CN203438526U - 防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，是由同向双螺杆挤出机以及与所述同向双螺杆挤出机连通的熔体泵或单螺杆挤出机所组成的一套加工装置，所述加工装置中的同向双螺杆挤出机在沿物料流动方向上依次设有侧喂料机和排气孔。采用该套加工装置使得防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材加工中一次成型，操作简便，大大简化挤出制品的生产工艺过程，缩短生产周期和实现高效、节能。

Description

防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置
技术领域
本实用新型涉及生产设备技术领域，尤其是一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置。
背景技术
铝塑板是一种以塑料为芯材的复合板，外贴铝板并在表面施加装饰性或保护性涂层的三层复合式对称性结构板材，广泛应用于建筑和装饰等领域。随着建筑物的防火性能作为其安全性的重要指标，得到了人们的普遍重视。目前在重要的公共场所，如飞机场、车站、高档娱乐场所及高档高层建筑室内外装饰等场合，国家相关部门规定必须使用难燃或不燃级防火建筑装饰材料。因此开发环保型防火铝塑板不仅是国家法规和产业政策的要求，也是市场的需求。为了满足防火铝塑板的阻燃性能，需要对其芯材进行高效阻燃处理。
目前，防火铝塑板普遍采用高填充无卤阻燃聚烯烃芯材。一般的，高填充阻燃体系阻燃剂主要采用氢氧化铝和氢氧化镁，由其制造而得到的板材的阻燃性能较好，没有熔滴现象，阻燃剂具有消烟功能，燃烧时阻燃剂无有害气体产生，但是这种阻燃剂依赖其产生的水达到阻燃的目的，因此阻燃剂需要达到较高的添加量，一般为50～60%（重量百分比）以上，但是高的填加量对混炼挤出成型设备的要求很高，主要有以下的难点：一、由于填料粉体加入量大，使用强制喂料加入挤出机中很难实现良好的分散效果，没有融合好的粉末很容易从排气口和真空口中冒出。二、由于粉体在树脂中的混合分散效果不佳，将难以保证熔体在板材模具中的均匀流动，无法保证板材的外形尺寸。三、由于阻燃剂在一定温度下受热容易分解，因此在共混过程中要控制混合物料剪切生热的程度，避免出现分解。
通常防火铝塑板主要采用以下工艺路线：先制备无卤阻燃改性聚乙烯专用粒料，再将阻燃改性聚乙烯专用料在单螺杆挤出机和板材模头中挤出成型，然后再进行铝皮的热贴复合。为了保证高填充无卤阻燃聚烯烃芯材中阻燃剂的添加量和板材的力学性能，防火铝塑板的专用料主要采用以下制备方法：①需要添加无卤阻燃剂、阻燃增效剂、偶联剂、高分子相容剂、分散剂等助剂；②需要将无卤阻燃剂和相应助剂在高速混合机中一定温度下进行预处理；③加入其他组分混合均匀后放入密炼机中在一定温度下进行密炼处理；④采用同向双螺杆或单螺杆挤出机进行热切造粒。防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的挤出成型通常采用排气式单螺杆和板材模具的挤出工艺及设备，挤出后经三辊压光覆膜裁切收卷至成品。
该制备方法主要存在着以下缺点：1）由于阻燃料经过了再次塑化及熔融过程，会降低板材的理化性能，影响物料的流动性，并且使产品的能耗较高、生产效率低。2）无机阻燃剂受热时间长，加工过程中容易分解，会降低防火板的阻燃性能。3）由于单螺杆的分散混合性能不佳，长径比应大于35，且为排气式单螺杆挤出机。因此阻燃改性聚乙烯专用料对单螺杆挤出设备的要求较高。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，一次加工成型，操作简便。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，包括同向双螺杆挤出机，还包括与所述同向双螺杆挤出机连通的熔体泵或单螺杆挤出机，所述同向双螺杆挤出机在沿物料流动方向上依次设有侧喂料机和排气孔。
进一步地，所述同向双螺杆的长径比大于44。
进一步地，所述单螺杆挤出机的长径比为12～18。
进一步地，所述单螺杆挤出机的压缩比为2～3。
进一步地，所述熔体泵内的传动部件为一对啮合的斜齿轮。
进一步地，所述侧喂料机连接有无卤阻燃剂料仓。
进一步地，所述侧喂料机与所述无卤阻燃剂料仓之间设有计量喂料机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：采用同向双螺杆挤出机与熔体泵或单螺杆挤出机进行连接，使得防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材加工中一次成型，操作简便，大大简化挤出制品的生产工艺过程，缩短生产周期和实现高效、节能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示的一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，包括依物料流动方向顺序连接的同向双螺杆挤出机5、熔体泵或单螺杆挤出机7、板材模具8、三辊压光机9、牵引机10和收卷机11，所述同向双螺杆挤出机5与所述熔体泵或单螺杆挤出机7连通，所述同向双螺杆挤出机5在沿物料流动方向上依次设有侧喂料机4和排气孔6。所述侧喂料机4经计量喂料机3和无卤阻燃剂料仓2连通。
所述同向双螺杆挤出机，螺杆的长径比在44以上，优选长径比48；采用了配置计量装置的三个喂料系统，即设计了一个主喂料口和两个侧喂料口。其中树脂基料和回收料计量加入同向双螺杆挤出机的主喂料口中，无卤阻燃剂计量加入侧喂料机后强制加入同向双螺杆挤出机中；所述同向双螺杆挤出机中采用剪切能力较弱、混炼能力较强的捏合元件，主要为正向和中性捏合元件；螺杆组合设计为输送段、混合段交替组成，其中输送段主要为双头螺纹元件，混合元件主要为双头捏合元件，该螺杆组合能保证了高比例无卤阻燃剂的加入，防止了阻燃剂的分解，并且最终保证了物料的混炼效果；采用了在侧喂料入口后进行自然排气的方式和特殊开口的自然排气挡料块，防止了高产量时的粉体的溢出，确保了气体的稳定持续排出，保证了粉体的添加比例的准确稳定，保证了机组的稳定运行。
本实用新型所述熔体泵，包括由泵体和在其内的一对相对转动的斜齿齿轮组成的，泵体采用了电加热和水冷却，在物料的进出口处，分别设有进出口物料压力检测装置。该熔体泵合理的齿间隙和特殊设计的齿形可以提高流量的输出速度，减少了物料在挤出机内的剪切和停留时间，降低挤出温度和压力波动，以提高挤出效率和成品质量。
可采用单螺杆挤出机来替代所述熔体泵，单螺杆挤出机的长径比在12～18，优选长径比12，该长径比可以有效地改善了混合均匀度和减小了挤出波动；螺杆压缩比在2～3，优选2，可以防止阻燃剂挤出过程中流动阻力过大，物料挤出压力增大而引起物料的高温分解；单螺杆芯部设计有水冷却系统，有利于单螺杆加料段物料的输送，同时可以防止物料过热分解；过渡体与模具入口处要平滑过渡，可以防止物料滞留引发的分解。
使用本实用新型装置来制备防火铝塑板，具有以下步骤：
①将聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，经过原料输送装置输送至料仓内，通过颗粒料计量喂料机加入该套加工装置中的同向双螺杆挤出机中；
②将无卤阻燃剂氢氧化铝粉末，经过粉料输送系统输送至其料仓内，通过粉料计量喂料机加入到侧喂料机中，强制加入该套加工装置中的同向双螺杆挤出机中；
③所有物料经同向双螺杆挤出机熔融、塑化、混炼、排气后进入该套加工装置中的熔体泵或单螺杆挤出机中，再由板材模具挤出，后经覆膜、牵引、冷却、裁边、收卷至成品；其中同向双螺杆挤出机温度为120～160℃；熔体泵或单螺杆挤出机温度为150～160℃；模具温度为150～160℃；三辊压光机温度为50～95℃；真空度为-0.08Mpa以上。
采用本实用新型制备防火铝塑板的优点和产生的有益效果：
（1）挤出温度较低为120～160℃，与中国专利申请02124390.5挤出造粒温度180～200℃、中国专利申请200510093592.7挤出造粒温度100～179℃、中国专利申请02113998.9挤出造粒温度120～190℃和中国专利申请201110454033.X挤出造粒温度110～170℃相比明显降低，从而降低能耗，节约生产运行成本。
（2）不需要对阻燃剂进行预处理，直接由树脂原料和无卤阻燃剂进行混炼挤出成型的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材。同时本实用新型中防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的混炼质量与产量比单独的双螺杆造粒机组和单螺杆板材挤出机组有了大幅提高，本实用新型大大简化挤出制品的生产工艺过程，缩短生产周期和实现高效、节能。

Claims (7)

1.一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：该套装置是由同向双螺杆挤出机以及与所述同向双螺杆挤出机连通的熔体泵或单螺杆挤出机所组成，所述加工装置中的同向双螺杆挤出机在沿物料流动方向上依次设有侧喂料机和排气孔。
2.如权利要求1所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述同向双螺杆的长径比大于44。
3.如权利要求1所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述单螺杆挤出机的长径比为12～18。
4.如权利要求3所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述单螺杆挤出机的压缩比为2～3。
5.如权利要求1所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述熔体泵内的传动部件为一对啮合的斜齿轮。
6.如权利要求1所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述侧喂料机连接有无卤阻燃剂料仓。
7.如权利要求6所述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯材的加工装置，其特征在于：所述侧喂料机与所述无卤阻燃剂料仓之间设有计量喂料机。
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