CN112078051A - 一种新型环保发泡epp生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型环保发泡EPP生产工艺，属于聚丙乙烯塑料生产领域，一种新型环保发泡EPP生产工艺首先将双螺杆制备的改性母粒投入反应釜中后并通入高温气流进行加热处理；在对反应釜进行保温处理，使母粒进行发泡；然后向反应釜中注入冷却水和冷却气流进行降温处理；最后使用烘干获得新型EPP发泡颗粒。可以实现对反应釜内的塑料母粒进行阶段升温和阶段降温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力，且在排出加热塑料母粒用气流时可对其携带的热量进再利用，使气流在排出过程中可对用于塑料母粒降温的气流和液体进行预热，实现热量回收再利用减少了装置的能量浪费。

Description

一种新型环保发泡EPP生产工艺
技术领域
本发明涉及聚丙乙烯塑料生产领域，更具体地说，涉及一种新型环保发泡EPP生产工艺。
背景技术
EPP是发泡聚丙烯的缩写，是一种新型泡沫塑料的简称。EPP是聚丙烯塑料发泡材料，是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。EPP还是一种环保材料，可回收再利用，可以自然降解，不会造成白色污染。
现有的产品在加工、生产完成后，通常采用泡塑制品进行防护、包装。对于高科技电子产品需要采用防静电的泡塑制品进行包装，同时也对泡塑制品的硬度也有所要求，同时能够避免外界冲击力对高科技电子产品的破坏。发泡EPP产品具有一定的柔软性和硬度，能够对产品起到一定的缓冲保护作用，避免外界冲击力对高科技电子产品的破坏。
而目前的发泡EPP产品的制备现状，工序复杂，能量利用率低，且制备周期长、成型温度高，降温速率块，从而使产品的韧性低，导致产品柔软性过高，硬度下降，从而使其不能对产品起到良好的保护作用。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型环保发泡EPP生产工艺，它本方案可以实现对反应釜内的塑料母粒进行阶段升温和阶段降温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力，且在排出加热塑料母粒用气流时可对其携带的热量进再利用，使气流在排出过程中可对用于塑料母粒降温的气流和液体进行预热，实现热量回收再利用减少了装置的能量浪费。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种新型环保发泡EPP生产工艺，包括以下步骤：
A1，使用双螺杆制备改性母粒；
A2，将母粒投入反应釜中后，向反应釜通入加热后的二氧化碳和高温蒸汽对母粒进行加热处理来制备发泡粒子；
A3，对反应釜进行保温处理，使EPP泡塑达到最终的膨胀尺寸，并完成充型，保温时间为2～5秒；
A4，向反应釜中注入冷却水和冷却气流进行降温处理；
A5，使用烘干机烘干上一步反应釜中发泡后的母粒，获得新型EPP发泡颗粒。
进一步的，所述A2中步骤中加热处理的具体操作为：先将加热至80°的二氧化碳和惰性气体的混合气体通入反应釜中，再将加热至170°的水蒸气通入反应釜中，先通入气体对发泡粒子进行预热，再通入水蒸气进行升温，实现发泡粒子的阶段升温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力。
进一步的，所述A4步骤中降温处理的具体操作为：先向反应釜中充入80°的冷却水，冷却20-30min后，再充入50°的冷却气流，使高压反应釜主体内的发泡粒子阶段降温，避免了温度急剧下降而导致的巨大热冲击，有效的消除因不均匀降温产生温度应力导致母粒损伤。
进一步的，所述A2步骤中的反应釜包括高压反应釜主体，所述高压反应釜主体上安装有两个进气管和一个进液管，所述高压反应釜主体上安装有排液管和排气管，所述高压反应釜主体的外侧设有余热再利用机构，所述预热再利用机构包括合流管，所述排液管和排气管均与合流管固定连接，所述合流管的外壁上固定连接有换热水管，所述换热水管的内壁上固定连接有导流板，所述换热水管的外壁上固定连接有一对换热气管，所述换热气管与换热水管之间连接有多个均匀分布的导热环，所述换热水管与进液管固定连接，一对所述换热气管分别与一对进气管相通，所述换热水管和换热气管上均安装有加热装置，可以实现通过将高压反应釜主体中排出的气流和液体合流后与先与换热水管接触换热，使换热水管内的液体升温后再与换热气管内的气流换热，实现热量的回收再利用。
进一步的，所述导热环成“V”字型，所述导热环的两端分别延伸至换热水管和换热气管的内部，“V”字型导热环拦截部分水流和气流，使换热水管和换热气管的内部流体产生局部回流和涡流，使流体在换热水管和换热气管内滞留时间增长，且被导热环拦截的流体充分与其接触，由于导热环具有较强的导热性，与导热环接触的流体快速换热。
进一步的，所述换热水管的前后两端均向换热气管的外侧延伸20-30cm，且换热气管的外壁上换热水管的前后两端均铺设有隔热层，防止换热气管中的热量外漏。
进一步的，所述反应釜主体内安装有离心分离器，使反应釜主体中的母粒与冷却的水蒸气分离，防止母粒受潮。
进一步的，所述A1步骤中使用双螺杆造粒装置混合两种EPP母料挤压造粒，两种所述EPP母粒分别为PE阻燃母粒和聚烯烃稳定化母粒，使成型的发泡EPP材料具有较强的温定性和阻燃效果。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现对反应釜内的塑料母粒进行阶段升温和阶段降温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力，且在排出加热塑料母粒用气流时可对其携带的热量进再利用，使气流在排出过程中可对用于塑料母粒降温的气流和液体进行预热，实现热量回收再利用减少了装置的能量浪费。
（2）A2中步骤中加热处理的具体操作为：先将加热至80°的二氧化碳和惰性气体的混合气体通入反应釜中，再将加热至170°的水蒸气通入反应釜中，先通入气体对发泡粒子进行预热，再通入水蒸气进行升温，实现发泡粒子的阶段升温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力。
（3）A4步骤中降温处理的具体操作为：先向反应釜中充入80°的冷却水，冷却20-30min后，再充入50°的冷却气流，使高压反应釜主体内的发泡粒子阶段降温，避免了温度急剧下降而导致的巨大热冲击，有效的消除因不均匀降温产生温度应力导致母粒损伤。
（4）A2步骤中的反应釜包括高压反应釜主体，高压反应釜主体上安装有两个进气管和一个进液管，高压反应釜主体上安装有排液管和排气管，高压反应釜主体的外侧设有余热再利用机构，预热再利用机构包括合流管，排液管和排气管均与合流管固定连接，合流管的外壁上固定连接有换热水管，换热水管的内壁上固定连接有导流板，换热水管的外壁上固定连接有一对换热气管，换热气管与换热水管之间连接有多个均匀分布的导热环，换热水管与进液管固定连接，一对换热气管分别与一对进气管相通，换热水管和换热气管上均安装有加热装置，可以实现通过将高压反应釜主体中排出的气流和液体合流后与先与换热水管接触换热，使换热水管内的液体升温后再与换热气管内的气流换热，实现热量的回收再利用。
（5）导热环成“V”字型，导热环的两端分别延伸至换热水管和换热气管的内部，“V”字型导热环拦截部分水流和气流，使换热水管和换热气管的内部流体产生局部回流和涡流，使流体在换热水管和换热气管内滞留时间增长，且被导热环拦截的流体充分与其接触，由于导热环具有较强的导热性，与导热环接触的流体快速换热。
附图说明
图1为本发明的流传图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的去隔热层换热水管立体图；
图4为本发明的换热水管爆炸图；
图5为本发明的换热水管部分剖视图。
1反应釜主体、2排液管、3排气管，4合流管、5换热水管、501涡流管、502换热片、6换热气管、7隔热层、8加热装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：请参阅图1-2，一种新型环保发泡EPP生产工艺，包括以下步骤：
A1，使用双螺杆制备改性母粒，使用双螺杆造粒装置混合两种EPP母料挤压造粒，两种EPP母粒分别为PE阻燃母粒和聚烯烃稳定化母粒，使成型的发泡EPP材料具有较强的温定性和阻燃效果；
A2，将母粒投入反应釜中后，向反应釜通入加热后的二氧化碳和高温蒸汽对母粒进行加热处理来制备发泡粒子，通过高温气流对EPP母粒加热，使其膨胀实现EPP母粒的发泡，加热处理的具体操作为：先将加热至80°的二氧化碳和惰性气体的混合气体通入反应釜中，再将加热至170°的水蒸气通入反应釜中，先通入至80°的二氧化碳和惰性气体的混合气体对发泡粒子进行预热，二氧化碳气体作为发泡剂浸渍参加发泡反应，同时惰性气体的对发泡粒子进行保护，再通入170°的水蒸气进行升温，实现发泡粒子的阶段升温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力，反应釜中的压力为0.1Mpa-0.6Mpa；
A3，对反应釜进行保温处理，保温温度为100-110°，使EPP泡塑达到最终的膨胀尺寸，并完成充型，保温时间为2～5秒；
A4，向反应釜中注入冷却水和冷却气流进行降温处理，先向反应釜中充入80°的冷却水，冷却20-30min后，再充入50°的冷却气流，使高压反应釜主体1内的发泡粒子阶段降温，避免了温度急剧下降而导致的巨大热冲击，有效的消除因不均匀降温产生温度应力导致母粒损伤；
A5，使用烘干机烘干上一步反应釜中发泡后的母粒，获得新型EPP发泡颗粒。
请参阅图2-3，A2步骤中的反应釜包括高压反应釜主体1，反应釜主体1内安装有离心分离器，使反应釜主体1中的母粒与冷却的水蒸气分离，防止母粒受潮，高压反应釜主体1上安装有两个进气管和一个进液管，高压反应釜主体1上安装有排液管2和排气管3，高压反应釜主体1的外侧设有余热再利用机构，预热再利用机构包括合流管4，排液管2和排气管3均与合流管4固定连接，换热水管5与进液管固定连接，一对换热气管6分别与一对进气管相通，换热水管5和换热气管6上均安装有加热装置8，加热装置8内设置有温度传感器，加热装置8用于机构预热后的气流和液体加热至指定温度；
请参阅图2-5，合流管4的外壁上固定连接有换热水管5，换热水管5的内壁上固定连接有导流板501，换热水管5的外壁上固定连接有一对换热气管6，换热水管5的前后两端均向换热气管6的外侧延伸20-30cm，且换热气管6的外壁上换热水管5的前后两端均铺设有隔热层7，防止换热气管6中的热量外漏，换热气管6与换热水管5之间连接有多个均匀分布的导热环502，导热环502成“V”字型，导热环502的两端分别延伸至换热水管5和换热气管6的内部，“V”字型导热环502拦截部分水流和气流，使换热水管5和换热气管6的内部流体产生局部回流和涡流，使流体在换热水管5和换热气管6内滞留时间增长，且被导热环502拦截的流体充分与其接触，由于导热环502具有较强的导热性，与导热环502接触的流体快速换热。可以实现通过将高压反应釜主体1中排出的气流和液体合流后与先与换热水管5接触换热，使换热水管5内的液体升温后再与换热气管6内的气流换热，实现热量的回收再利用。
相比现有的塑料母粒发泡装置，本方案可以实现对反应釜内的塑料母粒进行阶段升温和阶段降温，通过阶段升温避免母粒局部升温过快导致开裂，降低母粒内的应力，且在排出加热塑料母粒用气流时可对其携带的热量进再利用，使气流在排出过程中可对用于塑料母粒降温的气流和液体进行预热，实现热量的游戏回收再利用，减少了装置的能量浪费
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型环保发泡EPP生产工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：
A1，使用双螺杆制备改性母粒；
A2，将母粒投入反应釜中后，向反应釜通入加热后的二氧化碳和高温蒸汽对母粒进行加热处理来制备发泡粒子；
A3，对反应釜进行保温处理，使母粒达到最终的膨胀尺寸，并完成充型，保温时间为5-10秒；
A4，向反应釜中注入冷却水和冷却气流进行降温处理；
A5，使用烘干机烘干上一步反应釜中发泡后的母粒，获得新型EPP发泡颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于：所述A2中步骤中加热处理的具体操作为：先将加热至120的二氧化碳和惰性气体和混合气加热至80°通入反应釜中，再将加热至170°的水蒸气通入反应釜中。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于:所述A4步骤中降温处理的具体操作为：先向反应釜中充入80°的冷却水，冷却20-30min后，再充入50°的冷却气流，使反应釜内的发泡粒子阶段降温。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺，其特征在于：所述A2步骤中的反应釜包括高压反应釜主体（1），所述高压反应釜主体（1）上安装有两个进气管和一个进液管，所述高压反应釜主体（1）上安装有排液管（2）和排气管（3），所述高压反应釜主体（1）的外侧设有余热再利用机构，所述预热再利用机构包括合流管（4），所述排液管（2）和排气管（3）均与合流管（4）固定连接，所述合流管（4）的外壁上固定连接有换热水管（5），所述换热水管（5）的内壁上固定连接有导流板（501），所述换热水管（5）的外壁上固定连接有一对换热气管（6），所述换热气管（6）与换热水管（5）之间连接有多个均匀分布的导热环（502），所述换热水管（5）与进液管固定连接，一对所述换热气管（6）分别与一对进气管相通，所述换热水管（5）和换热气管（6）上均安装有加热装置（8）。
5.根据权利要求4所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于：所述导热环（502）成“V”字型，所述导热环（502）的两端分别延伸至换热水管（5）和换热气管（6）的内部。
6.根据权利要求4所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于：所述换热水管（5）的前后两端均向换热气管（6）的外侧延伸20-30cm，且换热气管（6）的外壁上换热水管（5）的前后两端均铺设有隔热层（7）。
7.根据权利要求4所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于：所述高压反应釜主体（1）内安装有离心分离器。
8.根据权利要1所述的一种新型环保发泡EPP生产工艺其特征在于：所述A1步骤中使用双螺杆造粒装置混合两种EPP母料挤压造粒，两种所述EPP母粒分别为PE阻燃母粒和聚烯烃稳定化母料。
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