CN114432962A - 一种新型干法切条造粒机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型干法切条造粒机，包括：衣架式模具、压延辊组、控温辊组、分条切刀组、旋转切粒机、接料仓，原料通过衣架式模具挤出成型；挤出成型的原料通过压延辊组进行冷却成型；冷却成型的制品通过控温辊组进行温度控制调节；温度调节后的制品通过分条切刀组由片材切成条状；条状制品通过旋转切粒机切割成颗粒状；颗粒状的制品通过接料仓进行收集。本发明采用通水冷却辊组进行冷却热交换，彻底避免了材料与水的直接接触，有效保证了材料制品的综合性能；免去额外的颗粒干燥要求，降低综合生产能耗及技术工艺复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工设备领域，尤其涉及一种新型干法切条造粒机。
背景技术
对于高分子材料的树脂聚合造粒及树脂混炼改性造粒生产工艺，一般的模面热切方式无法完成高粘黏性树脂材料的切粒，故目前普遍采用的方式为触水式冷却造粒（水下切粒、水拉条切粒等）。但对于具有水敏特性的聚酯类材料，加工过程中材料触水将会造成水解反应，触水的造粒工艺会严重降低材料性能；且触水造粒工艺普遍需要再配套成品颗粒的加强干燥流程，额外增加了生产线的综合生产能耗及工艺复杂性。此外，风冷输送拉条切粒虽然也属不触水的造粒工艺，但其存在产量低、设备长度占地面积过大以及操作复杂性高不稳定等缺点，且风冷工艺所产生的烟雾也不利于绿色环保生产的要求。
发明内容
鉴于上述现有高分子材料加工设备中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：现有高分子材料在进行造粒生产时采用触水冷却降温并不能适用具有水敏特性的聚酯类材料，同时触水后需要增加额外的生产线进行干燥处理；采用风冷降温时产量低，污染大。
针对上述技术问题，本发明提供一种新型干法切条造粒机，包括：衣架式模具、压延辊组、控温辊组、分条切刀组、旋转切粒机、接料仓，原料通过衣架式模具挤出成型；挤出成型的原料通过压延辊组进行冷却成型；冷却成型的制品通过控温辊组进行温度控制调节；温度调节后的制品通过分条切刀组由片材切成条状；条状制品通过旋转切粒机切割成颗粒状；颗粒状的制品通过接料仓进行收集。
作为本发明的一种优选方案，所述衣架式模具的出料口采用扁平式的大口设计，所述衣架式模具的出料口宽度为100-1500mm，厚度2-5mm。出料均匀，制品表面平整，同时保障制品厚度利于后续加工。
作为本发明的一种优选方案，所述压延辊组有多组并且首尾相连串联设置，所述压延辊组包括：机架、压延滚筒，所述压延滚筒有两个并且平行安装到所述机架上，两个压延滚筒的宽幅100-2000mm。
作为本发明的一种优选方案，压延滚筒内部设有螺旋式冷却流道，所述螺旋式冷却流道连接到辊温控制系统上。
作为本发明的一种优选方案，所述压延辊组具体有3-5组，所述压延滚筒采用变频或伺服电机驱动，两个压延滚筒之间采用气动或液压的方式相互靠近并完成压延动作。
作为本发明的一种优选方案，所述控温辊组有多组并且首尾相连串联设置，所述控温辊组包括：安装架、控温滚筒，所述控温滚筒有两个并且平行安装到所述安装架上，两个控温辊筒的宽幅为100-2000mm。
作为本发明的一种优选方案，控温滚筒内设有螺旋式控温流道，所述控温流道的两端连接到所述辊温控制系统上。
作为本发明的一种优选方案，所述轴温控制系统包括：第一冷水机组、第二冷水机组、第一模温机、第二模温机，所述螺旋式冷却流道的两端连接到第一冷水机组上，所述第一冷水机组的介质温度通过第一模温机进行调节；所述螺旋式控温流道的两端连接到所述第二冷水机组上，所述第二冷水机组的介质温度通过第二模温机进行调节。保障片材状制品在进入分条切刀组前达到合适温度。物料从衣架式模具挤出后先快速降温使其成型，之后对物料进行控温，保证它的硬度等性能处于易于分切的状态，为后续加工提供便利。
作为本发明的一种优选方案，所述控温辊组具体有3-9组，根据物料性能和粘度不同灵活调整控温辊组的数量，所述控温滚筒采用变频或伺服电机进行驱动。
作为本发明的一种优选方案，所述分条切刀组包括：切刀安装轴、分切刀片、定位隔套，所述切刀安装轴有两组，两组切刀安装轴上下平行设置，所述分切刀片与所述定位隔套均套装在所述切刀安装轴的外部，所述分切刀片与所述定位隔套间隔交替设置，温度调节后的片材状制品进入到两个切刀安装轴之间,通过上下两个切刀安装轴上的刀具共同转动使片材状制品切割成条状。
作为本发明的一种优选方案，所述分条切刀组的工作宽度为100-1500mm，分条数量50-500条，速度为20-80m/min，所述切刀安装轴采用变频或伺服电机驱动。
作为本发明的一种优选方案，所述旋转切粒机包括：切粒动刀、切粒定刀，切粒动刀在旋转驱动装置的驱动下转动，条状制品进入到切粒动刀与切粒定刀之间，通过切粒动刀与切粒定刀的配合将条状制品切割成颗粒制品。
作为本发明的一种优选方案，所述旋转切粒机的进料口宽度为100-1500mm，所述旋转切粒机的出料口与所述接料仓进行对接。
与现有技术相比，本发明提供一种新型干法切条造粒机，具有以下有益效果：
1.本发明通过衣架式模具、压延辊组、控温辊组、分条切刀组、旋转切粒机、接料仓组成高分子材料切粒生产线，可以在不触水的情况下对高分子物料进行高效造粒操作，因为材料没有通过触水降温所以能够提升颗粒材料的性能，同时本发明通过压延辊组和控温辊组实现降温和温控操作，有效保证造粒速度；同时由于装置不依赖风冷进行降温处理，满足高效节能绿色环保的生产要求，采用通水冷却辊组进行冷却热交换，彻底避免了材料与水的直接接触，有效保证了材料制品的综合性能；免去额外的颗粒干燥要求，降低综合生产能耗及技术工艺复杂性。
2.本发明压延滚筒内设置螺旋式冷却流道；在控温滚筒内设置螺旋式控温流道，以介质传导的方式使压延滚筒以及控温滚筒保持低温，物料从衣架式模具挤出后先快速降温使其成型，之后对物料进行控温，保证它的硬度等性能处于易于分切的状态，为后续加工提供便利。
3.本发明的冷却、分切、造粒装置专项设计，适配上道挤出主机的高挤出量；同时冷却辊组配置高效冷冻机冷却循环水保证冷却量，确保高温材料短时间触辊后即可达到冷却效果，提升生产线速度以及造粒产量。
4.相较传统的触水造粒工艺，本发明还可免去整套高能耗的干燥装置，有效地降低综合生产功耗；同时本发明整套装置无任何废水废气排放，完全达标绿色环保生产要求。
5.本发明为整体配置设计，生产线速度、温控、冷却量等参数设定采用连锁控制系统，实现高效的操作控制性。
附图说明
图1为一种新型干法切条造粒机的整体结构示意图。
图2为分条切刀组的侧视图。
图3为圈A位置的放大图。
图4为分切刀片的刀口形状举例图。
图5为旋转切粒机的侧视图。
图6为旋转切粒机的透视图。
其中：101、压延辊组；102、衣架式模具；103、控温辊组；104、分条切刀组；104-01、切刀安装轴；104-02、分切刀片；104-03、定位隔套；105、旋转切粒机；106、接料仓；107、辊温控制系统。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
如图1所示，本发明提供一种新型干法切条造粒机，包括：衣架式模具102、压延辊组101、控温辊组103、分条切刀组104、旋转切粒机105、接料仓106，原料通过衣架式模具102挤出成型；挤出成型102的原料通过压延辊组101进行冷却成型；冷却成型的制品通过控温辊组103进行温度控制调节；温度调节后的制品通过分条切刀组104由片材切成条状；条状制品通过旋转切粒机105切割成颗粒状；颗粒状的制品通过接料仓106进行收集。本发明衣架式模具、压延辊组、控温辊组、分条切刀组、旋转切粒机、接料仓依次串联对接保证生产线连续自动运行。通过此工艺彻底避免了材料与水的直接接触，有效保证了材料制品的综合性能；免去额外的颗粒干燥要求，降低综合生产能耗及技术工艺复杂性。
为方便衣架式模具102挤出的物料顺利进入压延辊组101，本发明的衣架式模具102的出料口采用扁平式的大口设计，衣架式模具的出料口宽度为100-1500mm，厚度2-5mm。通过对衣架式模具102的出料口进行扁平设计使出料均匀，挤出的制品表面平整，同时保障制品厚度利于后续加工。
以下对本发明的压延辊组进行具体的描述，压延辊组101有多组并且首尾相连串联设置，压延辊组101包括：机架、压延滚筒，压延滚筒有两个并且平行安装到机架上，两个压延滚筒的宽幅100-2000mm，压延滚筒内部设有螺旋式冷却流道，螺旋式冷却流道连接到辊温控制系统107上，压延辊组101具体有3-5组，压延滚筒采用变频或伺服电机驱动，两个压延滚筒之间采用气动或液压的方式相互靠近并完成压延动作。
以下对本发明的控温辊组103进行具体的描述，控温辊组103有多组并且首尾相连串联设置，控温辊组包括：安装架、控温滚筒，控温滚筒有两个并且平行安装到安装架上，两个控温辊筒的宽幅为100-2000mm，控温滚筒内设有螺旋式控温流道，控温流道的两端连接到辊温控制系统107上，控温辊组103具体有3-9组，根据物料性能和粘度不同灵活调整控温辊组103的数量，控温滚筒采用变频或伺服电机进行驱动，轴温控制系统107包括：第一冷水机组、第二冷水机组、第一模温机、第二模温机，螺旋式冷却流道的两端连接到第一冷水机组上，第一冷水机组的介质温度通过第一模温机进行调节；螺旋式控温流道的两端连接到第二冷水机组上，第二冷水机组的介质温度通过第二模温机进行调节。保障片材状制品在进入分条切刀组104前达到合适温度。
物料从衣架式模具102挤出后先通过第一冷水机组、第一模温机、压延辊组快配合速降温使其成型，之后通过第二冷水机组、第二模温机、控温辊组对物料进行控温，保证制品的硬度等性能处于易于分切的状态，为后续加工提供便利。
以下对本发明的分条切刀组104进行具体的描述，如图2-4所示，本发明的分条切刀组104具体包括：切刀安装轴104-01、分切刀片104-02、定位隔套104-03，切刀安装轴104-01有两组，两组切刀安装轴104-01上下平行设置，分切刀片104-02与定位隔套104-03均套装在切刀安装轴104-01的外部，分切刀片104-02与定位隔套104-03间隔交替设置，温度调节后的片材状制品进入到两个切刀安装轴104-01之间,通过上下两个切刀安装轴104-01上的刀具共同转动使片材状制品切割成条状。分条切刀组104的工作宽度为100-1500mm，分条数量50-500条，速度为20-80m/min，切刀安装轴104-01采用变频或伺服电机驱动。
以下对本发明的旋转切粒机进行具体的描述，如图5-6所示，本发明的旋转切粒机包括：切粒动刀105-01、切粒定刀105-02，切粒动刀105-01在旋转驱动装置的驱动下转动，条状制品进入到切粒动刀105-01与切粒定刀105-02之间，通过切粒动刀105-01与切粒定刀105-02的配合将条状制品切割成颗粒制品。旋转切粒机105的进料口宽度为100-1500mm，旋转切粒机105的出料口与接料仓106进行对接。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种新型干法切条造粒机，其特征在于，包括：衣架式模具（102）、压延辊组（101）、控温辊组（103）、分条切刀组（104）、旋转切粒机（105）、接料仓（106），原料通过衣架式模具（102）挤出成型；挤出成型（102）的原料通过压延辊组（101）进行冷却成型；冷却成型的制品通过控温辊组（103）进行温度控制调节；温度调节后的制品通过分条切刀组（104）由片材切成条状；条状制品通过旋转切粒机（105）切割成颗粒状；颗粒状的制品通过接料仓（106）进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述衣架式模具（102）的出料口采用扁平式的大口设计。
3.根据权利要求2所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述压延辊组（101）有多组并且首尾相连串联设置，所述压延辊组（101）包括：机架、压延滚筒，所述压延滚筒有两个并且平行安装到所述机架上。
4.根据权利要求3所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，压延滚筒内部设有螺旋式冷却流道，所述螺旋式冷却流道连接到辊温控制系统（107）上。
5.根据权利要求4所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述控温辊组（103）有多组并且首尾相连串联设置，所述控温辊组包括：安装架、控温滚筒，所述控温滚筒有两个并且平行安装到所述安装架上。
6.根据权利要求5所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，控温滚筒内设有螺旋式控温流道，所述控温流道的两端连接到所述辊温控制系统（107）上。
7.根据权利要求6所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述轴温控制系统（107）包括：第一冷水机组、第二冷水机组、第一模温机、第二模温机，所述螺旋式冷却流道的两端连接到第一冷水机组上，所述第一冷水机组的介质温度通过第一模温机进行调节；所述螺旋式控温流道的两端连接到所述第二冷水机组上，所述第二冷水机组的介质温度通过第二模温机进行调节。
8.根据权利要求7所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述分条切刀组（104）包括：切刀安装轴（104-01）、分切刀片（104-02）、定位隔套（104-03），所述切刀安装轴（104-01）有两组，两组切刀安装轴（104-01）上下平行设置，所述分切刀片（104-02）与所述定位隔套（104-03）均套装在所述切刀安装轴（104-01）的外部，所述分切刀片（104-02）与所述定位隔套（104-03）间隔交替设置，温度调节后的片材状制品进入到两个切刀安装轴（104-01）之间,通过上下两个切刀安装轴（104-01）上的刀具共同转动使片材状制品切割成条状。
9.根据权利要求8所述的一种新型干法切条造粒机，其特征在于，所述旋转切粒机包括：切粒动刀（105-01）、切粒定刀（105-02），切粒动刀（105-01）在旋转驱动装置的驱动下转动，条状制品进入到切粒动刀（105-01）与切粒定刀（105-02）之间，通过切粒动刀（105-01）与切粒定刀（105-02）的配合将条状制品切割成颗粒制品。
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