CN204773111U - 用于制备预发泡epo珠粒的设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备，包括按照物料通过顺序依次设置的螺杆发泡挤出装置、水下切粒装置、脱水装置和干燥装置，所述螺杆发泡挤出装置和所述水下切粒装置之间设置有具有压力的压力腔，所述螺杆发泡挤出装置的出料口和所述压力腔的物料进口连通，所述水下切粒装置的用于对螺杆发泡挤出装置挤出物料进行切粒的切割刀伸入到所述压力腔中。本实用新型实施例的设备通过螺杆挤出机连续挤出预发泡EPO珠粒，并通过水下切粒装置切粒后不间断输送到脱水装置和干燥装置完成该预发泡EPO珠粒的连续制备，提高了生产效率。

Description

用于制备预发泡EPO珠粒的设备
技术领域
本实用新型属于EPO珠粒生产技术领域，具体涉及一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备。
背景技术
EPO材料是一种高性能的共聚物，是由聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)混合而成。EPO材料融合聚苯乙烯和聚乙烯的优点，兼备聚苯乙烯的高发泡性、刚性和聚乙烯的耐冲击性、耐药性等优点，是一种可塑高发泡共混材料。由于EPO材料具有EPS所不具有的材料韧性与抗剪切力，具有EPE不具有的强度和抗压缩性，与EPS在外力的冲击下极易碎裂和产生碎屑不同，EPO冲击后不会碎裂和产生碎屑，坚固性、耐久性和韧性更好，表观质量好，具有出色的抗冲击性，特别是其多次跌落冲击性能。使用EPO发泡材料加工的包装产品，可以减小产品包装后的体积，提高产品的装箱量，从而降低物流运输成本。该材料成型后表面有一定的柔韧性，可以降低包装材料对产品外观表面的磨损，并在保护产品的过程中自身不易破损，对产品外观可以起到非常好的保护效果。综上所述，使用EPO发泡材料进行包装，是能够很好的保护产品，并能有效的降低成本。
现有技术制备EPO珠粒的设备较复杂，使其生产过程为间歇式的。例如，现有技术多采用反应釜生产，挤出造粒后的母料再与其它原料一起在反应釜中制备成品EPO珠粒。该过程工艺复杂，当制备完一釜后，需要开釜取出已制备好的成品EPO珠粒才能继续制备另一釜，使得预发泡EPO珠粒的生产效率低，不利于大规模的生产。
实用新型内容
本实用新型实施例的第一个目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备，可以连续制备预发泡EPO珠粒，生产效率高。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例的技术方案如下：
一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备，包括按照物料通过顺序依次设置的螺杆发泡挤出装置、水下切粒装置、脱水装置和干燥装置，所述螺杆发泡挤出装置和所述水下切粒装置之间设置有具有压力的压力腔，所述螺杆发泡挤出装置的出料口和所述压力腔的物料进口连通，所述水下切粒装置的用于对螺杆发泡挤出装置挤出物料进行切粒的切割刀伸入到所述压力腔中。
进一步，所述用于制备预发泡EPO珠粒的设备还包括：加热循环水系统、压力泵、压力调节控制阀、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；所述加热循环水系统通过所述第一管道与所述压力腔连通，所述压力泵设置在所述第一管道上，所述脱水装置通过所述第二管道与所述压力腔连通，所述压力调节控制阀设置在所述第二管道上，所述脱水装置与所述干燥装置通过所述第四管道连通，所述热循环水系统通过所述第三管道连通所述第四管道。
进一步：所述螺杆发泡挤出装置包括依物料通过顺序设置的第一螺杆挤出机、熔体泵稳压挤出机和静态混合器，所述第一螺杆挤出机的上游依次设置有下料机构、发泡剂进料口和抗缩剂进料口。
进一步：所述螺杆发泡挤出装置还包括第二螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的进料口和所述第一螺杆挤出机的出料口连接，所述第二螺杆挤出机的出料口和所述熔体泵稳压挤出机的进料口连接。
进一步：所述第一螺杆挤出机为双螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的螺杆的长径比L/D为56～64:1。
进一步：所述第一螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的螺杆的长径比L/D为40～80:1。
进一步：所述第一螺杆挤出机为双螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的长径比L/D为30-50:1，所述第二螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1；和/或，所述第一螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1，所述第二螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1。
进一步：所述静态混合器的出料口处设置有模头出口孔板。
进一步：所述脱水装置包括离心脱水机、输送振动筛和多层水过滤网，所述输送振动筛设置在所述离心脱水机的下方，所述多层水过滤网设置在所述输送振动筛的下方。
进一步：所述干燥装置包括干燥沸腾床、用于加热空气的加热器、用于向所述加热器送空气的鼓风机和用于存储预发泡EPO珠粒的储罐。
本实用新型实施例的用于制备预发泡EPO珠粒的设备通过螺杆挤出机连续挤出预发泡EPO珠粒，并通过水下切粒装置切粒后不间断输送到脱水装置和干燥装置完成该预发泡EPO珠粒的连续制备，提高了生产效率。通过在具有压力的压力腔中切粒，使得制备的预发泡EPO珠粒的尺寸满足要求，并实现将预发泡EPO珠粒不间断地输送到脱水装置。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的用于制备预发泡EPO珠粒的设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的用于制备预发泡EPO珠粒的设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
实施例1提供了一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备。如图1所示，为本实用新型实施例1的用于制备预发泡EPO珠粒的设备的结构示意图。
该用于制备预发泡EPO珠粒的设备包括按照物料通过顺序依次设置的螺杆发泡挤出装置、水下切粒装置201、脱水装置和干燥装置。
螺杆发泡挤出装置包括依物料通过顺序设置的第一螺杆挤出机101、熔体泵稳压挤出机102和静态混合器103。第一螺杆挤出机101的上游依次设置有下料机构104、发泡剂进料口105和抗缩剂进料口106。第一螺杆挤出机101的上游在本实用新型中指的是靠近第一螺杆挤出机101起始端的位置处。该下料机构104最靠近第一螺杆挤出机101起始端的位置处、其次是发泡剂进料口105，最后是抗缩剂进料口106。其中下料机构104用于将除发泡剂和抗缩剂以外的原料注入到第一螺杆挤出机101中。具体地，可以先将聚乙烯类树脂、接枝引发剂、增溶剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、接枝抑制剂、单官能团单体、成核剂和多官能团单体混合均匀并造粒制得母料。将该母料与聚苯乙烯在下料机构104中混合均匀后注入到第一螺杆挤出机101中。该下料机构104可以为具有自动称量功能的机构，通过设置控制软件程序等手段使其自动称量物料并自动混合均匀后注入到第一螺杆挤出机101中。通过发泡剂进料口105注入发泡剂到第一螺杆挤出机101中，通过抗缩剂进料口106注入抗缩剂到第一螺杆挤出机101中。注入发泡剂和抗缩剂到第一螺杆挤出机101中的注入压力为1MPa～15MPa。该注入压力可以保证发泡剂和抗缩剂能够定量注入挤出机，而且使挤出压力恒定，挤出发泡产品均匀。然后将所有原料在第一螺杆挤出机中混合均匀并发泡。该静态混合器103的出料口处设置有模头出口孔板107。其中，螺杆发泡挤出装置的机头压力为2MPa～25MPa，机头温度为90℃～120℃。机头压力必须稳定，否则会使挤出的出料量不稳定，导致发泡的不稳定性。机头温度是发泡的关键，机头温度必须控制在一定的范围内，温度高，物料发泡无法成形，温度低，物料容易冷却堵塞模头。机头压力和机头温度的稳定，保证制备的产品质量稳定。此处的螺杆发泡挤出装置的机头压力和机头温度在本实用新型中指的是静态混合器103的出料口处的压力和温度。通过螺杆发泡挤出装置挤出的EPO湿料进入到压力腔501中。
优选地，该第一螺杆挤出机101为双螺杆挤出机，该第一螺杆挤出机101的螺杆的长径比L/D为56～64:1。
优选地，该第一螺杆挤出机101为单螺杆挤出机，该第一螺杆挤出机101的螺杆的长径比L/D为40～80:1。
螺杆挤出机螺杆的长径比必须适当，过短会使物料混合熔融不均；过长会使物料过热分解。采用上述的长径比，可使物料充分混合和反应，从而使得物料的支化度提高，物料反应充分，使得发泡珠粒具有尺寸大小均匀性和发泡倍率的均衡性的效果。
压力腔501用于提供切粒的空间。压力腔501具有一定压力，该压力腔501设置在螺杆发泡挤出装置和水下切粒装置201之间。螺杆发泡挤出装置的出料口和压力腔501的物料进口连通，水下切粒装置201的用于对螺杆发泡挤出装置挤出物料进行切粒的切割刀伸入到压力腔502中。从螺杆发泡挤出装置中挤出的EPO湿料进入到压力腔501中，水下切粒装置201的切割刀将EPO湿料在压力腔501中切割成EPO湿珠粒。
为了便于EPO湿珠粒不间断输送到脱水装置，该用于制备预发泡EPO珠粒的设备还包括：加热循环水系统502、压力泵503、压力调节控制阀504、第一管道505、第二管道506、第三管道507和第四管道508。
其中，加热循环水系统502通过第一管道505与压力腔501连通。加热循环水系统502用于加热水。压力泵503设置在第一管道505上。压力泵503用于将加热循环水系统502加热后的水泵入到压力腔501中为切粒提供有水的环境。加热后的水的水温为40℃～100℃，该水温可使物料从螺杆发泡挤出装置挤出到压力腔501后仍然保持一定温度，避免骤冷造成的EPO珠粒的发泡效果变差。脱水装置通过第二管道506与压力腔501连通。加热后的水在压力作用下流入第二管道506，并带着EPO湿珠粒到第二管道506从而进入下一脱水装置中。优选地，第一管道505、第二管道506设置的位置使得该EPO湿珠粒从压力腔501向第二管道506传输的方向与EPO湿料从螺杆发泡挤出装置传输到压力腔501的方向垂直，从而使得水下切粒的过程和传送物料到下一工序的过程不会相互干扰，即水流的方向和进入压力腔501的EPO湿料的运动方向垂直，从而避免水流方向和进入压力腔501的EPO湿料的运动方向相同时使得EPO湿料没有被充分切割即被水流带入到脱水装置中，或者避免当上述方向相反时，水流阻碍EPO湿料进入压力腔501中。为了进一步的调节压力，将压力调节控制阀504设置在第二管道506上。优选地，将该压力调节控制阀504设置在第二管道506的下游。该第二管道506的下游在本实用新型中指的是靠近第二管道506的出料口的位置或者是第二管道506的出料口处。更优选地，该压力调节控制阀504设置在第二管道506的出料口处。该压力调节控制阀504和压力泵503一起控制排水压力为0.2～3Mpa，从而使得压力腔501保持该压力。水下切粒的压力腔501中的压力的控制，是发泡粒子直径尺寸控制的关键因素。从发泡理论来说，发泡粒子的大小，会受到外部压力的控制。熔融物料从模头挤出，如果外部压力小，发泡粒子会迅速膨胀，发泡粒子直径尺寸比较大，相对密度较小；外部压力大则发泡粒子会膨胀得比较小，从而发泡粒子的直径较小，相对密度较大。因此，该水下切粒的排水压力使得压力腔501保持该压力，从而使得通过该压力可以调整预发泡EPO珠粒的尺寸和发泡效果，使其满足用户需要；并且该压力保证了切粒过程和切粒后的传输过程的动态平衡，避免了螺杆发泡挤出装置中挤出的物料没有被切割成适合的珠粒就在排水压力的作用下通过管道输送到脱水装置中。脱水装置与干燥装置通过第四管道508连通。为了实现水的循环，避免浪费资源，加热循环水系统502通过第三管道507连通第四管道508，使得从脱水装置中脱出的水通过第三管道507回到加热循环水系统502中循环利用。第三管道507和第四管道508的连通处可以设置滤袋，防止EPO珠粒进入到第三管道507中。
EPO湿珠粒通过第二管道506输送到脱水装置脱水。该脱水装置包括离心脱水机301、输送振动筛302和多层水过滤网303。其中，输送振动筛302设置在离心脱水机301的下方，多层水过滤网303设置在输送振动筛302的下方。离心脱水机301通过离心的方式使EPO湿珠粒脱水。输送振动筛302进一步通过振动的方式使得符合粒径的EPO珠粒通过多层水过滤网303进入到第四管道508中。该多层水过滤网303的层数可以根据需要灵活选择。
脱水装置脱水后的物料通过第四管道508输送到干燥装置处。该干燥装置包括干燥沸腾床401、用于加热空气的加热器402、用于向加热器402送空气的鼓风机403和用于存储预发泡EPO珠粒的储罐404。采用干燥沸腾床401通过热空气干燥EPO珠粒，在热空气的作用下，物料处于剧烈运动的状态，比传统的烘干方式效率更高。加热器402加热的空气的温度为50～100℃，更优选为60℃，从而使得干燥沸腾床401的干燥的温度即为加热的空气的温度。优选的，加热器402为两个，分别设置在干燥沸腾床401的两端；鼓风机403也为两个，分别为相应的加热器402送空气。储罐404可以保证EPO珠粒的长期的保存，避免其发泡效果变差。优选的，该储罐404为低压储罐。
通过干燥装置干燥后得到了预发泡EPO珠粒，该预发泡EPO珠粒的尺寸大小均匀，发泡倍率均衡。
实施例2
实施例2提供了一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备。如图1所示，为本实用新型实施例2的用于制备预发泡EPO珠粒的设备的结构示意图。
实施例2的用于制备预发泡EPO珠粒的设备和实施例1的结构基本相同，不同之处为，实施例2的螺杆发泡挤出装置还包括第二螺杆挤出机108。第二螺杆挤出机108的进料口和第一螺杆挤出机101的出料口连接，第二螺杆挤出机107的出料口和熔体泵稳压挤出机102的进料口连接。在第一螺杆挤出机101的基础上，设置该第二螺杆挤出机108的作用是：从第一螺杆挤出机101混合熔融物料输送到第二螺杆挤出机108，通过在第二螺杆挤出机108的输送过程中，熔融物料在螺杆里面充分混合，逐渐从高温到低温冷却，而且使得熔融物料温度分布均匀一致，熔融物料压力变化缓变，保证物料挤出的稳定性，从而使得到发泡珠粒的尺寸大小均匀性和发泡倍率的均衡性更好。
优选地，第一螺杆挤出机101为双螺杆挤出机，该第一螺杆挤出机101的长径比L/D为30-50:1；第二螺杆挤出机108为单螺杆挤出机，该第二螺杆挤出机108的长径比L/D为40-60:1。
优选地，第一螺杆挤出机101为单螺杆挤出机，该第一螺杆挤出机101的长径比L/D为40-60:1；第二螺杆挤出机108为单螺杆挤出机，该第二螺杆挤出机108的长径比L/D为40-60:1。
螺杆挤出机螺杆的长径比必须适当，过短而使物料混合熔融不均；过长会使物料过热分解。采用上述的长径比配合使用，可使物料充分混合和反应，从而使得物料的支化度提高，物料反应充分，使得发泡珠粒具有尺寸大小均匀性和发泡倍率的均衡性的效果。
综上所述，本实用新型的用于制备预发泡EPO珠粒的设备通过螺杆挤出机连续挤出预发泡EPO珠粒，并通过水下切粒装置切粒后不间断输送到脱水装置和干燥装置完成该预发泡EPO珠粒的连续制备，提高了生产效率。通过在具有压力的压力腔中切粒，使得制备的预发泡EPO珠粒的尺寸满足要求，并实现预发泡EPO珠粒不间断地输送到脱水装置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：包括按照物料通过顺序依次设置的螺杆发泡挤出装置、水下切粒装置、脱水装置和干燥装置，所述螺杆发泡挤出装置和所述水下切粒装置之间设置有具有压力的压力腔，所述螺杆发泡挤出装置的出料口和所述压力腔的物料进口连通，所述水下切粒装置的用于对螺杆发泡挤出装置挤出物料进行切粒的切割刀伸入到所述压力腔中。
2.如权利要求1所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于，还包括：加热循环水系统、压力泵、压力调节控制阀、第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；
所述加热循环水系统通过所述第一管道与所述压力腔连通，所述压力泵设置在所述第一管道上，所述脱水装置通过所述第二管道与所述压力腔连通，所述压力调节控制阀设置在所述第二管道上，所述脱水装置与所述干燥装置通过所述第四管道连通，所述热循环水系统通过所述第三管道连通所述第四管道。
3.如权利要求1所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述螺杆发泡挤出装置包括依物料通过顺序设置的第一螺杆挤出机、熔体泵稳压挤出机和静态混合器，所述第一螺杆挤出机的上游依次设置有下料机构、发泡剂进料口和抗缩剂进料口。
4.如权利要求3所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述螺杆发泡挤出装置还包括第二螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的进料口和所述第一螺杆挤出机的出料口连接，所述第二螺杆挤出机的出料口和所述熔体泵稳压挤出机的进料口连接。
5.如权利要求3所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述第一螺杆挤出机为双螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的螺杆的长径比L/D为56～64:1。
6.如权利要求3所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述第一螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的螺杆的长径比L/D为40～80:1。
7.如权利要求4所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：
所述第一螺杆挤出机为双螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的长径比L/D为30-50:1，所述第二螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1；和/或，
所述第一螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1，所述第二螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述第二螺杆挤出机的长径比L/D为40-60:1。
8.如权利要求3所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述静态混合器的出料口处设置有模头出口孔板。
9.如权利要求1所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述脱水装置包括离心脱水机、输送振动筛和多层水过滤网，所述输送振动筛设置在所述离心脱水机的下方，所述多层水过滤网设置在所述输送振动筛的下方。
10.如权利要求1所述的用于制备预发泡EPO珠粒的设备，其特征在于：所述干燥装置包括干燥沸腾床、用于加热空气的加热器、用于向所述加热器送空气的鼓风机和用于存储预发泡EPO珠粒的储罐。
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