CN110774554A - 一种压克力板材一次反应挤出成型生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管的反应釜，反应釜下部经出料阀串接引发剂添加器和多个管式反应器后接螺杆脱挥装置进口，螺杆脱挥装置的排气口经冷凝器接至反应釜上部，螺杆脱挥装置的挤出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。该产线能兼顾原料一次性充分聚合反应、稳定挤出成型生产各种长度规格板材，无挥发性气体污染、成型质量好，生产效率高、成本低。

Description

一种压克力板材一次反应挤出成型生产线

技术领域

本发明涉及一种压克力产线，具体说是一种压克力板材一次反应挤出成型生产线。

背景技术

现有压克力板材生产是首先采用原料聚合制备粒子，将所有原料在反应釜中混合，容易产生爆聚现象，聚合率低，聚合质量无法得到保证，且其中聚合后引发剂挥发性气体无法得到有效收集、处理，增加了聚合生产成本；粒子制备后再次熔融通过二段式螺杆挤出浇注，二次熔融浪费能耗，生产周期、成本增加，且

挤出料液直接落在浇注模具的开口内，料液裸露存在进灰、进水气等污染隐患，影响板材成型质量，局部问题的板材直接导致定长生产板材的报废，生产成本较高。另外，传统压克力板材只能定长定模制作，多规格板材需要配备多种模具，无形中进一步提高了生产成本。

发明内容

本发明提供了一种结构简单，使用便捷，能兼顾原料一次性充分聚合反应、稳定挤出成型生产各种长度规格板材，无挥发性气体污染、成型质量好，生产效率高、成本低的压克力板材一次反应挤出成型生产线。

本发明采用的技术方案是：一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管的反应釜，其特征在于：所述反应釜下部经出料阀串接引发剂添加器和多个管式反应器后接螺杆脱挥装置进口，螺杆脱挥装置的排气口经冷凝器接至反应釜上部，螺杆脱挥装置的挤出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。

一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管的反应釜，其特征在于：还包括离心混料反应挤出装置，离心混料反应挤出装置包括挤出架、前驱动电机、外反应器、内反应器、后驱动电机、外匀料器、内匀料器，外反应器和外匀料器同轴前、后设置并可旋转支撑在挤出架内，外反应器外设齿圈经齿轮受前驱动电机驱动，外匀料器外设齿圈经齿轮受后驱动电机驱动，外反应器的内圆周壁上圆周均布多道沿其轴向设置的圆弧反应槽，内反应器同轴穿接在外反应器内并支撑在挤出架内，外反应器的内壁与内反应器外圆周壁留有混料间隙，外反应器的器体内圆周错开圆弧反应槽位置均布多根轴向的电加热或蒸汽加热管道，内反应器内中心轴向设置电加热或蒸汽加热管道，内反应器的器体内圆周均布多道引发剂通道，多道引发剂通道前端经多通分料平衡阀和引发剂供料泵接引发剂供料槽或罐，每道引发剂通道沿轴向设有多道穿出内反应器外壁的引发剂送入管，引发剂送入管穿出长度等于混料间隙径向厚度，引发剂送入管沿引发剂通道轴向管径渐变减小，外匀料器前端经油封轴承密封贴合外反应器后端，内匀料器连接内反应器后端且同轴穿接在外匀料器内，外匀料器内壁设有多道轴向对应圆弧反应槽的离心槽，每道离心槽分为相连的前段离心槽和后端离心槽，前段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径扩大、在圆周方向上扭转90︒，后段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径缩小、在圆周方向上扭转90︒，上述扭转同向，内匀料器外圆周设置相连且分别对应前、后段离心槽的前扩径绞龙和后缩径绞龙，前扩径绞龙后部的直径扩大量小于前段离心槽的直径扩大量，后缩径绞龙前部的直径等于前扩径绞龙后部的直径，后缩径绞龙后部的直径缩小量小于后段离心槽的直径缩小量，后段离心槽后部与后缩径绞龙后部间隙出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。

进一步地，所述板材成型装置包括上下间隙相对的两环状传送带和分别在上述上下间隙两侧封装成一间隙空腔两侧边的连续密封带，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接间隙空腔一侧进口，间隙空腔的上下设置加热区，上、下环状传送带的上、下均设有多个水平贴合靠内相对形成间隙空腔的环状传动带的辊体。

进一步地，所述间隙空腔内设有封料头挡板，封料头挡板上下无间隙贴合上下两环状传送带夹装在两环状传送带间、左右无间隙贴合两侧边的密封带夹装在两密封带间。

进一步地，所述板材成型装置包括一组以上、上下间隙的两成型辊，一组以上的成型辊沿板材成型方向布置。

进一步地，所述出料阀后接供料流量计，引发剂添加器上设置添加流量计，所述冷凝器经回液流量计接反应釜，所述MMA进料管上设置进料流量计，上述流量计接产线控制器。

进一步地，所述管式反应器为立式结构。

进一步地，所述螺杆脱挥装置的排气口经抽真空装置接冷凝器。

进一步地，对应前段离心槽和后端离心槽相接处的外匀料器上经冷凝器接至反应釜上部。

生产时，将MMA原料经MMA进料管送至反应釜内均匀混合，通过下部出料阀将混合原料送至管式反应，并在同时由引发剂添加器同步输送混合原料按量添加引发剂，有效避免在反应釜中瞬间大量引发剂加入导致的爆聚，且混合原料的引发剂添加按量添加，结合管式反应器，有利于提高聚合速度和效率，适合工业化生产需要；聚合后的料浆送至螺杆脱挥装置中，在螺旋推送同时经排气口由抽真空装置将其内挥发性气体抽送至冷凝器，计流量返回反应釜，少量的引发剂挥发气体冷凝后进入反应釜，有利于原料的初步预混合预聚合，并整体结合MMA进料管的进料、引发剂添加器的即时添加，控制调整引发剂添加器添加引发剂用量，进一步确保更稳定、高效的聚合；聚合的料液脱挥后经匀料送料筒一端圆筒状进口进入，在匀料送料筒内中部的空间内均匀填充并经另一端水平方形长条状出口沿上、下环状传送带间间隙空腔的横向长方形截面均匀送料，配合辊体贴合间隙空腔环状传动带，上、下间隙空腔内进料在其截面上均匀，无局部料液多少差异问题，有利于确保板材成型无缺陷，成型质量好，或直接采用上下间隙的两成型辊将送料压制成板；随着封料头挡板在上、下环状传送带带动下后移，满足不同长度规格板材浇注成型，无需配备多种模具，有利于节约生产成本。

进一步地，采用离心混料反应挤出装置，由反应釜和引发剂罐分别泵给MMA原料和引发剂，MMA原料进入外反应器和内反应器之间的圆弧反应槽和混料间隙内，大部分MMA原料在圆弧反应槽内朝后进给，并随外反应器在前驱动电机经齿轮、齿圈驱动下旋转对应引发剂通道由引发剂送入管朝向圆弧反应槽供给引发剂，在同一径向的引发剂送入管管径相同，由于圆弧反应槽带动MMA原料在旋转同时，引发剂送入管送入引发剂，加大单位体积的MMA原料与引发剂的混合反应效率，且相邻圆弧反应槽经混料间隙连通，能确保圆周范围内的所有圆弧反应槽连通避免多个圆弧反应槽内反应程度不同，提高反应完成度和一致度，有利于提高后续产品质量；在MMA原料与引发剂反应同时，控制轴向后方的引发剂送入管管径缩小，整体控制引发剂的送入量，避免一次性加入引发剂造成的不良后果；在反应以及原料输送过程中，在外反应器、内反应器内的轴向设置的电加热或蒸汽加热管道，能对原料以及反应进行加热，提高反应速率，引发剂预加热输送送入，有效避免温差较多的原料和引发剂直接接触，造成的温度落差引起的反应减慢、引发效果降低等问题；混合反应后的料液送入外匀料器和内匀料器前端的间隙口内，通过前段离心槽和前扩径绞龙约束，前段离心槽内经前扩径绞龙在两者间空腔内扭转90︒离心扩容输送，进一步混合前序中多道圆弧反应槽内的反应料液和促进引发效果，在前、后段离心槽相接处输送空腔最大，由后缩径绞龙扭转90︒离心缩容输送，有效将料液稳定、高效的挤压输出至匀料送料筒，并有后续板材成型装置完成板材的挤出成型。

本发明将传统压克力生产的聚合、挤出两产线有效结合为一整体，同时对聚合效率采用管式反应器进料配对添加引发剂、引发剂挥发气体脱挥冷凝回收再利用、采用匀料送料筒充分匀料送料浇注、板材间隙空腔受辊体控制板面成型无缺陷、无浇注长度限制进行综合控制，具有结构简单，使用便捷，能兼顾原料一次性充分聚合反应、稳定挤出成型生产各种长度规格板材，无挥发性气体污染、成型质量好，生产效率高、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为图3中离心混料反应挤出装置结构图；

图5为图4左视图。

图1中：反应釜1、MMA进料管2、出料阀3、供料流量计4、引发剂添加器5、管式反应器6、螺杆脱挥装置7、冷凝器8、回液流量计9、匀料送料筒10、圆筒状进口11、水平方形长条状出口12、上环状传送带13、下环状传送带14、封料头挡板15、辊体16、加热区17、间隙空腔18。

图2中：反应釜1、MMA进料管2、出料阀3、供料流量计4、引发剂添加器5、管式反应器6、螺杆脱挥装置7、冷凝器8、回液流量计9、匀料送料筒10、圆筒状进口11、水平方形长条状出口12、上成型辊19、下成型辊20。

图3、4、5中：反应釜1、MMA进料管2、出料阀3、供料流量计4、冷凝器8、回液流量计9、匀料送料筒10、圆筒状进口11、水平方形长条状出口12、上成型辊19、下成型辊20、挤出架21、前驱动电机22、外反应器23、内反应器24、后驱动电机25、外匀料器26、内匀料器27、圆弧反应槽28、混料间隙29、外加热管道30、内加热管道31、引发剂通道32、多通分料平衡阀33、引发剂供料泵34、引发剂罐35、引发剂送入管36、油封轴承37、前段离心槽38、后段离心槽39、前扩径绞龙40、后缩径绞龙41、离心混料反应挤出装置100。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

实施例一

图1所示：一种压克力板材一次反应挤出成型生产线包括反应釜1、MMA进料管2、出料阀3、供料流量计4、引发剂添加器5、管式反应器6、螺杆脱挥装置7、冷凝器8、回液流量计9、匀料送料筒10、上环状传送带13、下环状传送带14、封料头挡板15、辊体16、加热区17、间隙空腔18。反应釜1上部接带有流量计的MMA进料管2，反应釜1下部经出料阀3、供料流量计4串接引发剂添加器5和多个管式反应器6后接螺杆脱挥装置7进口，螺杆脱挥装置7的排气口经冷凝器8、回液流量计9接至反应釜1上部，螺杆脱挥装置7的挤出口接匀料送料筒10一端的圆筒状进口11，匀料送料筒10中部由一端圆筒状进口11圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口12的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接至上下间隙相对的上、下环状传送带13、14由两侧密封带封装成的间隙空腔18进口，间隙空腔的上下设置加热区17，上、下环状传送带的上、下均设有多个水平贴合靠内相对形成间隙空腔的环状传动带的辊体16，间隙空,18内设有封料头挡板15，封料头挡板上下无间隙贴合上下两环状传送带夹装在两环状传送带间、左右无间隙贴合两侧边的密封带夹装在两密封带间。

实施例二

图2所示：一种压克力板材一次反应挤出成型生产线包括反应釜1、MMA进料管2、出料阀3、供料流量计4、引发剂添加器5、管式反应器6、螺杆脱挥装置7、冷凝器8、回液流量计9、匀料送料筒10、上成型辊19、下成型辊20。由反应釜1至匀料送料筒10的结构与实施例一相同，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口直接出料，对应水平方形长条状出口设置多组上下间隙空间的上、下成型辊19、20，多组上、下成型辊19、20沿出料输送板材制板成型方向设置，上、下成型辊19、20受驱动在其上下间隙空间内压制成型板材。

在上述实施例中，进料流量计，供料流量计，引发剂添加器上设置添加流量计，回液流量计，上述流量计接产线控制器，对产线内的进料、送料、添加引发剂、回液整体控制。

实施例三

图3、4、5所示：一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管2的反应釜1和离心混料反应挤出装置100，离心混料反应挤出装置100包括挤出架21、前驱动电机22、外反应器23、内反应器24、后驱动电机25、外匀料器26、内匀料器27，外反应器23和外匀料器26同轴前、后设置并可旋转支撑在挤出架21内，外反应器外设齿圈经齿轮受前驱动电机22驱动，外匀料器外设齿圈经齿轮受后驱动电机25驱动，外反应器23的内圆周壁上圆周均布多道沿其轴向设置的圆弧反应槽28，内反应器同轴穿接在外反应器内并支撑在挤出架内，外反应器的内壁与内反应器外圆周壁留有混料间隙29，外反应器的器体内圆周错开圆弧反应槽位置均布多根轴向的外加热管道30，内反应器内中心轴向设置内加热管道31，内、外加热管道可选择为电加热或蒸汽加热管道，内反应器的器体内圆周均布多道引发剂通道32，多道引发剂通道前端经多通分料平衡阀33和引发剂供料泵34接引发剂罐35，每道引发剂通道沿轴向设有多道穿出内反应器外壁的引发剂送入管36，引发剂送入管穿出长度等于混料间隙径向厚度，引发剂送入管沿引发剂通道轴向管径渐变减小，外匀料器26前端经油封轴承37密封贴合外反应器23后端，内匀料器27连接内反应器24后端且同轴穿接在外匀料器26内，外匀料器26内壁设有多道轴向对应圆弧反应槽的离心槽，每道离心槽分为相连的前段离心槽38和后端离心槽39，前段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径扩大、在圆周方向上扭转90︒，后段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径缩小、在圆周方向上扭转90︒，上述扭转同向，对应前段离心槽和后端离心槽相接处的外匀料器上经冷凝器接至反应釜上部，内匀料器外圆周设置相连且分别对应前、后段离心槽的前扩径绞龙40和后缩径绞龙41，前扩径绞龙后部的直径扩大量小于前段离心槽的直径扩大量，后缩径绞龙前部的直径等于前扩径绞龙后部的直径，后缩径绞龙后部的直径缩小量小于后段离心槽的直径缩小量，后段离心槽后部与后缩径绞龙后部间隙出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。

本实施例中引发剂通道未穿透，内、外加热管道如采用蒸汽加热管道，在各自器体上另设回路，由输送进入端同时也为输出端，该类技术方案均为现有技术，在本实施例附图和说明中不作详述。

Claims (9)

1.一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管的反应釜，其特征在于：所述反应釜下部经出料阀串接引发剂添加器和多个管式反应器后接螺杆脱挥装置进口，螺杆脱挥装置的排气口经冷凝器接至反应釜上部，螺杆脱挥装置的挤出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。

2.一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，包括带有MMA进料管的反应釜，其特征在于：还包括离心混料反应挤出装置，离心混料反应挤出装置包括挤出架、前驱动电机、外反应器、内反应器、后驱动电机、外匀料器、内匀料器，外反应器和外匀料器同轴前、后设置并可旋转支撑在挤出架内，外反应器外设齿圈经齿轮受前驱动电机驱动，外匀料器外设齿圈经齿轮受后驱动电机驱动，外反应器的内圆周壁上圆周均布多道沿其轴向设置的圆弧反应槽，内反应器同轴穿接在外反应器内并支撑在挤出架内，外反应器的内壁与内反应器外圆周壁留有混料间隙，外反应器的器体内圆周错开圆弧反应槽位置均布多根轴向的电加热或蒸汽加热管道，内反应器内中心轴向设置电加热或蒸汽加热管道，内反应器的器体内圆周均布多道引发剂通道，多道引发剂通道前端经多通分料平衡阀和引发剂供料泵接引发剂供料槽或罐，每道引发剂通道沿轴向设有多道穿出内反应器外壁的引发剂送入管，引发剂送入管穿出长度等于混料间隙径向厚度，引发剂送入管沿引发剂通道轴向管径渐变减小，外匀料器前端经油封轴承密封贴合外反应器后端，内匀料器连接内反应器后端且同轴穿接在外匀料器内，外匀料器内壁设有多道轴向对应圆弧反应槽的离心槽，每道离心槽分为相连的前段离心槽和后端离心槽，前段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径扩大、在圆周方向上扭转90︒，后段离心槽的槽向为在前后方向上所处圆周直径缩小、在圆周方向上扭转90︒，上述扭转同向，内匀料器外圆周设置相连且分别对应前、后段离心槽的前扩径绞龙和后缩径绞龙，前扩径绞龙后部的直径扩大量小于前段离心槽的直径扩大量，后缩径绞龙前部的直径等于前扩径绞龙后部的直径，后缩径绞龙后部的直径缩小量小于后段离心槽的直径缩小量，后段离心槽后部与后缩径绞龙后部间隙出口接匀料送料筒一端的圆筒状进口，匀料送料筒中部由一端圆筒状进口圆滑过渡延伸至另一端水平方形长条状出口的结构，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接板材成型装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述板材成型装置包括上下间隙相对的两环状传送带和分别在上述上下间隙两侧封装成一间隙空腔两侧边的连续密封带，匀料送料筒另一端的水平方形长条状出口接间隙空腔一侧进口，间隙空腔的上下设置加热区，上、下环状传送带的上、下均设有多个水平贴合靠内相对形成间隙空腔的环状传动带的辊体。

4.根据权利要求2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述间隙空腔内设有封料头挡板，封料头挡板上下无间隙贴合上下两环状传送带夹装在两环状传送带间、左右无间隙贴合两侧边的密封带夹装在两密封带间。

5.根据权利要求1或2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述板材成型装置包括一组以上、上下间隙的两成型辊，一组以上的成型辊沿板材成型方向布置。

6.根据权利要求1或2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述出料阀后接供料流量计，引发剂添加器上设置添加流量计，所述冷凝器经回液流量计接反应釜，所述MMA进料管上设置进料流量计，上述流量计接产线控制器。

7.根据权利要求1或2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述管式反应器为立式结构。

8.根据权利要求1或2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：所述螺杆脱挥装置的排气口经抽真空装置接冷凝器。

9.根据权利要求2所述的一种压克力板材一次反应挤出成型生产线，其特征是：对应前段离心槽和后端离心槽相接处的外匀料器上经冷凝器接至反应釜上部。

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