CN2769022Y - 一元化工艺颗粒再生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一元化工艺颗粒(pellet)再生产系统，尤其是一种再生装置。其包括熔融挤出部(10)、热处理部(20)、热处理冷却部(30)及颗粒化切断部(40)，其中，上述熔融挤出部按一定比率投入的树脂颗粒或膜片进行熔融之后，将挤出大量220－240℃左右的较长的面条形状的熔融的PET胶；热处理部(20)安装有多个加热器；热处理冷却部(30)向通过对热处理部进行连续热处理过程而使温度变成140℃－160℃左右的温度，并向熔融物喷射冷却用气体，对其进行硬化；颗粒化切断部按一定长度切断熔融物，从而制造出颗粒并吐出。利用本系统生产的颗粒，具有无需附加的热处理工艺，就能够直接压模成型的效果。

Description

一元化工艺颗粒再生产系统

技术领域

本实用新型涉及一种一元化工艺颗粒再生产系统，它有别于现有的技术，无需在进行铸造模具时对已生产的颗粒进行附加的热处理过程，而在熔融PET瓶或PET碎片之后，挤出成形成面条形状的胶状，接下来将较长的胶状熔融物通过一元化工艺进行冷却并硬化，之后将其切碎。

背景技术

颗粒型热可塑性树脂，因为其优良的铸造模具成形性能而被广泛使用于形状复杂的产品的成形中，而且因为其表面坚硬而平滑，耐药性及耐湿性强，因此广泛应用于铸造成形等具备各种用途的产品的成形中。

一般来说，颗粒(Pellet)是小的块状或碎末形态的物质，也称作碎片(chip)，通常是指用于铸造成形的树脂性物质。

图1为一般使用的成形用颗粒的图像。

如图所示，图1(A)所示的透明形态的颗粒(Pellet)是对塑料树脂进行一次压缩处理而得到的，而图1(B)所示的白色形态的颗粒是对图1(A)的透明形态的颗粒(Pellet)进行再一次的热处理而得到的。

一般来说，颗粒大多是对废塑料树脂进行再加工所得到的，但是这样生产出来的颗粒大都以铸造成形各种产品时的铸造成形材料来使用，这里所使用的颗粒是图1(B)所示的白色形态的颗粒。

因此，图1(A)所示的透明形态的颗粒(Pellet)不能用作铸造成形的材料。即，由于当熔融透明形态的颗粒时，其自身相互凝结，因此不能直接用于产品成形中，只有进行附加的热处理才能在产品成形中使用。

但是，以往存在技术力量不足、处理过程的不完善、机械制造的经济性等各种问题，如图1(A)所示，只能对经过一次热处理的透明形态的颗粒进行重复热处理，才能得到在实际铸造成形中能使用的如图1(B)所示的白色形态的颗粒。

发明内容

如上所述，现有的经过二次热处理等才能得到用于铸造成形等的白色形态的颗粒的工艺，存在效率低、经济性差、耗费大量的人力和物力的问题。

本发明人通过多年来从事塑料树脂产品的处理、生产，为改善聚酯树脂处理及提高聚酯颗粒生产效率而进行了长时间的研究，从而发明出了以下所述的一元化工艺颗粒再生产系统。

本实用新型提供了一种一元化工艺颗粒再生产系统，其特征在于：包括熔融挤出部、热处理部、热处理冷却部及颗粒化切断部，通过上述构成部中进行的工序而排出的颗粒，无需进行附加的热处理工艺即可直接在压模成型中使用，其特征在于，

上述熔融挤出部由以下部件构成：为了按一定比率投入树脂颗粒或膜片而上下开放的筒形状送料斗；将通过上述送料斗所供应的材料按一定量进行移送的送料器；使上述送料器所供应的材料在220℃-240℃的温度下熔融的同时，向一个方向进行移送的熔融炉；在出口一侧形成多个直径为0.5-2mm的孔，从而能够将上述熔融炉所移送的熔融加工材料挤出成形为面条形状的挤出炉，

上述热处理部具备多个加热器，使从上述熔融挤出部投入的胶状颗粒熔融物的温度在上述加热器的前端部升温，而随着靠近后端部逐渐降低温度，并移送胶状颗粒熔融物，上述多个加热器设置在通过电机所提供的动力进行旋转并移送从上述熔融挤出部投入的胶状颗粒熔融物的搁板的上部，上述多个加热器构成为高20-50cm并被包围成筒状，其前端部放出的热风的温度高于从上述熔融挤出部投入的胶状颗粒熔融物的温度，而随着靠近后端部所放出的热风的温度逐渐降低，

上述热处理冷却部具备多个加热器和呈筒状的冷却装置，从而使上述所投入的胶状颗粒熔融物逐渐硬化，多个加热器设置在通过电机所提供的动力进行旋转并移送从上述热处理部投入的胶状颗粒熔融物的搁板的上部，上述多个加热器构成为高20-50cm并被包围成筒状，其前端部放出的热风的温度高于从上述热处理部投入的胶状颗粒熔融物的温度，而随着靠近后端部所放出的热风的温度逐渐降低，上述冷却装置将喷射从气体冷却气缸供给的冷却气体，

上述颗粒化切断部的切断滑轮在其圆周上等间隔形成多个刀刃，并设置成在上述热处理部的排出侧通过动力而能够转动，其下部具备排出被切断的颗粒的排出管，从而颗粒化切断部将从上述热处理冷却部排出的已硬化而未被切断的颗粒按一定颗粒长度进行切断并排出。

因此，本实用新型是为解决上述问题而提出的，本实用新型的目的在于提供一种有关无需一次或二次的热处理过程等附加工艺，仅通过一次工艺就可制造出产品铸造成形用颗粒的一元化工艺颗粒再生产系统的技术，该技术是这样完成的，即利用PET瓶等能够制造颗粒的材料及再生材料，使其熔融，将类似于面条状的较长的胶状熔融物通过一元化工艺进行冷却、硬化，之后将其切碎。

附图说明

图1为一般使用的成形用颗粒的图像。

图2为根据本实用新型的一个实施例的一元化工艺颗粒再生产系统的结构图。

图3至图6为图2的实施例中的各组成部分的详细示意图。

符号说明

10：熔融挤出部

110：送料斗        120：送料器

121：螺旋推进器    122：电机

130：排出管        140：熔融炉

150：挤出炉        160：动力装置

20：热处理部

211-216：加热器    220：搁板

231a、231b：滑轮    232：电机

30：热处理冷却部

311-314：加热       320：搁板

331a、331b：滑轮

340：气体冷却气缸   341、342：冷却装置

40：颗粒化切断部

410：切断滑轮       420：电机

430：排出管         440：收集筒

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一元化工艺颗粒再生产系统进行详细的说明。

图2为根据本实用新型的一个实施例的一元化工艺颗粒再生产系统的结构图，其中，图2(a)为侧面图，而图2(b)为平面图。另外，图3为图2实施例中的熔融挤出部，图4为热处理部，图5为热处理冷却部，图6为颗粒化切断部的详细示意图。

如图所示，根据本实用新型的一个实施例的一元化工艺颗粒再生产系统大致包括熔融挤出部10、热处理部20、热处理冷却部30及颗粒化切断部40。

在熔融挤出部10的上部形成有送料斗110，而上述送料斗110的形状为能够盛装颗粒等待加工材料的桶状，而且上部开放，下部逐渐变窄的形状。在上述送料斗110的下部出口部分形成有送料器120，上述送料器120的作用是将流入至其内部的加工材料按一定量向相反方向移送，在本实施例中，在其内部形成有螺旋推进器121，其通过电机122旋转，从而将送料器120移送。在送料器120的下部相连并形成有排出管130，通过该排出管130将加工材料排到下部。

在排出管130的出口一侧连接有熔融炉140，而上述熔融炉140呈圆筒形态的罐筒形状，在其周围设置有热线装置，从而对所投入的聚酯颗粒或聚酯片(scrap)等加工材料进行熔融。与此同时，因为在其内部设置有螺旋推进器(未图示)，因此通过上述螺旋推进器的自身旋转将经过熔融的加工材料挤出并移送至挤出炉150。在本实施例中，在上述熔融炉140的下部形成有支撑腿。

挤出炉150呈具备一定的空间体积的桶状，而且在出口一侧形成有多个直径为0.5-2mm的孔，使经过熔融的加工材料以长长的面条的形状吐出。

为了向熔融炉140及挤出炉150传达驱动力，在熔融炉150的下部设有动力装置160，而在上述动力装置的内部设有电源装置及电机等，从而产生熔融炉140及挤出炉150启动所需的驱动力。

因此所投入的PET碎片(PET scrap)在送料器120下端的熔融炉130中变成具有粘性的熔融PET胶，而熔融的PET胶通过位于熔融挤出部10的挤出电机140的旋转而缓缓地挤出到下一阶段的热处理部20中。

这样从熔融挤出部10吐出的熔融PET胶的温度大约在221-240℃左右。因此这里大量挤出的是像在开水中煮过的面条一样的湿软的液体。

在下一阶段的热处理部20中设有6个加热器211-216。在这里进行热处理时，先将从上述熔融挤出部10挤出的面条状的熔融PET胶重新加热至300℃-320℃之后，在下一阶段的构成部依次进行降温。

仔细观察上述热处理部20可知，加热器211-216固定设置于带状搁板220的支撑体上端，而各加热器211-216安装在从带状的搁板220上端向上部升高20-50cm的位置。上述加热器211-216将把设置于内部的热源所产生的热风(热)吹向胶状颗粒熔融物，而且为了使所产生的热风(热)不易泄露出去，其外部形成四周被包围的筒状。

首先，从第一加热器211中吹出约300℃-320℃的热风吹向注入至热处理部20的面条形状的熔融加工材料上。从下一阶段的第二加热器212中吹出比第一加热器211约低15℃的热风(热)，对在上述第一加热器211中进行过处理的熔融加工材料进行热处理。余下的加热器211依次吹出比上一个加热器约低15℃的热风(热)，向一定的方向移动的同时进行热处理。虽然本实施例采用了6个加热器211-216，并如上所述，这些加热器211-216依次降低温度而对胶状颗粒熔融物进行处理，因此只要能达到与本实用新型相同的处理效果，就可以每隔一定距离安装所需数量的加热器。

加热器211-216的下方就是搁板220。如图所示，因为搁板220的两个末端设有被旋转驱动的滑轮231a、231b，而且与设置于下部的电机232相连，因此在对置于搁板220的面条形状的熔融加工材料进行热处理的同时能够向后移送。与此同时，上述热处理部20的前端的熔融挤出部10和搁板220的高度相同，而且，此高度将在后面说明的热处理冷却部30和颗粒化切断部40中也相同。

在热处理部20后端的热处理冷却部30也设有加热器311-314，而且在上述加热器311-314的后端连续安装有冷却装置341、342。另外，在其上部设有呈倒扣的大杯子形状的气体冷却气缸340。在本实施例的热处理冷却部30中，为了达到更好的冷却效果，其气体冷却气缸340胶状颗粒熔融物的冷却气体喷向冷却装置341、342，使胶状颗粒熔融物完全硬化。另外，在上述热处理冷却部30也设有带状搁板320、被旋转驱动的滑轮331a、331b，从而使上述搁板320旋转驱动。本实施例的热处理冷却部30的滑轮331a、331b的驱动力来自热处理部20的电机232，而上述驱动力也可以来自热处理冷却部30的内部。

因此，热处理冷却部30在最终完成热处理的同时，使其冷却并完全硬化。

仅仅从热处理过程的角度去考虑，上一阶段的热处理部20的热处理过程和上述热处理冷却部30的热处理过程是连续的一系列过程，因此虽然本实施例中是分别进行处理，但如上所述，也可以将上述热处理过程设计在同一个装置中。

在本实施例中，热处理部20所处理的熔融颗粒胶的温度约为210℃。因此上述熔融颗粒胶在上述热处理冷却部30以依次降温的方式进行热处理，从而最后一个加热器314末端的温度约为140℃-160℃。

之后，通过最后加热器314的熔融颗粒胶引入到连接气体冷却气缸330的冷却装置341、342中。上述气体冷却气缸330的作用为通过喷射冷却气体，使未被切断的较长的熔融颗粒胶以硬化的状态进行冷却。在本实施例中，因为喷射低温的氮(N₂)气，因此在确保较长的熔融颗粒胶不被氧化并快速冷却，从而能够将约150℃的熔融颗粒胶完全硬化，获得约冷却至5-10℃左右的未切断的较长的颗粒物。

一般来说，被称作PET瓶等的树脂为聚酯(polyester)，而且如果对上述聚酯树脂进行冷却，除热处理过程之外容易被氧化。因此，在本实施例中是通过喷射低温氮(N₂)气来达到冷却的目的。

在本实施例中将上述气体冷却气缸330置于加热装置(311-314)的上部，但只要完成热处理之后还能进行冷却，对其位置没有限制。

在热处理冷却部30的后端，连着设置有颗粒化切断部40。上述颗粒化切断部40由切断滑轮410和向其提供动力的电机420构成，另外，还包括排出被切断的颗粒的排出管430和收集排出的颗粒的收集筒440。

切断滑轮410的形状为圆筒形，而且在其圆周上形成有一定量的刀刃，因此可以对注入的已硬化的面条形状的颗粒条按一定长度进行旋转切断。但是，只要能够切断成一定长度的颗粒，本系统则不一定要采用本实施例的旋转方式的切断滑轮410，而可以采用其他的切断方式。

在切断滑轮410上，连接有设置于颗粒化切断部40下部的电机420，从而可以借助上述电机420的动力进行旋转。另外，如图所示，在切断滑轮410的下部，连结形成有以管道形状中空的排出管430，而在上述排出管430的出口一侧设置有盒子形状的收集筒440。

因此注入至上述颗粒化切断部40的硬化颗粒熔融物，在后端的颗粒化切断部40被切断成约2-5mm的长度。

众所周知，普通的颗粒大小相当于饭粒或瓜子的大小。在热处理冷却部30冷却的状态为像面条或塑料筷子一样坚硬(硬化)的状态、不被切断的状态长长地排出。而上述颗粒切断部40将上述状态的熔融物切断成饭粒或瓜子大小的颗粒。

与此同时，上述热处理概念也部分适用于后端的热处理冷却部30，而上述热处理过程能够直接制造出图1所示的白色的二次热处理颗粒。因此，通过本实用新型的一元化工艺颗粒再生产系统生产的颗粒无需一次或二次热处理过程，而且，最终制造出来的颗粒可直接用作成形材料。

不仅如此，在本实用新型的一元化工艺颗粒再生产系统中，熔融过程、热处理过程及热处理冷却过程，可根据其工艺速度进行10-20℃左右的变化进行颗粒的制造。而且，在本技术思想的基础上可进行多种变化。

如上所述，本实用新型无需现有技术的一次、二次热处理过程，而通过一元化工艺系统的制造工艺直接生产铸造成形时直接使用的颗粒。

从而，试验证明，所生产出来的颗粒与以往颗粒相比在使用上也不存在任何问题，而且由于回收利用废弃PET瓶或废弃树脂等材料生产出优良的产业加工原料，不仅解决了加工原料供应问题及生产经济性问题，而且也能防止环境污染。

Claims (2)

1.一种一元化工艺颗粒再生产系统，包括熔融挤出部(10)、热处理部(20)、热处理冷却部(30)及颗粒化切断部(40)，通过上述构成部中进行的工序而排出的颗粒，无需进行附加的热处理工艺即可直接在压模成型中使用，其特征在于，

上述熔融挤出部(10)由以下部件构成：为了按一定比率投入树脂颗粒或膜片而上下开放的筒形状送料斗(110)；将通过上述送料斗(110)所供应的材料按一定量进行移送的送料器(120)；使上述送料器(120)所供应的材料在220℃-240℃的温度下熔融的同时，向一个方向进行移送的熔融炉(140)；在出口一侧形成多个直径为0.5-2mm的孔，从而能够将上述熔融炉(140)所移送的熔融加工材料挤出成形为面条形状的挤出炉(150)，

上述热处理部(20)具备多个加热器，使从上述熔融挤出部投入的胶状颗粒熔融物的温度在上述加热器的前端部升温，而随着靠近后端部逐渐降低温度，并移送胶状颗粒熔融物，上述多个加热器设置在通过电机(232)所提供的动力进行旋转并移送从上述熔融挤出部(10)投入的胶状颗粒熔融物的搁板(220)的上部，上述多个加热器构成为高20-50cm并被包围成筒状，其前端部放出的热风的温度高于从上述熔融挤出部(10)投入的胶状颗粒熔融物的温度，而随着靠近后端部所放出的热风的温度逐渐降低，

上述热处理冷却部(30)具备多个加热器和呈筒状的冷却装置(341、342)，从而使上述所投入的胶状颗粒熔融物逐渐硬化，多个加热器设置在通过电机(232)所提供的动力进行旋转并移送从上述热处理部(20)投入的胶状颗粒熔融物的搁板(320)的上部，上述多个加热器构成为高20-50cm并被包围成筒状，其前端部放出的热风的温度高于从上述热处理部(20)投入的胶状颗粒熔融物的温度，而随着靠近后端部所放出的热风的温度逐渐降低，上述冷却装置将喷射从气体冷却气缸(340)供给的冷却气体，

上述颗粒化切断部(40)的切断滑轮(410)在其圆周上等间隔形成多个刀刃，并设置成在上述热处理部(30)的排出侧通过动力而能够转动，上述颗粒化切断部的下部具备排出被切断的颗粒的排出管(430)，从而颗粒化切断部将从上述热处理冷却部(30)排出的已硬化而未被切断的颗粒按一定颗粒长度进行切断并排出。

2.根据权利要求1所述的一元化工艺颗粒再生产系统，其特征在于，上述树脂颗粒或膜片为聚酯类树脂。

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