CN112238539A - 一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，包括混合机、挤出机、冷却设备和切粒机，冷却设备包括机架、若干个支撑轮、若干个冷却管、低温冷却循环泵、进水管路和出水管路，若干个支撑轮均转动设置在机架上，冷却管安装在机架上，冷却管的内部设置有供条形改性塑料通过的冷却通道、以及供冷却液流动的冷却液流动通道，低温冷却循环泵的出液口通过进水管路与冷却液流动通道的进口连通，低温冷却循环泵的回液口通过出水管路与冷却液流动通道的出口连通。本发明提供的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置及其生产工艺，具有占地面积小、冷却设备冷却效果好、冷却设备受外界环境干扰小的优点。

Description

一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置及其生产工艺

技术领域

本发明涉及聚丙烯改性塑料技术领域，特别是涉及一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置及其生产工艺。

背景技术

改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。

为了改善聚丙烯材料的性能，中国专利CN108276657A公开了一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料及其制备方法，该高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的制备方法包括以下步骤：拌料步骤：先将聚丙烯、接技聚丙烯、高抗冲聚苯乙烯混合搅拌，再加入α-成核剂、抗氧剂和润滑剂搅拌，得混合料；挤出步骤：将混合料从挤出机的主喂料口投入挤出机，将玻璃纤维从侧喂料口投入挤出机，控制挤出机的挤出温度为160℃-180℃，挤出机的转速为300-400r/mi n；过水切粒步骤：挤出后进行过水切粒，过水长度为1.95-2.05米，切粒粒径控制为2.8-3.3mm，得所述聚丙烯改性塑料；其中，加入的原料的质量百分比为：聚丙烯55-65％、玻璃纤维25-30％、接技聚丙烯1-3％、高抗冲聚苯乙烯7-10％、α-成核剂0.1-0.3％、抗氧剂0.1-0.5％、润滑剂0.2-0.5％。该发明通过在聚丙烯和玻璃纤维的复合材料中引入高抗冲聚苯乙烯，一方面，防止了聚丙烯沿玻璃纤维方向结晶，降低了聚丙烯改性塑料的翘曲；另一方面，高抗冲聚苯乙烯和聚丙烯不相容的部分有效阻止了聚丙烯链段往同一个方向流动，从而进一步提高了聚丙烯改性塑料的刚性和抗翘曲性，最终使得该发明的聚丙烯改性塑料兼具高刚性和低翘曲的性能。但是，上述高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的制备方法中，长达1.95-2.05米的过水长度，势必会造成冷却水槽占地面积过大的问题，另外，过长的冷却水槽的水温极易受到外界环境的影响，进而使得聚丙烯改性塑料的冷却效果受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置及其生产工艺，解决了现有的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的生产装置的冷却设备占地面积大、冷却效果易受外界环境影响的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，包括混合机、挤出机、冷却设备和切粒机，所述冷却设备包括机架、若干个支撑轮、若干个冷却管、低温冷却循环泵、进水管路和出水管路，若干个支撑轮均转动设置在所述机架上，挤出机挤出的条形改性塑料绕设在若干个支撑轮上，所述冷却管安装在所述机架上，所述冷却管的内部设置有供所述条形改性塑料通过的冷却通道、以及供冷却液流动的冷却液流动通道，所述低温冷却循环泵的出液口通过所述进水管路与所述冷却液流动通道的进口连通，所述低温冷却循环泵的回液口通过所述出水管路与所述冷却液流动通道的出口连通。

进一步地，所述冷却设备还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动若干个支撑轮转动。

进一步地，若干个支撑轮包括第一支撑轮、第二支撑轮、第三支撑轮和第四支撑轮，所述第一支撑轮设置在所述机架的右半部上，且所述第一支撑轮的顶部与所述挤出机的挤出口平齐，所述第二支撑轮设置在所述机架的左半部上，且所述第二支撑轮的顶部与所述第一支撑轮的底部平齐，所述第三支撑轮设置在所述机架的右半部上，且所述第三支撑轮的顶部与所述第二支撑轮的底部平齐，所述第四支撑轮设置在所述机架的左半部上，且所述第四支撑轮的顶部与所述第三支撑轮的底部平齐。

进一步地，所述驱动机构包括驱动电机、第一皮带、第二皮带、第三皮带、第四皮带、相啮合的主动齿轮与转向齿轮、与所述主动齿轮同轴连接的第一主动带轮、与所述转向齿轮同轴连接的第二主动带轮、与所述第一支撑轮同轴连接的第一从动带轮、与所述第二支撑轮同轴连接的第二从动带轮、与所述第三支撑轮同轴连接的第三从动带轮和与所述第四支撑轮同轴连接的第四从动带轮，所述主动齿轮和所述转向齿轮均转动设置在所述机架上，且所述主动齿轮与所述驱动电机的输出轴相连接，所述第一皮带套设在所述第一主动带轮与所述第一从动带轮上，所述第二皮带套设在所述第二主动带轮与所述第二从动带轮上，所述第三皮带套设在所述第一主动带轮与所述第三从动带轮上，所述第四皮带套设在所述第二主动带轮与所述第四从动带轮上。

进一步地，所述冷却设备还包括若干个转动设置在所述机架上的导向轮，经若干个冷却管冷却后的条形改性塑料在绕过若干个导向轮后被送入所述切粒机中。

进一步地，所述冷却管上连接设置有进水接头和出水接头，所述冷却液流动通道包括进液段、曲折段和排液段，所述进液段的一端与所述进水接头上的进水孔连通，所述进液段的另一端与所述曲折段连通，所述排液段的一端与所述曲折段连通，所述排液段的另一端与所述出水接头上的出水孔连通。

进一步地，所述曲折段呈螺旋状。

进一步地，所述冷却管的外部包裹有保温棉，所述保温棉的外侧设置有外壳。

进一步地，所述机架上固接有若干对挂座，所述冷却管上对称设置有一对挂板，所述挂板能够挂设在对应的挂座上。

本发明的另一目的是提供一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的生产工艺，采用上述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置实施，包括以下步骤：

1)拌料：将制备高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的原料投入混合机中进行搅拌，制得混合料；

2)挤料：将步骤1)中制得的混合料从挤出机的主喂料口投入挤出机，将玻璃纤维从挤出机的侧喂料口投入挤出机，挤出机挤出条形改性塑料；

3)冷却：步骤2)中制得的条形改性塑料依次通过冷却设备上的若干个冷却管的冷却通道，进行冷却；

4)切粒：切粒机对步骤3)中经过冷却的条形改性塑料进行切粒，制得所述高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

与现有技术相比，本发明的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置中，冷却设备具有占地面积小、冷却效果好、受外界环境干扰小的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的冷却设备的主视结构示意图。

图3为本发明的冷却设备的后视结构示意图。

图4为本发明的冷却设备的冷却管的剖视结构示意图。

图5为本发明的冷却设备的挂座的立体结构示意图。

附图标记说明：混合机10、挤出机20、冷却设备30、切粒机40、条形改性塑料50、机架1、电机座11、挂座12、挂槽121、支撑轮2、第一支撑轮21、第二支撑轮22、第三支撑轮23、第四支撑轮24、导向轮3、第一导向轮31、第二导向轮42、冷却管4、冷却通道41、进水接头42、出水接头43、冷却液流动通道44、进液段441、曲折段442、排液段443、保温棉45、外壳46、挂板47、低温冷却循环泵5、进水管路51、出水管路52、驱动机构6、主动齿轮61、转向齿轮62、第一主动带轮63、第二主动带轮64、第一从动带轮65、第二从动带轮66、第三从动带轮67、第四从动带轮68、第一皮带691、第二皮带692、第三皮带693、第四皮带694。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图5对本发明作进一步说明，如图1所示的一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，包括混合机10、挤出机20、冷却设备30和切粒机40，冷却设备30包括机架1、四个支撑轮2、两个导向轮3、五个冷却管4、低温冷却循环泵5、进水管路51和出水管路52，四个支撑轮2包括第一支撑轮21、第二支撑轮22、第三支撑轮23和第四支撑轮24，第一支撑轮21转动设置在机架1的右半部上，且第一支撑轮21的顶部与挤出机20的挤出口平齐，第二支撑轮22转动设置在机架1的左半部上，且第二支撑轮22的顶部与第一支撑轮21的底部平齐，第三支撑轮23转动设置在机架1的右半部上，且第三支撑轮23的顶部与第二支撑轮22的底部平齐，第四支撑轮24转动设置在机架1的左半部上，且第四支撑轮24的顶部与第三支撑轮23的底部平齐，两个导向轮3包括第一导向轮31和第二导向轮42，第一导向轮31和第二导向轮42均转动设置在机架1的右半部上，第一导向轮31的底部与第四支撑轮24的底部相平齐，第二导向轮42的顶部与切粒机40的进料口相平齐，五个冷却管4包括由上到下依次设置在机架1上的第一冷却管、第二冷却管、第三冷却管、第四冷却管和第五冷却管，五个冷却管4的内部均设置有供条形改性塑料50通过的冷却通道41、以及供冷却液流动的冷却液流动通道44，低温冷却循环泵5的出液口通过进水管路51与冷却液流动通道44的进口连通，低温冷却循环泵5的回液口通过出水管路52与冷却液流动通道44的出口连通，在生产装置工作时，挤出机20挤出的条形改性塑料50先通过第一冷却管的冷却通道41、再绕过第一支撑轮21、再通过第二冷却管的冷却通道41、再绕过第二支撑轮22、再通过第三冷却管的冷却通道41、再绕过第三支撑轮23、再通过第四冷却管的冷却通道41、再绕过第四支撑轮24、再通过第五冷却管的冷却通道41、再绕过第一导向轮31和第二导向轮42、最后被送入切粒机40中，多个冷却管4先后对条形改性塑料50进行冷却，保证了冷却设备30的冷却效果。

如图2、图3所示，为了防止条形改性塑料50在冷却过程中被意外拉长，冷却设备30还包括驱动机构6，驱动机构6用于驱动四个支撑轮2随条形改性塑料50的移动而同步转动，驱动机构6包括驱动电机、第一皮带691、第二皮带692、第三皮带693、第四皮带694、相啮合的主动齿轮61与转向齿轮62、与主动齿轮61同轴连接的第一主动带轮63、与转向齿轮62同轴连接的第二主动带轮64、与第一支撑轮21同轴连接的第一从动带轮65、与第二支撑轮22同轴连接的第二从动带轮66、与第三支撑轮23同轴连接的第三从动带轮67和与第四支撑轮24同轴连接的第四从动带轮68，驱动电机设置在机架1背侧的电机座11上，主动齿轮61和转向齿轮62均转动设置在机架1上，且主动齿轮61与驱动电机的输出轴上安装的变速箱的输出轴相连接，第一皮带691套设在第一主动带轮63与第一从动带轮65上，第二皮带692套设在第二主动带轮64与第二从动带轮66上，第三皮带693套设在第一主动带轮63与第三从动带轮67上，第四皮带694套设在第二主动带轮64与第四从动带轮68上，从而驱动机构6能够在驱动第一支撑轮21和第三支撑轮23顺时针转动的同时，驱动第二支撑轮22和第四支撑轮24逆时针转动。

如图4所示，冷却管4上连接设置有进水接头42和出水接头43，进水接头42设置在冷却管4的靠近冷却通道41进口的一端上，出水接头43设置在冷却管4的靠近冷却通道41出口的一端上，进水管路51连接进水接头42上，出水管路52连接在出水接头43上，冷却液流动通道44包括进液段441、曲折段442和排液段443，进液段441的一端与进水接头42上的进水孔连通，进液段441的另一端与曲折段442连通，排液段443的一端与曲折段442连通，排液段443的另一端与出水接头43上的出水孔连通，曲折段442呈螺旋状，且螺旋状的曲折段442的轴线与冷却通道41的轴线相重合，从而冷却管4能够更加快速、有效地对穿过冷却通道41的条形改性塑料50进行冷却处理。

如图4所示，为了降低外界环境对冷却管4造成的影响，冷却管4的外部包裹有保温棉45，保温棉45的外侧设置有起防护作用的外壳46。

如图4、图5所示，为了方便用户对冷却管4进行更换，机架1上固接有五对与五个冷却管4一一对应的挂座12，冷却管4上对称设置的一对挂板47分别挂设在对应的一对挂座12上的挂槽121内。

另外，用户可以根据使用需求调整支撑轮2、导向轮3以及冷却管4的数量。

一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的生产工艺，采用上述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置实施，包括以下步骤：

1)拌料：将制备高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的原料投入混合机(10)中进行搅拌，制得混合料；

2)挤料：将步骤1)中制得的混合料从挤出机20的主喂料口投入挤出机20，将玻璃纤维从挤出机20的侧喂料口投入挤出机20，挤出机20挤出条形改性塑料50；

3)冷却：步骤2)中制得的条形改性塑料50依次通过冷却设备30上的五个冷却管4的冷却通道41，进行冷却，具体的，挤出机20挤出的条形改性塑料50先通过第一冷却管的冷却通道41、再绕过第一支撑轮21、再通过第二冷却管的冷却通道41、再绕过第二支撑轮22、再通过第三冷却管的冷却通道41、再绕过第三支撑轮23、再通过第四冷却管的冷却通道41、再绕过第四支撑轮24、再通过第五冷却管的冷却通道41、最后绕过第一导向轮31和第二导向轮42；

4)切粒：切粒机40对步骤3)中经过冷却的条形改性塑料50进行切粒，制得高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料。

由于挤出机20挤出的条形改性塑料50在冷却时无需与冷却水接触，因而也无需对冷却后的条形改性塑料50进行冷却水烘干处理。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，包括混合机(10)、挤出机(20)、冷却设备(30)和切粒机(40)，其特征在于，所述冷却设备(30)包括机架(1)、若干个支撑轮(2)、若干个冷却管(4)、低温冷却循环泵(5)、进水管路(51)和出水管路(52)，若干个支撑轮(2)均转动设置在所述机架(1)上，挤出机(20)挤出的条形改性塑料(50)绕设在若干个支撑轮(2)上，所述冷却管(4)安装在所述机架(1)上，所述冷却管(4)的内部设置有供所述条形改性塑料(50)通过的冷却通道(41)、以及供冷却液流动的冷却液流动通道(44)，所述低温冷却循环泵(5)的出液口通过所述进水管路(51)与所述冷却液流动通道(44)的进口连通，所述低温冷却循环泵(5)的回液口通过所述出水管路(52)与所述冷却液流动通道(44)的出口连通。

2.根据权利要求1所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述冷却设备(30)还包括驱动机构(6)，所述驱动机构(6)用于驱动若干个支撑轮(2)转动。

3.根据权利要求2所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，若干个支撑轮(2)包括第一支撑轮(21)、第二支撑轮(22)、第三支撑轮(23)和第四支撑轮(24)，所述第一支撑轮(21)设置在所述机架(1)的右半部上，且所述第一支撑轮(21)的顶部与所述挤出机(20)的挤出口平齐，所述第二支撑轮(22)设置在所述机架(1)的左半部上，且所述第二支撑轮(22)的顶部与所述第一支撑轮(21)的底部平齐，所述第三支撑轮(23)设置在所述机架(1)的右半部上，且所述第三支撑轮(23)的顶部与所述第二支撑轮(22)的底部平齐，所述第四支撑轮(24)设置在所述机架(1)的左半部上，且所述第四支撑轮(24)的顶部与所述第三支撑轮(23)的底部平齐。

4.根据权利要求3所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述驱动机构(6)包括驱动电机、第一皮带(691)、第二皮带(692)、第三皮带(693)、第四皮带(694)、相啮合的主动齿轮(61)与转向齿轮(62)、与所述主动齿轮(61)同轴连接的第一主动带轮(63)、与所述转向齿轮(62)同轴连接的第二主动带轮(64)、与所述第一支撑轮(21)同轴连接的第一从动带轮(65)、与所述第二支撑轮(22)同轴连接的第二从动带轮(66)、与所述第三支撑轮(23)同轴连接的第三从动带轮(67)和与所述第四支撑轮(24)同轴连接的第四从动带轮(68)，所述主动齿轮(61)和所述转向齿轮(62)均转动设置在所述机架(1)上，且所述主动齿轮(61)与所述驱动电机的输出轴相连接，所述第一皮带(691)套设在所述第一主动带轮(63)与所述第一从动带轮(65)上，所述第二皮带(692)套设在所述第二主动带轮(64)与所述第二从动带轮(66)上，所述第三皮带(693)套设在所述第一主动带轮(63)与所述第三从动带轮(67)上，所述第四皮带(694)套设在所述第二主动带轮(64)与所述第四从动带轮(68)上。

5.根据权利要求2所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述冷却设备(30)还包括若干个转动设置在所述机架(1)上的导向轮(3)，经若干个冷却管(4)冷却后的条形改性塑料(50)在绕过若干个导向轮(3)后被送入所述切粒机(40)中。

6.根据权利要求1所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述冷却管(4)上连接设置有进水接头(42)和出水接头(43)，所述冷却液流动通道(44)包括进液段(441)、曲折段(442)和排液段(443)，所述进液段(441)的一端与所述进水接头(42)上的进水孔连通，所述进液段(441)的另一端与所述曲折段(442)连通，所述排液段(443)的一端与所述曲折段(442)连通，所述排液段(443)的另一端与所述出水接头(43)上的出水孔连通。

7.根据权利要求6所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述曲折段(442)呈螺旋状。

8.根据权利要求7所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述冷却管(4)的外部包裹有保温棉(45)，所述保温棉(45)的外侧设置有外壳(46)。

9.根据权利要求1所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置，其特征在于，所述机架(1)上固接有若干对挂座(12)，所述冷却管(4)上对称设置有一对挂板(47)，所述挂板(47)能够挂设在对应的挂座(12)上。

10.一种高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的生产工艺，其特征在于，采用权利要求1所述的高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料生产装置实施，所述生产工艺包括以下步骤：

1)拌料：将制备高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料的原料投入混合机(10)中进行搅拌，制得混合料；

2)挤料：将步骤1)中制得的混合料从挤出机(20)的主喂料口投入挤出机(20)，将玻璃纤维从挤出机(20)的侧喂料口投入挤出机(20)，挤出机(20)挤出条形改性塑料(50)；

3)冷却：步骤2)中制得的条形改性塑料(50)依次通过冷却设备(30)上的若干个冷却管(4)的冷却通道(41)，进行冷却；

4)切粒：切粒机(40)对步骤3)中经过冷却的条形改性塑料(50)进行切粒，制得所述高刚性低翘曲的聚丙烯改性塑料。

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