CN113893775A - 一种连续造粒方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续造粒方法，应用一体式造粒装置连续造粒，应用工艺步骤如下：S1将一体造粒装置与螺杆挤出机出口连接安装完毕；S2启动一体式造粒装置，通过一体式造粒装置将物料依次进行切割、冷却、筛分处理；S3筛分合格的直接出料，筛分不合格进行回收处理。本发明基于改进的造粒设备，能实现连续造粒，而且造粒过程不易堵塞、造粒效率高。
Description
技术领域
本发明属于造粒设备技术领域，具体涉及一种连续造粒方法。
背景技术
高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料，其中合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等，已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。
大多数聚合物在制成最终产品之前，必须配合混炼，然后造粒，成为可销售的原料。目前市场上有许多不同的造粒设备，一般可分为两大类：冷切粒系统和模面热切粒系统。两者的主要区别在于切粒过程时间的安排。冷切粒系统，在加工过程的末了从已固化的聚合物切粒；而在模面热切粒系统中，当熔融状态聚合物从口模出现时即进行切粒，而在下游对粒料进行冷却。
例如申请号为CN 202110677389.3的文件公开了一种粉状化工产品连续造粒的工艺，包括螺杆挤出机、旋转滴落器、钢带冷却机：应用螺杆挤出机、旋转滴落器、钢带冷却机制造化工产品工艺步骤如下：S1将螺杆挤出机、旋转滴落器、钢带冷却机依次安装完毕后；S2首先启动钢带冷却机、旋转滴落器和螺杆挤出机，同时将螺杆挤出机的电加热或导热油加热启动并将加热温度设定在105-110℃之间；S3将粉状化工产品定量连续输送到螺杆挤出机的入料口，持续时间在50-60秒；粉料在螺杆挤出机内被加热熔化并通过出料口推送到旋转滴落器中；S4通过旋转滴落器将熔化后的化工产品滴落在钢带冷却机的环形上表面，由于表面张力作用形成半球状颗粒，环形钢带上的化工产品一边向一端移动，一边被位于钢带中间带有进出水管的喷水槽喷出的雾化水冷却固化，最终设在另一端上的刮刀铲下，直接进入包装。
虽然该装置可以连续生产半球状颗粒，但是该生产工艺中对旋转滴落器内需要高速旋转形成速率极高且稳定的气流，才能对熔融的聚合物切割，而且气流流径要保持得尽可能短，这对于旋转滴落器有极高的要求，设备成本高，不利于应用推广。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的之一是提供一种连续造粒方法，基于改进的造粒设备，能实现连续造粒，而且造粒过程不易堵塞、造粒效率高；本发明的另一目的是提供一种一体式造粒装置，可即时对经螺杆机挤出的条状聚合物进行快速切割、冷却并进行筛分，简化了造粒工序，减少了生产空间的占用，而且该造粒装置具有结构简单、安装方便、造粒高效的优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种连续造粒方法，应用一体式造粒装置连续造粒，应用工艺步骤如下：S1将一体造粒装置与螺杆挤出机出口连接安装完毕；S2启动一体式造粒装置，通过一体式造粒装置将物料依次进行切割、冷却、筛分处理；S3筛分合格的直接出料，筛分不合格进行回收处理。
作为本发明的进一步优选，所述一体式造粒装置包括箱体、设置在所述箱体上端并用于与螺杆挤出机出口连接的进料口、设置在所述箱体下端并用于输送合格物料的出料口、设置在所述箱体下端并用于输送不合格物料的回收口、设置在所述箱体侧端上并用于使切割刀通过且位于所述进料口下端的切割轨道、以及倾斜设置在所述箱体内并位于所述回收口上端且最低端与所述出料口对接的冷却筛分单元。
作为本发明的进一步优选，所述冷却筛分单元包括倾斜设置在所述箱体内的固定架、设置在所述箱体内底面上并与所述固定架最低端铰接的安装柱、设置在所述箱体上并与所述固定架最高端连接的冷却管件、以及设置在所述冷却管件上的调节件。
作为本发明的进一步优选，所述固定架包括倾斜设置的固定管、设置在所述固定管一侧两端上并与所述安装柱连接的两个固定杆、设置在所述固定管上的筛分网、设置在所述固定管远离所述固定杆一端上并与所述冷却管件连通的进风口、以及设置在所述固定管管壁上并位于所述筛分网上端的出风孔。
作为本发明的进一步优选，所述出风孔孔道与所述筛分网网面平行，且所述出风孔孔口倾斜朝向所述筛分网的上端。
作为本发明的进一步优选，所述冷却管件包括设置在所述箱体远离所述切割轨道一端上的第一安装口、设置在所述第一安装口上的进气横管、设置在所述进气横管端部并分别与所述进气横管出口和所述进风口连接的主体管、以及设置在所述主体管远离所述进风口一侧上的封闭段。
作为本发明的进一步优选，所述调节件包括设置在所述箱体上并使所述封闭段穿过的第二安装口、以及设置在所述封闭段上并卡合在所述第二安装口上端的限位螺母。
作为本发明的进一步优选，所述冷却管件还包括设置在所述进气横管上并位于所述切割轨道下端的清扫横管、以及设置在所述清扫横管上且开口朝上的出气口。
作为本发明的进一步优选，所述第二安装口的长度大于所述封闭段的管径。
作为本发明的进一步优选，所述第一安装口的长度大于所述进气横管管径。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明一种连续造粒方法，基于改进的造粒设备，能实现连续造粒，而且造粒过程不易堵塞、造粒效率高。
本发明提供的一体式造粒装置，集切割、冷却、筛分功能为一体，简化了所需的工艺设备数量，减少生产空间的占用，而且整个造粒过程在箱体内完成，降低了粉尘污染的风险，具有良好的应用前景。
本发明提供的一体式造粒装置中，冷却筛分单元首先既可实现冷却效果，而且又能提高筛分效果，满足造粒过程不易堵塞、造粒效率高的需求；其次冷却筛分单元角度可调节，进一步满足不同的筛分需求；最后冷却筛分单元还可吹扫切割刀片上粘附的物料，降低对切割效果的不利影响。
附图说明
附图1为本发明一体式造粒装置的结构示意图。
附图2为本发明箱体的开口位置示意图。
附图3为本发明固定架的结构示意图。
附图4为本发明冷却管件的结构示意图。
附图5为本发明固定架的部分侧面结构示意图。
附图6为本发明箱体的俯视结构示意图。
附图说明：箱体1、进料口11、出料口12、回收口13、切割轨道2、冷却筛分单元3、固定架301、固定管301a、固定杆301b、筛分网301c、进风口301d、出风孔301e、安装柱302、冷却管件303、第一安装口303a、进气横管303b、主体管303c、封闭段303d、清扫横管303e、出气口303f、调节件304、第二安装口304a、限位螺母304b。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种连续造粒方法，应用一体式造粒装置连续造粒，应用工艺步骤如下：S1将一体造粒装置与螺杆挤出机出口连接安装完毕；S2启动一体式造粒装置，通过一体式造粒装置将物料依次进行切割、冷却、筛分处理；S3筛分合格的直接出料，筛分不合格进行回收处理。
在传统造粒工艺中，条粒造粒机一般包括口模、冷却段、干燥段和切粒刀。用挤出机或齿轮泵挤出熔融的聚合物通过一个水平安装的口模而形成条料，条料被排出后，即用鼓风机或空气/真空设施进行冷却，或用水浴冷却。然后将条料送至切粒室，利用一对固定刀和旋转刀的剪切作用，把条料精确地切成所需长度。但是采用该方法易造成条料跌落或尺寸不一致，下游还需安装筛料装置过筛，大大增加了造粒的时间，降低了造粒效率。
本实施例提出一种集切割、冷却、筛分功能为一体的造粒装置，可以直接对口模挤出的半凝固态条料进行快速切割，并且对切割掉落的切粒快速冷却，经过冷却进一步凝固的切粒掉落至筛分结构处被筛分并进一步被冷却形成固体切粒，最后从装置出料口输出的切粒即可直接使用。该装置能够实现连续造粒的功能需求，而且集切割、冷却、筛分功能为一体，简化了所需的工艺设备数量，减少生产空间的占用，并且造粒过程不易堵塞、造粒效率高。
在本实施例中，如附图1、2所示，所述一体式造粒装置包括箱体1、设置在所述箱体1上端并用于与螺杆挤出机出口连接的进料口11、设置在所述箱体1下端并用于输送合格物料的出料口12、设置在所述箱体1下端并用于输送不合格物料的回收口13、设置在所述箱体1侧端上并用于使切割刀通过且位于所述进料口11下端的切割轨道2、以及倾斜设置在所述箱体1内并位于所述回收口13上端且最低端与所述出料口12对接的冷却筛分单元3。
在本实施例中，本装置的工作原理具体如下：首先，所述进料口11与挤出机的口模直接连接，条料进入进料口11后立即被位于所述进料口11下端的切割轨道2内的切割刀进行切割，然后切粒掉落至冷却筛分单元3上，所述冷却筛分单元3可同时对切粒进行冷却筛分，切粒在被冷却筛分后即可从出料口12处输出，而未合格的粉料即从冷却筛分单元3上落下，从回收口13处收集再加工。其中，所述切割轨道2与切割刀旋转经过进料口11下端的运动轨迹对应，因此在箱体1的前、后及一端侧面上均开设有切割刀通过的开口，而图中未标识的切割刀可通过常用的驱动装置进行驱动旋转；进一步地，由于切割刀是旋转工作，实际运用中可以切割刀的轴心为中心，环向固定多个相同的本装置，装置的不同之处仅在于切割轨道2的位置，这样设计便可使得一个切割刀可同时对多个条料进行切割，大大提高了造粒效率。
在本实施例中，如附图1所示，所述冷却筛分单元3包括倾斜设置在所述箱体1内的固定架301、设置在所述箱体1内底面上并与所述固定架301最低端铰接的安装柱302、设置在所述箱体1上并与所述固定架301最高端连接的冷却管件303、以及设置在所述冷却管件303上的调节件304。
在本实施例中，所述固定架301呈倾斜设置，利用重力对切粒进行筛分，且筛分的粒径较小，留存于固定架301上的为合格切粒，从固定架301滑下然后落入出料口12，而通过固定架301的则为粒径极小的粉粒，从回收口13送入至收集箱内等待回收利用；所述安装柱302、冷却管件303、调节件304形成的结构则可在一定程度上调节所述固定架301的角度从而调节筛分速率满足不同粒径的造粒需求，而冷却管件303同时又可对固定架301上的切粒进行吹扫，从而将半冷却的切粒完全冷却，实现了一物两用的效果。
在本实施例中，由于切割刀切割的是半凝固的切粒，不仅切割刀上易残留物料，较高温度的切粒直接落在固定架301上也会直接粘住，因此，本实施例对冷却管件303进一步优化，包括设置在所述进气横管303b上并位于所述切割轨道2下端的清扫横管303e、以及设置在所述清扫横管303e上且开口朝上的出气口303f。其中出气口303f喷出的气体不仅可以吹下切割刀上残留的物料，也可对切粒进行吹风，实现一定的冷却效果，避免直接粘在固定架301上。
在本实施例中，如附图3~6所示，所述固定架301包括倾斜设置的固定管301a、设置在所述固定管301a一侧两端上并与所述安装柱302连接的两个固定杆301b、设置在所述固定管301a上的筛分网301c、设置在所述固定管301a远离所述固定杆301b一端上并与所述冷却管件303连通的进风口301d、以及设置在所述固定管301a管壁上并位于所述筛分网301c上端的出风孔301e，所述出风孔301e孔道与所述筛分网301c网面平行，且所述出风孔301e孔口倾斜朝向所述筛分网301c的上端。所述冷却管件303包括设置在所述箱体1远离所述切割轨道2一端上的第一安装口303a、设置在所述第一安装口303a上的进气横管303b、设置在所述进气横管303b端部并分别与所述进气横管303b出口和所述进风口301d连接的主体管303c、以及设置在所述主体管301c远离所述进风口301d一侧上的封闭段303d；所述调节件304包括设置在所述箱体1上并使所述封闭段303d穿过的第二安装口304a、以及设置在所述封闭段303d上并卡合在所述第二安装口304a上端的限位螺母304b，所述第二安装口304a的长度大于所述封闭段303d的管径，所述第一安装口303a的长度大于所述进气横管303b管径。
在本实施例中，所述冷却管件303外接冷却风机，第一个作用是分别对切割刀处和筛分网301c表面上进行吹风冷却，第二个作用是与调节件304形成一个带动固定架301以底部铰接处为旋转点旋转，从而调节固定架301的倾斜角度，从而调节在筛分网301c上的切粒的下滑速率，提高筛分效果。其调节原理如下：首先所述封闭段303d外侧上设置有外螺纹，螺接在上的限位螺母304b由于直径大于第二安装口304a的口径，因此可将封闭段303d限位固定在箱体1上，当需要调节角度时，旋松所述限位螺母304b，然后将封闭段303d在第二安装口304a内的位置移动（往外移则角度变小，向内移则角度变大），然后重新将限位螺母304b重新旋紧即可；在该过程中，由于冷却管件303整体为硬性材料（塑料管材或者金属管），因此，在对接外接冷风机的进气横管303b也会由于主体管303c的移动而移动，因此所述第一安装口303a的长度也需大于进气横管303b，同时，考虑到所述主体管303c由于固定架301的角度变化，主体管303c与固定架301的连接角度也会发生变化，因此，主体管303c的材料优选为钢丝管，既满足角度变化的需求，也满足连接强度的需求。
在本实施例中，所述固定管301a为封闭的回路管，开设的所述出风孔301e孔道与所述筛分网301c网面平行，且所述出风孔301e孔口倾斜朝向所述筛分网301c的上端的结构设计的作用除了上文所述的对筛分切粒进行冷却的作用外，倾斜朝上的孔口的出风可对滑落的切粒向上吹扫一段距离，延缓下滑时间，使得筛分网301c可充分筛选切粒，同时也可将堵塞在筛分网301c上的粉料吹出，进一步提高筛分效果。
在本实施例提供的一体式造粒装置中，冷却筛分单元首先既可实现冷却效果，而且又能提高筛分效果，满足造粒过程不易堵塞、造粒效率高的需求；其次冷却筛分单元角度可调节，进一步满足不同的筛分需求；最后冷却筛分单元还可吹扫切割刀片上粘附的物料，降低对切割效果的不利影响。整个装置一物多用，简化了结构，降低了设备数量，减少了空间占用，而且整个造粒过程在箱体内完成，降低了粉尘污染的风险。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种连续造粒方法，其特征在于，应用一体式造粒装置连续造粒，应用工艺步骤如下：S1将一体造粒装置与螺杆挤出机出口连接安装完毕；S2启动一体式造粒装置，通过一体式造粒装置将物料依次进行切割、冷却、筛分处理；S3筛分合格的直接出料，筛分不合格进行回收处理。
2.根据权利要求1所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述一体式造粒装置包括箱体（1）、设置在所述箱体（1）上端并用于与螺杆挤出机出口连接的进料口（11）、设置在所述箱体（1）下端并用于输送合格物料的出料口（12）、设置在所述箱体（1）下端并用于输送不合格物料的回收口（13）、设置在所述箱体（1）侧端上并用于使切割刀通过且位于所述进料口（11）下端的切割轨道（2）、以及倾斜设置在所述箱体（1）内并位于所述回收口（13）上端且最低端与所述出料口（12）对接的冷却筛分单元（3）。
3.根据权利要求2所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述冷却筛分单元（3）包括倾斜设置在所述箱体（1）内的固定架（301）、设置在所述箱体（1）内底面上并与所述固定架（301）最低端铰接的安装柱（302）、设置在所述箱体（1）上并与所述固定架（301）最高端连接的冷却管件（303）、以及设置在所述冷却管件（303）上的调节件（304）。
4.根据权利要求3所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述固定架（301）包括倾斜设置的固定管（301a）、设置在所述固定管（301a）一侧两端上并与所述安装柱（302）连接的两个固定杆（301b）、设置在所述固定管（301a）上的筛分网（301c）、设置在所述固定管（301a）远离所述固定杆（301b）一端上并与所述冷却管件（303）连通的进风口（301d）、以及设置在所述固定管（301a）管壁上并位于所述筛分网（301c）上端的出风孔（301e）。
5.根据权利要求4所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述出风孔（301e）孔道与所述筛分网（301c）网面平行，且所述出风孔（301e）孔口倾斜朝向所述筛分网（301c）的上端。
6.根据权利要求4所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述冷却管件（303）包括设置在所述箱体（1）远离所述切割轨道（2）一端上的第一安装口（303a）、设置在所述第一安装口（303a）上的进气横管（303b）、设置在所述进气横管（303b）端部并分别与所述进气横管（303b）出口和所述进风口（301d）连接的主体管（303c）、以及设置在所述主体管（301c）远离所述进风口（301d）一侧上的封闭段（303d）。
7.根据权利要求6所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述调节件（304）包括设置在所述箱体（1）上并使所述封闭段（303d）穿过的第二安装口（304a）、以及设置在所述封闭段（303d）上并卡合在所述第二安装口（304a）上端的限位螺母（304b）。
8.根据权利要求6所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述冷却管件（303）还包括设置在所述进气横管（303b）上并位于所述切割轨道（2）下端的清扫横管（303e）、以及设置在所述清扫横管（303e）上且开口朝上的出气口（303f）。
9.根据权利要求6所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述第二安装口（304a）的长度大于所述封闭段（303d）的管径。
10.根据权利要求9所述的一种连续造粒方法，其特征在于，所述第一安装口（303a）的长度大于所述进气横管（303b）管径。
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