CN110667029A - 应用超临界二氧化碳的eva发泡设备及其工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备及其工艺方法，包括储料桶，在储料桶下端设置有第一螺旋输送机，在第一螺旋输送机出料端竖直设置有喂料管，在喂料管下端设置有用以加热原料的加热箱，沿物料传送方向在加热箱的起始端设置有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的送料螺旋杆穿过加热箱，在加热箱中部设置有进气管，进气管内通入液态超临界二氧化碳。本发明结构科学合理、操作简便，能通过使用超临界二氧化碳对EVA材料进行发泡，污染小，环保性好，异味少。

Description

应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备及其工艺方法
技术领域
本发明涉及一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备及其工艺方法。
背景技术
EVA材料广泛使用在日常的生活用品中，如鞋类、包装材料、运动器具、隔音及保温产品中均有使用到EVA材料，对EVA材料进行发泡是在EVA材料生产制造的过程中重要的环节之一。现有的EVA发泡工艺采用化学发泡剂进行发泡，该发泡剂含有对人体健康有危害的甲酰胺，并且在发泡之后会散发浓烈的刺鼻的异味，影响产品的使用，危害使用人员的健康。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备及其工艺方法，结构科学合理、操作简便，能通过使用超临界二氧化碳对EVA材料进行发泡，污染小，环保性好，异味少。
本发明的技术方案是：一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，包括储料桶，在储料桶下端设置有第一螺旋输送机，在第一螺旋输送机出料端竖直设置有喂料管，在喂料管下端设置有用以加热原料的加热箱，沿物料传送方向在加热箱的起始端设置有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的送料螺旋杆穿过加热箱，在加热箱中部设置有进气管，进气管内通入液态超临界二氧化碳，沿物料传送方向在加热箱出料口设置有用以过滤杂质的筛网过滤装置，在筛网过滤装置前端设置有用以传送物料的熔体泵，在熔体泵前端设置有用以使物料堆积和充分混合的静态混合器，在静态混合器前端设置有挤料管道，在挤料管道上端设置有挤料泵，在挤料管道下端设置有位于挤料泵后端的排料管，在排料管上设置有密封阀，在挤料管道前端设置有挤料盘，在挤料盘内上设置有若干个沿挤料盘中心轴线阵列排列的挤料孔，在挤料盘前端设置有冲料腔，在冲料腔前端设置有切料机构，在冲料腔下端设置有进水管，在冲料腔上端设置有出水管。
进一步的，在出水管出水口设置有沥水装置，在沥水装置旁侧设置有与沥水装置连通的离心脱水机，在离心脱水机上端设置有出料管，在出料管下端设置有振筛机组。
进一步的，所述加热箱包括是个依次排列的箱体，在箱体内设置有加热管，沿物料传送方向进气管连接在第五个箱体上端。
进一步的，所述第二螺旋输送机为双螺旋输送机。
进一步的，所述切料结构包括刀盘，在刀盘前端设置有一圈与排料孔配合的切割刀具，切割刀具与挤料盘之间采用间隙配合，在刀盘后端设置有与冲料腔密封的密封盘，在密封盘后端设置有机箱，在机箱下防设置有滑轨，在机箱下端设置有与滑轨配合的滑块。
进一步的，所述沥水装置包括沥水箱，在沥水箱内部设置有沥水网；所述振筛机组包括振筛箱体，在振筛箱体内设置有筛网，沿物料传送方向在沥水箱体前端设置有出料通道，在振筛箱体方设置有激振器及振动弹簧；所述振筛箱体内部经由筛网隔成两个腔室，所述出料通道与两个腔室对应连通，出料通道出料口连接收集装置。
本发明提供的另一种技术方案是，一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备的工艺方法，包括所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备：（1）在工作时，将基料颗粒放置到储料桶内，基料按照质量比内含50%~60%的EVA材料，聚烯烃弹性体40~50%，化工助剂1.2%，交联剂0.2%，成核剂3%；（2）储料桶里的基料颗粒被第一螺旋输送机向前传送，经过喂料管自动落入加热箱中，接着第二螺旋输送机将加热箱内的基料颗粒向前传送，控制加热箱内的温度为110℃，使基料颗粒融化，当基料经过第二螺旋输送机中部时，液态超临界二氧化碳瞬间气化并与熔融状态的基料进行混合，在超临界的压力与温度下进行发泡反应，接着熔融的基料继续向前传送，在传送的过程中，第二螺旋输送机不停的搅拌，使二氧化碳与基料充分融合；（3）当基料经过筛网过滤装置时，筛网过滤装置会对基料在生产线传送的过程中出现的钢丝、钢渣等杂质进行过滤，筛网过滤装置前端的熔体泵将基料往前抽，并使基料存储在静态混合器内进行加温加热继续混合反应，控制静态混合器内的温度为120℃，，静态混合器前端的挤料泵继续将基料向前抽送，使物料通过挤料孔向前挤出，当基料从挤料孔中挤出时，就会被切料机构刀片切下，变成颗粒，落入冲料腔内，并随冲料腔内的水流冲入出水管，控制冲料腔内的水流温度为35℃，混入二氧化碳气体的基料进入冲料腔时，会瞬间发泡成珠粒；（4）发泡后的珠粒本水流冲入出水管，并进入沥水装置进行初步沥水，接着进入离心脱水机的底部，由离心脱水机进行进一步脱水，由离心脱水机甩出进入出料管，再落入振筛机组内，经过振筛机组对不同大小的颗粒进行筛选，从振筛机组的出料端送出，使用收集装置收集。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构科学合理、操作简便，能通过使用超临界二氧化碳对EVA材料进行发泡，污染小，环保性好，异味少。
为使得本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例储料箱及加热箱的安装示意图；
图3为本发明实施例冲水腔的主视图；
图4为本发明实施例冲水腔的左视图；
图5为本发明实施例冲水腔的剖视图；
图6为本发明实施例切料机构的工作示意图；
图7为本发明实施例振筛箱体的剖视图；
图中：100-储料桶；110-第一螺旋输送机；120-喂料管；200-加热箱；201-箱体；202-加热管；210-第二螺旋输送机；220-进气管；230-筛网过滤装置；240-熔体泵；250-静态混合器；300-挤料管道；310-挤料泵；320-排料管；321-密封阀；330-挤料盘；331-挤料孔；400-冲料腔；410-进水管；420-出水管；500-切料机构；510-刀盘；520-切割刀具；530-密封盘；540-机箱；550-滑轨；560-滑块；600-沥水装置；610-沥水箱；620-沥水网；700-离心脱水机；710-出料管；800-振筛机组；810-振筛箱体；820-筛网；830-激振器；840-振动弹簧；850-出料通道；900-收集装置。
具体实施方式
如图1~7所示，一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，包括储料桶，在储料桶下端设置有第一螺旋输送机，在第一螺旋输送机出料端竖直设置有喂料管，在喂料管下端设置有用以加热原料的加热箱，沿物料传送方向在加热箱的起始端设置有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的送料螺旋杆穿过加热箱，在加热箱中部设置有进气管，进气管内通入液态超临界二氧化碳，沿物料传送方向在加热箱出料口设置有用以过滤杂质的筛网过滤装置，在筛网过滤装置前端设置有用以传送物料的熔体泵，在熔体泵前端设置有用以使物料堆积和充分混合的静态混合器，在静态混合器前端设置有挤料管道，在挤料管道上端设置有挤料泵，在挤料管道下端设置有位于挤料泵后端的排料管，在排料管上设置有密封阀，在挤料管道前端设置有挤料盘，在挤料盘内上设置有若干个沿挤料盘中心轴线阵列排列的挤料孔，在挤料盘前端设置有冲料腔，在冲料腔前端设置有切料机构，在冲料腔下端设置有进水管，在冲料腔上端设置有出水管。储料桶用于存储基料颗粒，第一螺旋输送机安装在储料桶下端，将基料颗粒往前运送，喂料管下端与加热箱内部连通；第二螺旋输送机的螺旋输送杆穿过加热箱，进气管的进气端连接液态二氧化碳气体站，进气管的出气端与加热箱内部连通，将液态二氧化碳通入加热箱内，与基料进行混合；基料向前传送经过筛网过滤装置进行过滤，将生产线内有可能产生的钢渣或铁丝等杂质过滤，熔体泵将混入二氧化碳的基料抽入静态混合器内使二氧化碳与基料进一步混合，挤料泵将基料往前运送，使基料从挤料孔中向前挤出；挤料管道下端的排料管用于在初始调试时，关闭挤料泵，打开密封阀，使基料先从排料管内排出，达到将对生产线内的空气进行排放的目的，当基料均匀的从排料管内排出后，既说明生产线内空气已经排放完成，则打开挤料泵、关闭密封阀；基料从挤料孔内排出后立即被切料机构切断，变成颗粒，落入冲料腔内，并随冲料腔内的水流冲入出水管，控制冲料腔内的水流温度为35℃，混入二氧化碳气体的基料进入冲料腔时，会瞬间发泡成珠粒。
本实施例中，在出水管出水口设置有沥水装置，在沥水装置旁侧设置有与沥水装置连通的离心脱水机，在离心脱水机上端设置有出料管，在出料管下端设置有振筛机组。
本实施例中，所述加热箱包括是个依次排列的箱体，在箱体内设置有加热管，沿物料传送方向进气管连接在第五个箱体的上端。当基料经过前端四个加热箱的加热后，已经从基料颗粒融化成熔融状态，将进气管连接在第五箱体上能使超临界二氧化碳从液态变成气态时与熔融状态的基料反应。
本实施例中，所述第二螺旋输送机为双螺旋输送机。双螺旋输送机能在传送物料时相互搅拌，加快二氧化碳与基料的融合。
本实施例中，所述切料结构包括刀盘，在刀盘前端设置有一圈与排料孔配合的切割刀具，切割刀具与挤料盘之间采用间隙配合，在刀盘后端设置有与冲料腔密封的密封盘，在密封盘后端设置有机箱，在机箱下防设置有滑轨，在机箱下端设置有与滑轨配合的滑块。
本实施例中，所述沥水装置包括沥水箱，在沥水箱内部设置有沥水网；所述振筛机组包括振筛箱体，在振筛箱体内设置有筛网，沿物料传送方向在沥水箱体前端设置有出料通道，在振筛箱体方设置有激振器及振动弹簧；所述振筛箱体内部经由筛网隔成两个腔室，所述出料通道与两个腔室对应连通，出料通道出料口连接收集装置。
一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备的工艺方法，包括所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备：（1）在工作时，将基料颗粒放置到储料桶内，基料按照质量比内含50%~60%的EVA材料，聚烯烃弹性体40~50%，化工助剂1.2%，交联剂0.2%，成核剂3%；（2）储料桶里的基料颗粒被第一螺旋输送机向前传送，经过喂料管自动落入加热箱中，接着第二螺旋输送机将加热箱内的基料颗粒向前传送，控制加热箱内的温度为110℃，使基料颗粒融化，当基料经过第二螺旋输送机中部时，液态超临界二氧化碳瞬间气化并与熔融状态的基料进行混合，在超临界的压力与温度下进行发泡反应，接着熔融的基料继续向前传送，在传送的过程中，第二螺旋输送机不停的搅拌，使二氧化碳与基料充分融合；（3）当基料经过筛网过滤装置时，筛网过滤装置会对基料在生产线传送的过程中出现的钢丝、钢渣等杂质进行过滤，筛网过滤装置前端的熔体泵将基料往前抽，并使基料存储在静态混合器内进行加温加热继续混合反应，控制静态混合器内的温度为120℃，静态混合器前端的挤料泵继续将基料向前抽送，使物料通过挤料孔向前挤出，当基料从挤料孔中挤出时，就会被切料机构刀片切下，变成颗粒，落入冲料腔内，并随冲料腔内的水流冲入出水管，控制冲料腔内的水流温度为35℃，混入二氧化碳气体的基料进入冲料腔时，会瞬间发泡成珠粒；（4）发泡后的珠粒本水流冲入出水管，并进入沥水装置进行初步沥水，接着进入离心脱水机的底部，由离心脱水机进行进一步脱水，由离心脱水机甩出进入出料管，再落入振筛机组内，经过振筛机组对不同大小的颗粒进行筛选，从振筛机组的出料端送出，使用收集装置收集。
上述操作流程及软硬件配置，仅作为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：包括储料桶，在储料桶下端设置有第一螺旋输送机，在第一螺旋输送机出料端竖直设置有喂料管，在喂料管下端设置有用以加热原料的加热箱，沿物料传送方向在加热箱的起始端设置有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的送料螺旋杆穿过加热箱，在加热箱中部设置有进气管，进气管内通入液态超临界二氧化碳，沿物料传送方向在加热箱出料口设置有用以过滤杂质的筛网过滤装置，在筛网过滤装置前端设置有用以传送物料的熔体泵，在熔体泵前端设置有用以使物料堆积和充分混合的静态混合器，在静态混合器前端设置有挤料管道，在挤料管道上端设置有挤料泵，在挤料管道下端设置有位于挤料泵后端的排料管，在排料管上设置有密封阀，在挤料管道前端设置有挤料盘，在挤料盘内上设置有若干个沿挤料盘中心轴线阵列排列的挤料孔，在挤料盘前端设置有冲料腔，在冲料腔前端设置有切料机构，在冲料腔下端设置有进水管，在冲料腔上端设置有出水管。
2.根据权利要求1所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：在出水管出水口设置有沥水装置，在沥水装置旁侧设置有与沥水装置连通的离心脱水机，在离心脱水机上端设置有出料管，在出料管下端设置有振筛机组。
3.根据权利要求1所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：所述加热箱包括是个依次排列的箱体，在箱体内设置有加热管，沿物料传送方向进气管连接在第五个箱体上端。
4.根据权利要求1所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：所述第二螺旋输送机为双螺旋输送机。
5.根据权利要求1所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：所述切料结构包括刀盘，在刀盘前端设置有一圈与排料孔配合的切割刀具，切割刀具与挤料盘之间采用间隙配合，在刀盘后端设置有与冲料腔密封的密封盘，在密封盘后端设置有机箱，在机箱下防设置有滑轨，在机箱下端设置有与滑轨配合的滑块。
6.根据权利要求2所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：所述沥水装置包括沥水箱，在沥水箱内部设置有沥水网；所述振筛机组包括振筛箱体，在振筛箱体内设置有筛网，沿物料传送方向在沥水箱体前端设置有出料通道，在振筛箱体方设置有激振器及振动弹簧；所述振筛箱体内部经由筛网隔成两个腔室，所述出料通道与两个腔室对应连通，出料通道出料口连接收集装置。
7.一种应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备的工艺方法，包括如权利要求2所述的应用超临界二氧化碳的EVA发泡设备，其特征在于：（1）在工作时，将基料颗粒放置到储料桶内，基料按照质量比内含50%~60%的EVA材料，聚烯烃弹性体40~50%，化工助剂1.2%，交联剂0.2%，成核剂3%；（2）储料桶里的基料颗粒被第一螺旋输送机向前传送，经过喂料管自动落入加热箱中，接着第二螺旋输送机将加热箱内的基料颗粒向前传送，控制加热箱内的温度为110℃，使基料颗粒融化，当基料经过第二螺旋输送机中部时，液态超临界二氧化碳瞬间气化并与熔融状态的基料进行混合，在超临界的压力与温度下进行发泡反应，接着熔融的基料继续向前传送，在传送的过程中，第二螺旋输送机不停的搅拌，使二氧化碳与基料充分融合；（3）当基料经过筛网过滤装置时，筛网过滤装置会对基料在生产线传送的过程中出现的钢丝、钢渣等杂质进行过滤，筛网过滤装置前端的熔体泵将基料往前抽，并使基料存储在静态混合器内进行加温加热继续混合反应，控制静态混合器内的温度为120℃，静态混合器前端的挤料泵继续将基料向前抽送，使物料通过挤料孔向前挤出，当基料从挤料孔中挤出时，就会被切料机构刀片切下，变成颗粒，落入冲料腔内，并随冲料腔内的水流冲入出水管，控制冲料腔内的水流温度为35℃，混入二氧化碳气体的基料进入冲料腔时，会瞬间发泡成珠粒；（4）发泡后的珠粒本水流冲入出水管，并进入沥水装置进行初步沥水，接着进入离心脱水机的底部，由离心脱水机进行进一步脱水，由离心脱水机甩出进入出料管，再落入振筛机组内，经过振筛机组对不同大小的颗粒进行筛选，从振筛机组的出料端送出，使用收集装置收集。
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