温可以是190摄氏度或者200摄氏度，通过电阻丝或者其它的加热手段加热导热介质，与高温热源5相对应的，低温冷源6用于提供低温的导热介质，低温指的是温度低于冷却机构4所需的最低温度，如冷却机构4所需的冷却温度为30摄氏度，则低温冷源6用于提供20摄氏度或者10摄氏度的导热介质。如此高温热源5和低温冷源6输送的介质相混合后可以调制出中间所需的任何温度。加热组件均包括通过管路相连接的热预混腔7和加热腔8，热预混腔7具有两个输入管道，其中一个为主热管道9，另一个为支冷管道，其中主热管道9的另一端连接高温热源5，用于将高温热源5的介质输送至热预混腔7，支冷管道的另一端连接低温冷源6，用于将低温冷源6的介质输送至热预混腔7，两者在热预混腔7中充分混合均匀再通过管路流向加热腔8，如此加热腔8内为温度均匀恒定的环境，通过加热腔8对需要加热的各部位进行加热。相对应的，冷却组件包括通过管路相连接的冷预混腔和冷却腔，也通过高温热源5和低温冷源6调节出需要的冷却温度，其结构和工作原理与加热组件相同，不赘述。

本实施例中，加热组件有多个，各加热组件相互间的连接方式可以是串联，如各加热组件按照工作温度从高温到低温依次串联，最终连接高温热源5，或者并联，各加热组件并联并各自通过主热管道9连接高温热源5，还可以是并联与串联的组合，几个加热组件相串联后再多个串联的再并联。对于串联的任意相连的两个加热组件，导热介质从上一个加热组件的加热腔8流向下一个加热组件的热预混腔7。

本实施例中，对于任意一个加热腔8，设置一个温度传感器14进行温度检测，而不同的部位需要不同的加热温度，各支冷管道1211和支冷管道上均设置有第一控制阀门13，通过温度传感器14检测温度后，当温度偏低或偏高时，通过改变第一控制阀门13的幅度进行温度调节，从而实现温度调节。

本实施例中，加热融化机构2、发泡机构3或者搅拌机构1上需要加热的部位均套接有加热腔8，冷却腔套接于冷却机构4上的需要冷却的结构上。本实施例中，加热腔8和所述冷却腔均为环状结构，如加热组件和冷却组件均包括环状筒体，环状筒体的材质为导热金属，环状筒体的外壁上包裹有保温层，环状筒体的筒壁的内部为中空结构，该中空结构即为加热腔8或者冷却腔，对于需要加热的部位，将该环状筒体套接到相应的部分即可，又或者对于EPE珍珠棉制备装置上各工作机构如加热融化机构2、发泡机构3，定制外形与各工作机构相套接的导热结构，导热结构内部为空腔，空腔即为加热腔8或者冷却腔。最优选的，在各工作机构的壳体中设置空腔，该空腔即为加热腔8或者冷却腔。

本发明实施例提供的EPE珍珠棉制备装置，通过温度传感器14和第一控制阀门13实现温度调节，通过热预混腔7提供恒定温度的供热介质，通过加热腔8环绕加热部分实行均衡的加热温度，从而消除温度不均带来的负面质量影响。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述温度传感器14设置于所述热预混腔7和加热腔8之间的连接管路中，该管路输送的为经热预混腔7混合的均匀的导热介质，其温度与加热腔8中温度一致，但是导热介质先经过热预混腔7，如此使得温度传感器14可以先行温度检测，当温度超过预设范围时，可以提前进行调节。

本发明提供的另一个实施例中，更进一步的，还包括调节组件，所述调节组件包括多个调节管路15，各所述调节管道上均设置有第二控制阀门16，各所述热预混腔7的上游管道各通过一个所述调节管道连接所述高温热源5的进入管路，对于串联的加热组件，每个支冷管道均输入低温的导热介质，如此使得后续的导热介质的流速越来越快，通过在热预混腔7的上游设置一个调节管路15，将串联的前一个加热组件的支冷管道额外加入的导热介质抽走，保持串联的各加热组件内部的流速基本恒定，作为优选的，对于任意相邻的两个串联加热组件，可以配置下游的加热组件的第二控制阀门16的开启幅度等于上游的加热组件的第一控制阀门13的开启幅度，如此使得控制得以简单化，且非常有效。

本发明提供的再一个实施例中，更进一步的，所述热预混腔7包括腔体，所述腔体上设置有至少两个进入口和一个输出口，两个进入口分别为主热管道9和支冷管道的进入口，一个输出口连接加热腔8的进入口，两个所述进入口的轴线相交且均不与所述输出口的轴线共线，即主热管道9和支冷管道的轴线相交，如此实现两股导热介质的充分混合，由于两者均不与输出口共线，如此冷热两股不同的导热介质充分混合后才会进入输出口，保证进入输出口的为混合均匀后的导热介质。

本发明提供的再一个实施例中，作为另一种可以实现充分混合的方式，所述热预混腔7的腔壁上设置有至少两个漩涡槽20，各所述漩涡槽20分别与所述主热管道9和所述支冷管道的管道口相对设置，其作用在于，由主热管道9和所述支冷管道输入的导热介质冲向漩涡槽20，在漩涡槽20凹陷的槽壁的作用下产生大量涡流，由此提升混合效果，保证充分混合。

更优选的，两个漩涡槽20均为半圆槽且对称布置，主热管道9和支冷管道与两个弧形槽正对布置，输出口设置于连接两个半圆槽的平台中部，此时保证所有的导热介质都产生漩涡充分混合后再进入输出口。设置这些能够充分混合的结构的作用在于，可以将热预混腔7和冷预混腔的尺寸设置的尽量小，较为优选的，使得热预混腔7和加热腔8整体设计到一个壳体内。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，还包括两组平整组件，所述平整组件设置于所述冷却机构4的出料口上；所述平整组件包括调温机构17、环状的平整线18、至少两个转动轮19以及驱动件，所述平整线18套接于多个所述转动轮19上，所述驱动件驱动所述转动轮19转动以带动所述平整线18在各所述转动轮19上循环转动，所述调温机构17贴合于所述平整线18的内侧面上；两个所述平整线18各以一段相对设置以夹住从所述冷却机构4的出料口输出的EPE珍珠棉片材。现有技术中，大多通过高速冷却风吹向出料口的EPE珍珠棉，将其快速冷却以实现定型，其不足之处在于，在EPE珍珠棉的外表面容易形成波纹即凹凸不平的曲面，难以获取完整的平面。这里的技术难点在于，若冷却温度过低，此时虽然可以通过限位结构获取较为平整的外表面，但EPE珍珠棉会过早成型降低乃至丧失流动性导致容易堵住出料口，而如果冷却温度过高，则使得EPE珍珠棉较软其表面几乎必然出现波纹，现有技术几乎无法选取一个有效的温度既能完全不堵料而又外表面较为平整，无法实现两全。本实施例在冷却机构4的出料口设置一个平整组件来降低EPE珍珠棉表面产生波纹的概率和程度，其工作原理在于，在出料口维持一个相对较高的会产生波纹温度的同时，在EPE珍珠棉从出料口排出后，通过平整组件两个相对设置的平整线18外侧面夹住EPE珍珠棉实现平整，而随后，平整线18由于转动轮19的作用自动转离，如此使得定型后较硬的EPE珍珠棉也不会发生堵料，实现两全。

具体的，平整线18为环状结构，如环状的金属薄板、塑料薄片等等，其通过内侧面套接于至少两个转动轮19上，形成类似各类输送带或者皮带轮的结构，驱动件如电机驱动转动轮19转动，转动轮19转动平整线18整体转动，两个平整线18相对设置，其中一段夹住从冷却机构4的出料口输出的EPE珍珠棉片材，平整线18的外侧面为平面，通过平整线18输送的这一过程实现对EPE珍珠棉片材的降温，降温过程中与平整线18外侧面的限位，使得EPE珍珠棉片材的表面为水平面而没有凸起，而当需要脱离时，平整线18在转动轮19的驱动下主动脱离EPE珍珠棉片材，不会导致堵料现象的出现。

本实施例中，在平整线18的内侧面可以设置有调温机构17，调温机构17用于控制平整线18的温度，使得其足以使得EPE珍珠棉片材完全定型，如其为28度的恒温机构。调温机构17贴合于平整线18的内侧面上以实现对其温度的控制。

最为优选的，从靠近冷却机构4出料口的一端到远离冷却机构4出料口的一端温度逐渐降低，提升对EPE珍珠棉片材的定型效果。具体结构上，调节机构可以包括并列设置的多个恒温发热机构，等间距的滑动贴合于平整线18的内侧面上。

本实施例中，更进一步的，所述转动轮19有三个，三个所述转动轮19呈三角形布置，所述调温机构17贴合于所述平整线18的其中两个内侧面上，此时，平整线18也呈三角形布置，如此设置的好处在于，平整线18为扁平状结构，其散热迅速，若其结构为四边形以上，其过多的边裸露于环境中，散热过快，三角形结构且调节机构布置于两个内侧面上，其仅有一个侧边完全散热，散热对平整线18自身温度的影响较小。

作为可选的替代方案，设置一个套接结构，其外套于平整线18上，套接结构上设置有保温层，套接结构套接在平整线18上除掉用于夹持EPE珍珠棉片材的区域以外，即仅露出用于夹持EPE珍珠棉片材的一段，如此一方面保护平整线18，另一方面降低平整线18的自然散热效果。

本实施例中，优选的，所述平整线18的外侧面上设置有疏水涂层，疏水涂层的用于降低平整线18与EPE珍珠棉片材发生粘结的概率。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括两个平整辊，两个所述平整辊相对设置以夹住从所述冷却机构4的出料口输出的EPE珍珠棉片材，平整辊的作用与平整线18类似，其主动滚动以压平EPE珍珠棉片材上波纹，以获取较为平整无波纹的EPE珍珠棉片材。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种EPE珍珠棉制备装置，包括沿着物料加工线依次布置的搅拌机构、加热融化机构、发泡机构以及冷却机构，其特征在于，

还包括温度集中调节系统，所述温度集中调节系统包括高温热源、低温冷源、冷却组件以及多个加热组件，每个加热组件均包括通过管路相连接的热预混腔和加热腔，冷却组件包括通过管路相连接的冷预混腔和冷却腔，所述高温热源通过主热管道连接各所述加热组件，所述低温冷源通过主冷管道连接所述冷却组件，所述高温热源通过支热管道连接冷预混腔，所述低温冷源分别通过多个支冷管道连接各所述热预混腔，所述支热管道和支冷管道上均设置有第一控制阀门；

还包括多个温度传感器，各所述温度传感器分别用于检测各所述加热腔和冷却腔的温度；

所述加热腔和所述冷却腔均为环状结构，所述加热腔套接于所述加热融化机构以及发泡机构上的需要加热的结构上，所述冷却腔套接于所述冷却机构上的需要冷却的结构上；

还包括两组平整组件，所述平整组件设置于所述冷却机构的出料口上；

所述平整组件包括调温机构、环状的平整线、至少两个转动轮以及驱动件，所述平整线套接于多个所述转动轮上，所述驱动件驱动所述转动轮转动以带动所述平整线在各所述转动轮上循环转动，所述调温机构贴合于所述平整线的内侧面上；

两个所述平整线各以一段相对设置以夹住从所述冷却机构的出料口输出的EPE珍珠棉片材。

2.根据权利要求1所述的EPE珍珠棉制备装置，其特征在于，还包括调节组件，所述调节组件包括多个调节管道，各所述调节管道上均设置有第二控制阀门，各所述热预混腔的上游管道各通过一个所述调节管道连接所述高温热源的进入管路。

3.根据权利要求1所述的EPE珍珠棉制备装置，其特征在于，所述热预混腔包括腔体，所述腔体上设置有至少两个进入口和一个输出口，两个所述进入口的轴线相交且均不与所述输出口的轴线共线。

4.根据权利要求1所述的EPE珍珠棉制备装置，其特征在于，所述高温热源和低温冷源的导热介质为气体或者液体。

5.根据权利要求1所述的EPE珍珠棉制备装置，其特征在于，所述转动轮有三个，三个所述转动轮呈三角形布置，所述调温机构贴合于所述平整线的其中两个内侧面上。

6.根据权利要求5所述的EPE珍珠棉制备装置，其特征在于，所述平整线的外侧面上设置有疏水涂层。

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