CN113059718A - 一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，属于塑料加工技术领域，本发明可以通过在挤出造粒的工艺中引入新型机头，并在挤出前投放单面带有磁性的包覆片，在新型机头施加的磁吸作用下，包覆片会贴合内壁进行分布，同时利用其背面的球面光滑特性来规避叠加现象，包覆片在贴合内壁上通过挤压内部气体的方式进行加压，同时触发气体外泄动作，可以对残留在内壁上的熔融料进行吹扫，使得包覆片可以与机头内壁完全贴合，同时利用气流作用可以形成升力来降低包覆片迁移时的摩擦阻力，在成型挤出后会覆盖在塑料颗粒的外表面进行隔离防护，在加工为制品时只需将塑料颗粒熔化通过磁场回收包覆片即可，可以显著提高塑料颗粒的质量。

Description

一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，更具体地说，涉及一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物、，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
塑料的主要成分是树脂。树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等。树脂约占塑料总重量的40％-100％。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。
塑料颗粒指颗粒状的塑料，一般分为200多种，细分达几千种。
常见的塑料颗粒有通用塑料，工程塑料，特种塑料。
通用塑料：聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯等。
工程塑料：尼龙、聚四氟、聚甲醛、聚碳有机硅等。
特种塑料：热固性塑料、功能高分子塑料，比如人工肾。
现有的塑料颗粒作为塑料制品的半成品，已经工业化大规模生产，但是其在成为制品前的一段时间内，由于保存不当或者其它意外情况，会导致塑料颗粒内的功效成分流失过多或者出现变性，降低塑料制品的质量。
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自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，可以通过添加各类助剂的方式来提高塑料颗粒的性能和强度，同时在挤出造粒的工艺中引入新型机头，并在挤出前投放单面带有磁性的包覆片，在新型机头施加的磁吸作用下，包覆片会贴合内壁进行分布，同时利用其背面的球面光滑特性来规避叠加现象，包覆片在贴合内壁上通过挤压内部气体的方式进行加压，同时触发气体外泄动作，可以对残留在内壁上的熔融料进行吹扫，使得包覆片可以与机头内壁完全贴合，同时利用气流作用可以形成升力来降低包覆片迁移时的摩擦阻力，在成型挤出后会覆盖在塑料颗粒的外表面进行隔离防护，在加工为制品时只需将塑料颗粒熔化通过磁场回收包覆片即可，可以显著提高塑料颗粒的质量。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按照配方称取以下重量份数计的原料：塑料基材100-120份、滑石粉16-20份、硬脂酸钙2-4份、炭黑1-3份、纳米二氧化钛2-6份、增塑剂2-4份、抗氧化剂2-5份、阻燃剂0.5-1.5份，在105-115℃下搅拌100-120min，搅拌速度为500-600r/min，混合均匀后得到混合料，备用；
S2、取混合料输送至双螺杆挤出机的料筒中，加热至150-170℃熔融共混，挤出机上的新型机头温度为240-250℃，螺杆转速120-150r/min；
S3、然后通过新型机头前部均匀投放包覆片，其在熔融料内部在磁场作用下贴壁迁移，随熔融料一同挤出；
S4、对挤出的固化料进行破碎，形成柱状颗粒，然后在保护气氛下进行冷却；
S5、待塑料颗粒冷却后进行筛选和分级，然后分开包装置于阴凉通风处进行保存。
进一步的，所述塑料基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
进一步的，所述增塑剂为苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、癸二酸二丁酯中的一种或几种。
进一步的，所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂164、抗氧剂TNP中的任意一种。
进一步的，所述包覆片包括贴面磁片、隔磁球罩以及多根内嵌丝，所述隔磁球罩连接于贴面磁片的背面，且隔磁球罩内切于贴面磁片，所述内嵌丝均匀镶嵌连接于隔磁球罩的背面，通过对贴面磁片施加磁场来迫使其整体靠近机头内壁进行贴合，隔磁球罩一方面起到对反方向磁场的屏蔽作用，减少干扰，另一方面在包覆片出现叠加现象时，利用隔磁球罩的球面特性可以实现相对滑落进行分离，有利于提高分布的均匀性，内嵌丝起到提高隔磁球罩与塑料的结合力，不易出现脱落现象。
进一步的，所述贴面磁片远离隔磁球罩的一端连接有储气膜，所述储气膜内表面中心处连接有导热块，所述隔磁球罩内表面中心处连接有弹性支杆，所述弹性支杆靠近储气膜一端连接有控气球，所述贴面磁片中心处开设有透气孔，且控气球的直径大于透气孔的孔径，所述导热块靠近控气球一端连接有导热管，在贴面磁片向内壁靠近并贴合时会对储气膜进行挤压，储气膜内的空气通过透气孔进入到隔磁球罩内，此时控气球内部处于高压密封状态，直至储气膜与贴面磁片贴合后通过导热管的热量传导，触发控气球内部的疏通动作，进而气体通过导热管和导热块流至外界，吹散内壁熔融料的同时减少包覆片迁移时的摩擦阻力。
进一步的，所述控气球包括基础球壳，所述基础球壳上开设有多个均匀分布的导气孔，所述基础球壳内端靠近导热管一侧连接有固定套，所述固定套上开设有控气孔，所述控气孔内活动镶嵌连接有封压球，所述封压球与固定套之间连接有多根弹力丝，封压球起到对控气孔的封堵作用，在导热管移动至与热膨胀块接触时，通过直接导热的方式对其进行加热，热膨胀块受热膨胀挤开封压球形成空隙，隔磁球罩内的气体可以通过导热管外泄出去。
进一步的，所述控气孔外窄内宽，且截面形状为圆形，所述控气孔内壁上连接有多个均匀分布的热膨胀块，且热膨胀块与封压球相接触。
进一步的，所述热膨胀块采用遇热膨胀材料制成，所述基础球壳和固定套均采用隔热材料制成，且内部填充有惰性气体，由于热辐射的导热效率较低，因此可以保证内部环境不易导热，仅能通过导热管与热膨胀块的接触方可实现有效导热。
进一步的，所述新型机头包括机头本体、保温套以及多块磁铁块，所述保温套包裹于机头本体外表面，且多块磁铁块均匀镶嵌于机头本体和保温套之间，所述机头本体上安装有加料盒，通过加料盒向机头本体内部投放包覆片，然后在磁铁块的作用下靠近内壁进行贴合。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过添加各类助剂的方式来提高塑料颗粒的性能和强度，同时在挤出造粒的工艺中引入新型机头，并在挤出前投放单面带有磁性的包覆片，在新型机头施加的磁吸作用下，包覆片会贴合内壁进行分布，同时利用其背面的球面光滑特性来规避叠加现象，包覆片在贴合内壁上通过挤压内部气体的方式进行加压，同时触发气体外泄动作，可以对残留在内壁上的熔融料进行吹扫，使得包覆片可以与机头内壁完全贴合，同时利用气流作用可以形成升力来降低包覆片迁移时的摩擦阻力，在成型挤出后会覆盖在塑料颗粒的外表面进行隔离防护，在加工为制品时只需将塑料颗粒熔化通过磁场回收包覆片即可，可以显著提高塑料颗粒的质量。
(2)包覆片包括贴面磁片、隔磁球罩以及多根内嵌丝，隔磁球罩连接于贴面磁片的背面，且隔磁球罩内切于贴面磁片，内嵌丝均匀镶嵌连接于隔磁球罩的背面，通过对贴面磁片施加磁场来迫使其整体靠近机头内壁进行贴合，隔磁球罩一方面起到对反方向磁场的屏蔽作用，减少干扰，另一方面在包覆片出现叠加现象时，利用隔磁球罩的球面特性可以实现相对滑落进行分离，有利于提高分布的均匀性，内嵌丝起到提高隔磁球罩与塑料的结合力，不易出现脱落现象。
(3)贴面磁片远离隔磁球罩的一端连接有储气膜，储气膜内表面中心处连接有导热块，隔磁球罩内表面中心处连接有弹性支杆，弹性支杆靠近储气膜一端连接有控气球，贴面磁片中心处开设有透气孔，且控气球的直径大于透气孔的孔径，导热块靠近控气球一端连接有导热管，在贴面磁片向内壁靠近并贴合时会对储气膜进行挤压，储气膜内的空气通过透气孔进入到隔磁球罩内，此时控气球内部处于高压密封状态，直至储气膜与贴面磁片贴合后通过导热管的热量传导，触发控气球内部的疏通动作，进而气体通过导热管和导热块流至外界，吹散内壁熔融料的同时减少包覆片迁移时的摩擦阻力。
(4)控气球包括基础球壳，基础球壳上开设有多个均匀分布的导气孔，基础球壳内端靠近导热管一侧连接有固定套，固定套上开设有控气孔，控气孔内活动镶嵌连接有封压球，封压球与固定套之间连接有多根弹力丝，封压球起到对控气孔的封堵作用，在导热管移动至与热膨胀块接触时，通过直接导热的方式对其进行加热，热膨胀块受热膨胀挤开封压球形成空隙，隔磁球罩内的气体可以通过导热管外泄出去。
(5)热膨胀块采用遇热膨胀材料制成，基础球壳和固定套均采用隔热材料制成，且内部填充有惰性气体，由于热辐射的导热效率较低，因此可以保证内部环境不易导热，仅能通过导热管与热膨胀块的接触方可实现有效导热。
(6)新型机头包括机头本体、保温套以及多块磁铁块，保温套包裹于机头本体外表面，且多块磁铁块均匀镶嵌于机头本体和保温套之间，机头本体上安装有加料盒，通过加料盒向机头本体内部投放包覆片，然后在磁铁块的作用下靠近内壁进行贴合。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明包覆片的结构示意图；
图3为本发明包覆片的内部结构示意图；
图4为本发明控气球的剖视图；
图5为图4中A处的结构示意图；
图6为本发明挤出机新型机头的结构示意图。
图中标号说明：
1包覆片、11贴面磁片、12隔磁球罩、13内嵌丝、14储气膜、15导热块、16导热管、17控气球、171基础球壳、172导气孔、173固定套、174封压球、175弹力丝、176热膨胀块、18弹性支杆、2机头本体、3保温套、4磁铁块、5加料盒。
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1，一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按照配方称取以下重量份数计的原料：塑料基材100份、滑石粉16份、硬脂酸钙2份、炭黑1份、纳米二氧化钛2份、增塑剂2份、抗氧化剂2份、阻燃剂0.5份，在105-115℃下搅拌100min，搅拌速度为500r/min，混合均匀后得到混合料，备用；
S2、取混合料输送至双螺杆挤出机的料筒中，加热至150℃熔融共混，挤出机上的新型机头温度为240℃，螺杆转速120r/min；
S3、然后通过新型机头前部均匀投放包覆片1，其在熔融料内部在磁场作用下贴壁迁移，随熔融料一同挤出；
S4、对挤出的固化料进行破碎，形成柱状颗粒，然后在保护气氛下进行冷却；
S5、待塑料颗粒冷却后进行筛选和分级，然后分开包装置于阴凉通风处进行保存。
塑料基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
增塑剂为苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、癸二酸二丁酯中的一种或几种。
抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂164、抗氧剂TNP中的任意一种。
请参阅图2，包覆片1包括贴面磁片11、隔磁球罩12以及多根内嵌丝13，隔磁球罩12连接于贴面磁片11的背面，且隔磁球罩12内切于贴面磁片11，内嵌丝13均匀镶嵌连接于隔磁球罩12的背面，通过对贴面磁片11施加磁场来迫使其整体靠近机头内壁进行贴合，隔磁球罩12一方面起到对反方向磁场的屏蔽作用，减少干扰，另一方面在包覆片1出现叠加现象时，利用隔磁球罩12的球面特性可以实现相对滑落进行分离，有利于提高分布的均匀性，内嵌丝13起到提高隔磁球罩12与塑料的结合力，不易出现脱落现象。
请参阅图3，贴面磁片11远离隔磁球罩12的一端连接有储气膜14，储气膜14内表面中心处连接有导热块15，隔磁球罩12内表面中心处连接有弹性支杆18，弹性支杆18靠近储气膜14一端连接有控气球17，贴面磁片11中心处开设有透气孔，且控气球17的直径大于透气孔的孔径，导热块15靠近控气球17一端连接有导热管16，导热管16应当贯穿导热块15与外界连通，由于管径较小，因此不用担心熔融料会进入，且导热管16始终是插设于控气孔内与储气膜14的内环境隔离，在贴面磁片11向内壁靠近并贴合时会对储气膜14进行挤压，储气膜14内的空气通过透气孔进入到隔磁球罩12内，此时控气球17内部处于高压密封状态，直至储气膜14与贴面磁片11贴合后通过导热管16的热量传导，触发控气球17内部的疏通动作，进而气体通过导热管16和导热块15流至外界，吹散内壁熔融料的同时减少包覆片1迁移时的摩擦阻力。
请参阅图4-5，控气球17包括基础球壳171，基础球壳171上开设有多个均匀分布的导气孔172，基础球壳171内端靠近导热管16一侧连接有固定套173，固定套173上开设有控气孔，控气孔内活动镶嵌连接有封压球174，封压球174与固定套173之间连接有多根弹力丝175，封压球174起到对控气孔的封堵作用，在导热管16移动至与热膨胀块176接触时，通过直接导热的方式对其进行加热，热膨胀块176受热膨胀挤开封压球174形成空隙，隔磁球罩12内的气体可以通过导热管16外泄出去。
控气孔外窄内宽，且截面形状为圆形，控气孔内壁上连接有多个均匀分布的热膨胀块176，且热膨胀块176与封压球174相接触。
热膨胀块176采用遇热膨胀材料制成，基础球壳171和固定套173均采用隔热材料制成，且内部填充有惰性气体，由于热辐射的导热效率较低，因此可以保证内部环境不易导热，仅能通过导热管16与热膨胀块176的接触方可实现有效导热。
请参阅图6，新型机头包括机头本体2、保温套3以及多块磁铁块4，保温套3包裹于机头本体2外表面，且多块磁铁块4均匀镶嵌于机头本体2和保温套3之间，机头本体2上安装有加料盒5，通过加料盒5向机头本体2内部投放包覆片1，然后在磁铁块4的作用下靠近内壁进行贴合。
实施例2：
请参阅图1，一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按照配方称取以下重量份数计的原料：塑料基材110份、滑石粉18份、硬脂酸钙3份、炭黑2份、纳米二氧化钛4份、增塑剂3份、抗氧化剂3份、阻燃剂1份，在110℃下搅拌110min，搅拌速度为550r/min，混合均匀后得到混合料，备用；
S2、取混合料输送至双螺杆挤出机的料筒中，加热至160℃熔融共混，挤出机上的新型机头温度为245℃，螺杆转速135r/min；
S3、然后通过新型机头前部均匀投放包覆片1，其在熔融料内部在磁场作用下贴壁迁移，随熔融料一同挤出；
S4、对挤出的固化料进行破碎，形成柱状颗粒，然后在保护气氛下进行冷却；
S5、待塑料颗粒冷却后进行筛选和分级，然后分开包装置于阴凉通风处进行保存。
其余部分与实施例1保持一致。
实施例3：
请参阅图1，一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按照配方称取以下重量份数计的原料：塑料基材120份、滑石粉20份、硬脂酸钙4份、炭黑3份、纳米二氧化钛6份、增塑剂4份、抗氧化剂5份、阻燃剂1.5份，在115℃下搅拌120min，搅拌速度为600r/min，混合均匀后得到混合料，备用；
S2、取混合料输送至双螺杆挤出机的料筒中，加热至170℃熔融共混，挤出机上的新型机头温度为250℃，螺杆转速150r/min；
S3、然后通过新型机头前部均匀投放包覆片1，其在熔融料内部在磁场作用下贴壁迁移，随熔融料一同挤出；
S4、对挤出的固化料进行破碎，形成柱状颗粒，然后在保护气氛下进行冷却；
S5、待塑料颗粒冷却后进行筛选和分级，然后分开包装置于阴凉通风处进行保存。
其余部分与实施例1保持一致。
本发明可以通过添加各类助剂的方式来提高塑料颗粒的性能和强度，同时在挤出造粒的工艺中引入新型机头，并在挤出前投放单面带有磁性的包覆片1，在新型机头施加的磁吸作用下，包覆片1会贴合内壁进行分布，同时利用其背面的球面光滑特性来规避叠加现象，包覆片1在贴合内壁上通过挤压内部气体的方式进行加压，同时触发气体外泄动作，可以对残留在内壁上的熔融料进行吹扫，使得包覆片1可以与机头内壁完全贴合，同时利用气流作用可以形成升力来降低包覆片1迁移时的摩擦阻力，在成型挤出后会覆盖在塑料颗粒的外表面进行隔离防护，在加工为制品时只需将塑料颗粒熔化通过磁场回收包覆片1即可，可以显著提高塑料颗粒的质量。
以上，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 (10)

1.一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按照配方称取以下重量份数计的原料：塑料基材100-120份、滑石粉16-20份、硬脂酸钙2-4份、炭黑1-3份、纳米二氧化钛2-6份、增塑剂2-4份、抗氧化剂2-5份、阻燃剂0.5-1.5份，在105-115℃下搅拌100-120min，搅拌速度为500-600r/min，混合均匀后得到混合料，备用；
S2、取混合料输送至双螺杆挤出机的料筒中，加热至150-170℃熔融共混，挤出机上的新型机头温度为240-250℃，螺杆转速120-150r/min；
S3、然后通过新型机头前部均匀投放包覆片(1)，其在熔融料内部在磁场作用下贴壁迁移，随熔融料一同挤出；
S4、对挤出的固化料进行破碎，形成柱状颗粒，然后在保护气氛下进行冷却；
S5、待塑料颗粒冷却后进行筛选和分级，然后分开包装置于阴凉通风处进行保存。
2.根据权利要求1所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述塑料基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述增塑剂为苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、癸二酸二丁酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂164、抗氧剂TNP中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述包覆片(1)包括贴面磁片(11)、隔磁球罩(12)以及多根内嵌丝(13)，所述隔磁球罩(12)连接于贴面磁片(11)的背面，且隔磁球罩(12)内切于贴面磁片(11)，所述内嵌丝(13)均匀镶嵌连接于隔磁球罩(12)的背面。
6.根据权利要求5所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述贴面磁片(11)远离隔磁球罩(12)的一端连接有储气膜(14)，所述储气膜(14)内表面中心处连接有导热块(15)，所述隔磁球罩(12)内表面中心处连接有弹性支杆(18)，所述弹性支杆(18)靠近储气膜(14)一端连接有控气球(17)，所述贴面磁片(11)中心处开设有透气孔，且控气球(17)的直径大于透气孔的孔径，所述导热块(15)靠近控气球(17)一端连接有导热管(16)。
7.根据权利要求6所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述控气球(17)包括基础球壳(171)，所述基础球壳(171)上开设有多个均匀分布的导气孔(172)，所述基础球壳(171)内端靠近导热管(16)一侧连接有固定套(173)，所述固定套(173)上开设有控气孔，所述控气孔内活动镶嵌连接有封压球(174)，所述封压球(174)与固定套(173)之间连接有多根弹力丝(175)。
8.根据权利要求7所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述控气孔外窄内宽，且截面形状为圆形，所述控气孔内壁上连接有多个均匀分布的热膨胀块(176)，且热膨胀块(176)与封压球(174)相接触。
9.根据权利要求8所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述热膨胀块(176)采用遇热膨胀材料制成，所述基础球壳(171)和固定套(173)均采用隔热材料制成，且内部填充有惰性气体。
10.根据权利要求1所述的一种自包覆式隔离型塑料粒子的制备工艺，其特征在于：所述新型机头包括机头本体(2)、保温套(3)以及多块磁铁块(4)，所述保温套(3)包裹于机头本体(2)外表面，且多块磁铁块(4)均匀镶嵌于机头本体(2)和保温套(3)之间，所述机头本体(2)上安装有加料盒(5)。
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