CN109160989A - 一种热塑性聚氨酯的生产系统及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热塑性聚氨酯的生产系统，包括原料存储系统、原料计量系统、反应系统，以及后处理系统，其中：所述原料计量系统中，原料的计量采用组合式计量系统，所述组合式计量系统包括依次连接的失重计量罐、计量泵、计量泵缓冲器和质量流量计。还提供一种采用上述生产系统进行生产的生产工艺，原料通过组合式计量系统计量后进入反应系统进行反应。本发明的热塑性聚氨酯的生产系统及生产工艺，能够生产得到质量一致性优良的TPU产品。

Description

一种热塑性聚氨酯的生产系统及生产工艺

技术领域

本发明属于聚氨酯生产技术领域，具体涉及到一种热塑性聚氨酯的生产系统及生产工艺。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)是塑胶加工业行业常用的塑胶材料，大多数使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。但TPU所拥有的优点，PVC则望尘莫及。TPU 的硬度范围在65A-85D，颜色有本色，透明，高透明。TPU不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是一种成熟的环保材料。TPU因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，TPU已被广泛应用于﹕鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料、雨伞、皮箱、皮包等领域，其制成产品涵盖了工业应用和民用必需品的范围。

TPU的生产原料包括MDI、低聚多元醇(例如：聚四氢呋喃PTMEG；和聚己二酸丁二醇酯)，及扩链剂(例如：1,4丁二醇；1,6己二醇)。MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯。随着TPU的应用越来越广泛，各厂家陆续开发了不同的TPU生产系统和基于生产系统的生产工艺。现有技术中，TPU的生产系统主要包括原料存储系统、计量系统、反应系统及后处理系统。其中：原料存储系统主要包括MDI储罐、低聚物多元醇储罐和扩链剂储罐，计量系统通常为计量泵，反应系统主要包括反应器，后处理系统主要包括依次相连的挤出机、切粒机和脱水机。后处理系统主要是将反应系统得到的熔融体通过挤出机产生一定的粘度，在高压下从模头处的细孔中挤出，切粒机高速转动，将熔体在水下迅速切成颗粒，然后在水流中被输送到脱水机中脱水，再利用振动筛去除异形粒，得到均匀的TPU颗粒。基于生产系统的生产工艺流程如图 1所示。

TPU的生产与其它化工产品的生产不同，其生产过程中存在多个环节，每个环节存在多种技术指标，无论哪一项没有把握好，都会导致最终产品的质量一致性差。而TPU的质量一致性差，会直接影响下游使用企业的生产与应用，导致下游产品的质量一致性差，直接影响到人们的日常生活。而目前的生产现状是，厂家一味地扩大生产，而并不重视质量一致性，即使少数厂家重视这个问题，也很难从大量的、复杂的工艺细节中去找到有效的改善产品质量一致性的系统或工艺的原因。导致现有的生产系统及工艺生产的TPU质量欠佳，同一型号不同批次生产得到的热塑性聚氨酯的质量差别大。即使是同一批次产品，质量也不一致。

因此，很有必要对现有的热塑性聚氨酯生产系统和工艺进行改进。

发明内容

本发明的发明人通过长期深入的研究，找到了一种新的生产热塑性聚氨酯的生产系统，以及基于生产系统的生产工艺，能够有效克服现有技术中的上述技术缺陷。

本发明的第一个目的在于提供一种热塑性聚氨酯的生产系统，能够有效克服现有技术中的上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种热塑性聚氨酯的生产系统，包括原料存储系统、组合式计量系统、反应系统，以及后处理系统，所述组合式计量系统包括依次连接的失重计量罐、计量泵、计量泵缓冲器和质量流量计；其中：

所述失重计量罐包括进料缓冲罐、压力传感器，和失重计量器；所述压力传感器将所述进料缓冲罐内的重力变化传递给所述失重计量器；所述质量流量计的流量数据通过控制回路将反馈给所述计量泵；

MDI、低聚物多元醇及扩链剂三种原料分别通过所述组合式计量系统计量后再进入所述反应系统中进行反应。

本发明的生产系统制备热塑性聚氨酯，能够得到质量一致性好的热塑性聚氨酯产品。

根据本发明，采用上述组合式计量系统，有效控制进入反应系统中的三种原料的流量偏差均小于万分之一，能够提高热塑性聚氨酯的质量一致性。

优选地，进入反应系统中的三种原料的流量偏差均小于十万分之一。

根据本发明，所述压力传感设置在所述进料缓冲罐的支腿或支座下，并与所述失重计量器连接。

根据本发明，所述进料缓冲罐包括罐体，设置在所述罐体上部的进料管口，及设置在所述罐体下部的出料管口，所述进料管口的末端向下延伸至所述罐体内的液面以下；

所述罐体的内部设置第一隔板、第二隔板，其中：所述第一隔板的两侧分别与所述罐体的内壁固定焊接，所述第一隔板的底部与所述罐体的底部之间具有间隙，所述第二隔板的两侧和底部分别与所述罐体的内壁固定焊接；所述第一隔板与所述罐体的内壁之间形成进料区；所述第一隔板和第二隔板之间形成溢流区，所述第二隔板与所述罐体的内壁之间形成回料区，所述第二隔板的顶部低于所述第一隔板的顶部；进料通过所述间隙从所述进料区进入所述溢流区，再从所述第二隔板的顶部溢流进入所述回料区；所述进料管口设置在所述进料区对应的所述罐体的上部，所述出料管口设置在所述溢流区对应的所述罐体的下部，所述回料管口设置在所述回料区对应的所述罐体的下部。

本发明中，上述的“上部”应理解为罐体侧壁的上端，或罐体顶部。“下部”应理解为罐体的侧壁的下端，或罐体底部。进料管口设置在所述罐体侧壁的上端，出料管口和回料管口设置在对应区的所述罐体的下端，同样能够实现本发明的进料、出料和回料的功能。

进一步地，所述进料管口的末端向下延伸至所述罐体内的罐体高度的一半以下。可进一步提高缓冲作用，降低进料的波动对计量泵的计量精度的影响。

根据本发明，所述反应系统还包括预混合器，所述预混合器安装在所述质量流量计之后，所述反应器之前，三股原料通过所述预混合器混合，并被加热。优选地，所述预混合器的出口温度设置为与反应器进口温度相同。

进一步地，所述预混合器的主体为市售的静态混合器，在所述静态混合器的外部套设一个夹套，用于加热反应物料，通过调节进入静态混合器的夹套内的热油流量来控制温度。

根据本发明，所述反应器为双螺杆反应器，所述双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装。

从物料入口到出口向上倾斜，使得所述物料被双螺杆反应器向上输送的过程中，又在重力的作用下向下掉落，使得物物料得到更好的混合，反应更加均匀。

根据本发明，所述后处理系统包括依次连接的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机，所述高温干燥机为连续式流化床干燥机。

经过脱水机脱水后的热塑性聚氨酯在连续式流化床干燥机内进行流化干燥，进一步脱水，产品的性能进一步提高。因此，能够得到质量稳定性好的产品。

本发明的第二个目的在于，提供一种热塑性聚氨酯的生产工艺，通过上述的热塑性聚氨酯的生产系统进行生产，所述原料通过所述组合式计量系统进行计量。

根据本发明，所述反应器优选为双螺杆反应器，所述双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装。

根据本发明，所述双螺杆反应器的倾斜安装角度为10～50度。优选为30～40 度。

倾斜安装角度的选择十分重要，在合适的角度范围内，能够保障物料均匀、完全反应，也不会因反应过久而导致产品质量下降。

根据本发明，控制所述双螺杆反应器的反应温度为250±5℃，物料在所述双螺杆反应器内的停留时间为2±0.5分钟。所述预混合器的出口物料的温度为250±5℃。

根据本发明，所述后处理系统包括依次连接的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机，所述高温干燥机为连续式流化床干燥机；

所述高温干燥机的干燥温度控制在92±3℃；物料在所述高温干燥机内的停留时间控制为3.5±0.5小时。

本发明的第三个目的在于提供上述的热塑性聚氨酯的生产工艺制备得到的热塑性聚氨酯。基于上述生产工艺，能够制备得到质量达标，质量稳定性好的热塑性聚氨酯。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1)本发明的热塑性聚氨酯的生产系统，失重计量罐、计量泵、计量泵缓冲器和质量流量计依次连接，形成组合式计量系统，MDI、低聚物多元醇及扩链剂三种原料分别通过组合式计量系统计量后再进入反应系统中进行反应。失重计量罐包括进料缓冲罐、压力传感器和失重计量器，进料缓冲罐能够有效降低进料中的不稳定因素(例如气体、液面波动)带来的对精确计量产生的负面影响，通过失重计量、计量泵计量和质量流量计三重计量，显著提高了计量精度。通过本发明的组合式计量系统，能够生产得到质量一致性优良的TPU产品。

2)反应器和质量流量计之间设置预混合器，使得三种原料在进入反应器前能够预先得到充分的混合，处于近乎理想的均匀混合状态，同时保证三种原料在预混合器出口的温度达到反应温度。组合式计量系统与预混合器相结合，进一步保障TPU产品具有的优良质量一致性。

3)双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装，进一步有效提高了反应物料的混合程度和延长了反应时间，使得反应后得到的产品质量更加均一，一致性好。组合式计量系统、预混合器与双螺杆反应器三者相结合，进一步保障TPU产品具有优良的质量一致性。

4)脱水机后增设的高温干燥机，能够有效快速去除TPU颗粒中的残存水分，得到完全干燥的TPU产品，确保了干燥后的TPU不会继续反应而导致产品一致性差。组合式计量系统、预混合器、双螺杆反应器与高温干燥机四者相结合，进一步保障 TPU产品具有优良的质量一致性。

5)采用基于本发明的生产系统的生产工艺，能够制备得到具有优良的质量一致性的TPU产品。

附图说明

图1为现有的热塑性聚氨酯的生产工艺流程图。

图2为本发明实施例1的热塑性聚氨酯的生产工艺流程图。

图3为本发明实施例2的失重计量罐的结构示意图。

图4为本发明实施例3的热塑性聚氨酯的生产工艺流程图。

图5为本发明实施例5的热塑性聚氨酯的生产工艺流程图。

图6为本发明实施例7的热塑性聚氨酯的生产工艺流程图。

图中：

1-罐体、2-进料管口、3-出料管口、4-回料管口、5-排气口、6-泄压口、7-手孔或人孔、8-上封头、9-下封头、11-第一隔板、12-第二隔板、13-间隙、14-进料区、15- 溢流区、16-回料区、17-支腿、21-折弯段、10-压力传感器、20-失重计量器、30-平台。

具体实施方式

以下结合优选的实施例对本发明的热塑性聚氨酯的生产系统及生产工艺作进一步的详细描述，但并非对本发明的限制，凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。

以下实施例中所用的设备和原料均为市售产品。例如：电动隔膜泵，可购买自德国里瓦(LEWA)的ecoflow品牌；压力传感器：可购买自E+H公司的PMC71；失重计量器：可购买自Rosemount品牌。

测试方法及标准：硬度(邵氏A)—ASTMD-2240、比重—ASTMD-792、拉伸强度、断裂伸长率、100％拉伸应力和300％拉伸应力—ASTMD-412、裤样—ASTMD-470、磨耗—ASTM D-3389、融熔指数—ASTMD-1238

对比例1

购买浙江省某公司市售的聚酯型TPU(型号为S-180A)的12个不同批次产品， 12个不同批次产品依次标记为样品1至12，并对样品1至12进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表1所示。

表1、对比例的聚酯型TPU性能测试结果

由表1的数据可知，样品1-12的聚酯型TPU的标准偏差S较大，其中断裂伸长率的标准偏差达到54.27，说明现有技术中的聚酯型TPU的质量一致性差，无法满足市场对TPU的质量稳定性要求。

实施例1热塑性聚氨酯的制备

本实施例的工艺流程图如图2所示。生产系统包括：原料存储系统、组合式计量系统、反应系统，以及后处理系统；组合式计量系统包括依次相连的失重计量罐、计量泵、计量泵缓冲器和质量流量计；所述失重计量罐包括进料缓冲罐、压力传感器和失重计量器，所述压力传感器将所述进料缓冲罐内的重力变化传递给所述失重计量器。所述后处理系统包括依次相连的挤出机、切粒机和脱水机。

本实施例中，所述进料缓冲罐为现有技术中常规的液体缓冲罐，从所述进料缓冲罐的上部进料，并从所述进料缓冲罐的下部出料。

所述反应系统包括反应器，反应器为现有技术中常规的用于TPU生产的反应器，可以是釜式反应器或双螺杆反应器。本实施例采用双螺杆反应器。

所述计量泵为现有技术中常用型式，例如隔膜泵、磁力泵。本实施例中采用电动隔膜泵，购买自德国里瓦(LEWA)的ecoflow品牌。

所述计量泵缓冲器、所述进料缓冲罐、所述压力传感器、所述失重计量器均为现有技术中常用型式，均为市售产品。其中，压力传感器购买自E+H公司的PMC71，失重计量器购买自Rosemount品牌。

所述质量流量计所计量的流量数据，通过DCS控制回路反馈给电动隔膜泵。

MDI、低聚物多元醇及扩链剂三种原料分别通过所述组合式计量系统计量后再进入所述系统中进行反应，进入系统中的三种原料的流量偏差均小于十万分之一。

本实施例的具体工艺步骤如下：

(1)、MDI、低聚物多元醇—聚四氢呋喃，及扩链剂—1,4丁二醇，三种原料分别依次通过失重计量罐、电动隔膜泵、计量泵缓冲器和质量流量计进行计量后进入双螺杆反应器中，三种原料的流量分别控制为500kg/h±5g、1100kg/h±5g和50kg/h± 0.5g，即进入双螺杆反应器中的三种原料的流量的偏差均小于十万分之一。

(2)、双螺杆反应器的反应温度控制为250±5℃，反应时间2±0.5分钟，然后依次经过挤出机、切粒机和脱水机，得到本实施例的热塑性聚氨酯。

基于本实施例的生产系统及生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对12个样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表2所示。

表2实施例1的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表2和表1的数据对比可知，实施例1制备的12个TPU样品的各项指标的标准偏差S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的30％。说明实施例1制备的TPU产品具有良好的质量一致性。采用本实施例的组合式计量系统，能够保证进入双螺杆反应器中的三种原料的流量的偏差均小于十万分之一。显著保障了均匀稳定的物料流量，保障了最终产品具有优异的质量一致性。

实施例2热塑性聚氨酯的制备

实施例2的生产系统及生产工艺条件与实施例1基本相同，区别在于，对进料缓冲罐进行了特别设计。具体而言：

如图3所示，本实施例的进料缓冲罐，包括罐体1，设置在所述罐体1上部的进料管口2，及设置在所述罐体1下部的出料管口3，所述进料管口2的末端向下延伸至所述罐体1内的液面以下。

所述罐体1的内部设置第一隔板11、第二隔板12，其中：所述第一隔板11的两侧分别与所述罐体1的内壁固定焊接连接，所述第一隔板11的底部与所述罐体1的底部之间具有间隙13，所述第二隔板12的两侧和底部分别与所述罐体1的内壁固定焊接连接；所述第一隔板11与所述罐体1的内壁之间形成进料区14；所述第一隔板 11和第二隔板12之间形成溢流区15，所述第二隔板12与所述罐体1的内壁之间形成回料区16，所述第二隔板12的顶部低于所述第一隔板11的顶部；进料通过所述间隙13从所述进料区14进入所述溢流区15，再从所述第二隔板12的顶部溢流进入所述回料区16；所述回料管口4设置在所述回料区16对应的所述罐体1的底部，所述进料管口2设置在所述进料区14对应的所述罐体1的顶部，所述出料管口3设置在所述溢流区16对应的所述罐体1的底部。

所述支腿与安装所述进料缓冲罐的平台30之间安装压力传感器10，所述压力传感器10与失重计量器20连接，失重计量器20计量所述进料缓冲罐的重量变化。所述进料缓冲罐与所述压力传感器10、所述失重计量器20共同构成一种具有缓冲进料作用的失重计量罐。

所述压力传感器10的测量信号通过导线与失重计量器20连接。所述压力传感器10和失重计量器20采用现有技术中市售的常规产品。

例如所述失重计量器20可采用现有技术中常规的失重计量称。

基于本实施例的生产系统及生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对12个样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表3所示。

表3实施例2的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表3和表1的数据对比可知，实施例2制备的12个样品各项指标的标准偏差 S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的14％。实施例 2制备的TPU产品具有良好的质量一致性。采用本发明的组合式计量系统和本实施例特定形式的进料缓冲罐，能够有效降低进料中的不稳定因素(例如气体、液面波动) 对精确计量产生的负面影响。在这种特定的组合式计量系统和特定的失重计量罐条件下，生产得到TPU产品的质量一致性优。

实施例3热塑性聚氨酯的制备

实施例3的生产系统与实施例2基本相同，区别在于；所述反应系统还包括静态混合器，所述静态混合器设置在质量流量计后，双螺杆反应器之前。本实施例的工艺流程图如图4所示。

所述预混合器的主体为市售的静态混合器，在所述静态混合器的外部套设一个夹套，用于加热反应物料，通过调节进入静态混合器的夹套内的热油流量来控制温度。

实施例3的具体工艺步骤如下：

(1)、MDI、低聚物多元醇及扩链剂三种原料分别依次通过失重计量罐、电动隔膜泵、计量泵缓冲器和质量流量计进行计量后，进入静态混合器进行混合，控制静态混合器的出口物料的温度为250±5℃，然后再进入双螺杆反应器中进行反应。三种原料的流量分别控制为500kg/h±5g、1100kg/h±5g和50kg/h±0.5g，即进入双螺杆反应器中的三种原料的流量的偏差均小于十万分之一。

(2)、双螺杆反应器的反应温度控制为250±5℃，反应时间2±0.5分钟，然后进入后处理系统，依次经过挤出机、切粒机和脱水机，得到本实施例的热塑性聚氨酯。

基于本实施例的生产系统及生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对12个样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表4所示。

表4实施例3的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表4和表1的数据对比可知，实施例2制备的12个样品各项指标的标准偏差 S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的10％。实施例 3制备的TPU产品具有良好的质量一致性。预混合器使得三种原料在进入反应器前能够预先得到充分的混合，处于近乎理想的均匀混合状态，同时保证三种原料在预混合器出口的温度达到反应温度。组合式计量系统与预混合器相结合，进一步保障TPU 产品具有的优良质量一致性。

实施例4热塑性聚氨酯的制备

实施例4的生产系统与实施例3基本相同，区别在于，所述双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装，倾斜安装角度为35度。

基于本实施例的生产系统及生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对12个样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表5所示。

表5实施例4的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表5和表1的数据对比可知，实施例2制备的12个样品各项指标的标准偏差 S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的8％。实施例4 制备的TPU产品具有良好的质量一致性。双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装，进一步有效提高了反应物料的混合程度和延长了反应时间，使得反应后得到的产品质量更加均以，一致性好。组合式计量系统、预混合器与双螺杆反应器三者相结合，进一步保障TPU产品具有优良的质量一致性。

实施例5热塑性聚氨酯的制备

实施例5的生产系统与实施例4基本相同，区别在于，后处理系统包括依次相连的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机。所述高温干燥机为市售的连续式流化床干燥。

所述高温干燥机的干燥温度控制在90～95℃；物料在所述高温干燥机内的停留时间控制为3.5～4小时。

基于本实施例的生产系统及生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表6所示。

表6实施例5的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表6和表1的数据对比可知，实施例5制备的12个样品各项指标的标准偏差 S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的4％。实施例5 制备的TPU产品具有良好的质量一致性。能够满足市场对TPU产品质量一致性的要求，也显著提高了下游产品的质量保障。

脱水机后增设的高温干燥机，在特定的工艺条件下，能够有效快速去除TPU颗粒中的残存水分，得到完全干燥的TPU产品，确保了干燥后的TPU产品品质。组合式计量系统、预混合器、双螺杆反应器与高温干燥机四者相结合，进一步保障TPU 产品具有优良的质量一致性。

实施例6热塑性聚氨酯的制备

实施例6的生产系统与生产工艺条件与实施例1基本相同，区别在于，所述双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装，倾斜安装角度为40度。

基于本实施例的生产系统，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12 个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对样品进行性能测试。每一个样品分别检测 10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表7所示。

表7实施例6的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表7和表1的数据对比可知，实施例6制备的12个样品各项指标的标准偏差 S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的10％。说明，双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装，安装角度为40度时，能够提高最终产品的质量一致性。制备的TPU产品具有良好的质量一致性，能够满足市场对TPU产品质量一致性的要求，也显著提高了下游产品的质量保障。

实施例7热塑性聚氨酯的制备

实施例7的生产系统和生产工艺条件与实施例1基本相同，区别在于，后处理系统包括依次相连的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机，所述高温干燥机为连续式流化床干燥机。

所述高温干燥机的干燥温度控制在92±3℃；物料在所述高温干燥机内的停留时间控制为3.5±0.5小时。

基于本实施例的生产系统和生产工艺条件，采用同样的生产工艺和原料生产12个批次，并对12个批次制备得到的热塑性聚氨酯抽样，对样品进行性能测试。每一个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表8所示。

表8实施例7的热塑性聚氨酯的性能检测结果

由表8的数据可知，实施例7制备的12个样品各项指标的标准偏差S明显小于对比例1相同指标的标准偏差S，约为对比例1相同指标的14％。说明，与实施例1 相比，在后处理系统中，脱水机后安装高温干燥机，设定所述高温干燥机为连续式流化床干燥机，并控制干燥温度为92±3℃；物料在所述高温干燥机内的停留时间为3.5 ±0.5小时，能够显著提高最终产品的质量一致性。

综上所述，本发明实施例1-7制备的TPU的各项质量指标均符合相应的标准，且标准偏差显著小于对比例1。

在现场的实际裸手触摸测试中，本实施例1-7制备的TPU粒料的干燥程度更高，远远优于对比例1中样品的各质量指标。

实施例8、稳定性试验

在实施例1-7及对比例1中，均取样品1在常温下保存30天，检测保存前、后的 各项质量指标。9个样品分别检测10个平行样，并取平均值作为检测结果，如表9所 示。

表9实施例1-7的热塑性聚氨酯的稳定性检测结果

由表9中的前后数据对比可知，对比例1产品保存前后差别较大，而本发明实施例1-7制备得到的产品保存前后质量基本一致，进一步说明了本发明的生产系统及工艺制备得到的热塑性聚氨酯具有优异的质量一致性。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种热塑性聚氨酯的生产系统，包括原料存储系统、组合式计量系统、反应系统，以及后处理系统，其特征在于，所述组合式计量系统包括依次连接的失重计量罐、计量泵、计量泵缓冲器和质量流量计；其中：

所述失重计量罐包括进料缓冲罐、压力传感器，和失重计量器；所述压力传感器将所述进料缓冲罐内的重力变化传递给所述失重计量器；所述质量流量计的流量数据通过控制回路将反馈给所述计量泵；

MDI、低聚物多元醇及扩链剂三种原料分别通过所述组合式计量系统计量后再进入所述反应系统中进行反应。

2.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯的生产系统，其特征在于，所述进料缓冲罐包括罐体，设置在所述罐体上部的进料管口，及设置在所述罐体下部的出料管口，所述进料管口的末端向下延伸至所述罐体内的液面以下；

所述罐体的内部设置第一隔板、第二隔板，其中：所述第一隔板的两侧分别与所述罐体的内壁固定焊接，所述第一隔板的底部与所述罐体的底部之间具有间隙，所述第二隔板的两侧和底部分别与所述罐体的内壁固定焊接；所述第一隔板与所述罐体的内壁之间形成进料区；所述第一隔板和第二隔板之间形成溢流区，所述第二隔板与所述罐体的内壁之间形成回料区，所述第二隔板的顶部低于所述第一隔板的顶部；进料通过所述间隙从所述进料区进入所述溢流区，再从所述第二隔板的顶部溢流进入所述回料区；所述进料管口设置在所述进料区对应的所述罐体的上部，所述出料管口设置在所述溢流区对应的所述罐体的下部，所述回料管口设置在所述回料区对应的所述罐体的下部。

3.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯的生产系统，其特征在于，所述反应系统还包括预混合器，所述预混合器安装在所述质量流量计之后，所述反应器之前，三股原料通过所述预混合器混合，并被加热。

4.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯的生产系统，其特征在于，所述反应器为双螺杆反应器，所述双螺杆反应器从物料进口向物料出口侧向上倾斜安装。

5.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯的生产系统，其特征在于，所述后处理系统包括依次连接的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机，所述高温干燥机为连续式流化床干燥机。

6.一种热塑性聚氨酯的生产工艺，其特征在于，通过权利要求1-5中任一项所述的热塑性聚氨酯的生产系统进行生产，所述原料通过所述组合式计量系统进行计量。

7.根据权利要求6所述的热塑性聚氨酯的生产工艺，其特征在于，所述双螺杆反应器的倾斜安装角度为10～50度。

8.根据权利要求6所述的热塑性聚氨酯的生产工艺，其特征在于，所述双螺杆反应器的反应温度为250±5℃，物料在所述双螺杆反应器内的停留时间为2±0.5分钟。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的热塑性聚氨酯的生产工艺，其特征在于，所述后处理系统包括依次连接的挤出机、切粒机、脱水机和高温干燥机，所述高温干燥机为连续式流化床干燥机；

所述高温干燥机的干燥温度控制在92±3℃；物料在所述高温干燥机内的停留时间控制为3.5±0.5小时。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的热塑性聚氨酯的生产工艺制备得到的热塑性聚氨酯。