專利名稱：一種熱固性塑料的擠出造粒工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱固性塑料的擠出造粒工藝，尤其是涉及一種短切玻璃纖維增強(qiáng)酚醛模塑料的擠出造粒工藝。
背景技術(shù)：
酚醛模塑料是熱固性塑料的典型代表，但是對(duì)于這種材料的連續(xù)性擠出造粒工藝，一直是機(jī)械行業(yè)和塑料行業(yè)多年來的難題，即使發(fā)達(dá)國(guó)家也是最近兩年才有擠出狀的酚醛模塑料顆粒問世，說明國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的熱固性塑料擠出技術(shù)并沒有完全成熟，仍處于研究試驗(yàn)階段。而國(guó)內(nèi)更是把其作為“七五”和“八五”的科技攻關(guān)項(xiàng)目，更有上海塑料廠、哈爾濱絕緣材料廠從國(guó)外引進(jìn)過此類工藝，但都沒有獲得成功。
熱固性塑料由于其中的基體樹脂的分子量低，又含有大量的填充料和增強(qiáng)料，在其加熱固化成不溶不熔的高分子材料前的特性為受熱熔融后粘性大，熔體強(qiáng)度小，若過熱則交聯(lián)固化；熔體冷卻后脆性大，因此擠出的條狀料難于切割。
在熱塑性塑料及其他材料的加工中，單螺桿、雙螺桿擠出裝置都已有應(yīng)用，但是由于熱固性塑料的以上特點(diǎn)，采用一般的單螺桿或雙螺桿作為擠出裝置時(shí)，物料在擠出時(shí)會(huì)堆積在擠出機(jī)的料筒中，這樣該物料受熱后會(huì)交聯(lián)固化，造成整個(gè)系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致無法彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可以實(shí)現(xiàn)熱固性塑料的連續(xù)、穩(wěn)定擠出造粒的工藝。通過采用這種工藝，我們可以完整的解決熱固性塑料，尤其是短切玻璃纖維增強(qiáng)酚醛模塑料的熔融、擠出、切粒、冷卻、收集的一些列連續(xù)性操作。
本發(fā)明的目的可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)a.加溫；b.喂料，一次塑化后的原料從強(qiáng)迫進(jìn)料裝置被送進(jìn)擠出裝置的料簡(jiǎn)中；c.擠出，一擠壓裝置中的螺桿將所述原料壓向口模以擠出條狀二次塑化原料，所述的擠出裝置裝有溫度控制系統(tǒng)；d.造粒，二次塑化后的原料在熱態(tài)下被切粒機(jī)切割成略帶粘連的顆粒；e.負(fù)壓吸料，所述粘連的顆粒經(jīng)過負(fù)壓吸料，在管道中冷卻后撞擊管壁并相互碰撞，從而脫離粘連；f.旋風(fēng)分離集料，所述脫離粘連的顆粒與粉塵在旋風(fēng)分離器中分離，粉塵被吸進(jìn)除塵器；g.所述除塵后的二次塑化顆粒經(jīng)過風(fēng)冷，再經(jīng)過二級(jí)震動(dòng)篩選床篩選，最后得到粒度大小均勻的規(guī)則顆粒。
所述強(qiáng)迫進(jìn)料裝置由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)料口中有一可拆卸的螺旋裝置。
所述的擠出裝置中采用單螺桿作為擠壓原料的擠壓裝置。
所述的單螺桿設(shè)有微量的壓縮比，控制在1.0∶1～1.5∶1，所述螺桿的長(zhǎng)度和直徑之比為8∶1～12∶1。
所述口模內(nèi)腔中間面對(duì)所述螺桿的一面有一圓錐形導(dǎo)流塊，所述導(dǎo)流塊四周是倒錐形網(wǎng)孔。
所述口模的內(nèi)腔直徑大于所述螺桿的直徑，所述圓錐形導(dǎo)流塊的直徑為所述口模內(nèi)腔直徑的15％～30％，所述的圓錐形導(dǎo)流塊與所述的螺桿頂端距離小于4毫米，所述網(wǎng)孔的直徑可設(shè)為3毫米、3.5毫米、4.5毫米，所述網(wǎng)孔的錐度為20～40度。
所述擠出裝置外部的加溫控制系統(tǒng)由電加熱套、冷卻器、傳熱的油泵組成，所述擠出裝置的加料段至少有一個(gè)電加熱套，計(jì)量段至少有一個(gè)電加熱套，所述擠出裝置外部包有油套，所述電加熱套包在所述油套外部，所述傳熱的油泵外部接冷卻水。
所述溫度控制系統(tǒng)的溫控范圍為50℃～120℃，控制精度為0.2℃，所述溫度系統(tǒng)工作溫度在80～90℃。
所述切粒機(jī)由至少三把切刀組成，所述切刀間的角度均等，所述切刀平面與所述口模平面的角度為15度～30度，刀口與所述口模平面緊密接觸。
所述的負(fù)壓吸料是指由一高壓風(fēng)機(jī)把旋風(fēng)集料口抽成真空，造成集料口的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于所述粘連顆粒出料處的壓強(qiáng)。
由于采用了以上方案，使用單螺桿作為擠出件，避免了原料在擠出過程中可能會(huì)產(chǎn)生的死角問題，從而保障了原料擠出過程的連續(xù)性。通過負(fù)壓吸料解決了熱固性塑料的受熱熔融后粘性增大的顆粒粘連問題，通過旋風(fēng)分離使粉塵得到去除，提高了車間的環(huán)保質(zhì)量。整個(gè)工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，方便操作，易于控制，使得熱固性塑料的顆?；B續(xù)操作成為可能，解決了這一困惑機(jī)械行業(yè)和塑料行業(yè)許久的難題。


圖1是本發(fā)明的工藝流程框圖，圖2使本發(fā)明的擠出裝置剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明參照?qǐng)D1，本發(fā)明工藝由以下過程組成，加溫、喂料、擠出、造粒、負(fù)壓吸料、旋風(fēng)分離集料、冷風(fēng)震動(dòng)篩選、成品包裝。
開車后，先把電加熱套加熱，再把經(jīng)過一次塑化后的熱固性塑料(短切玻璃纖維增強(qiáng)酚醛模塑料)通過強(qiáng)迫進(jìn)料裝置1自上而下注入擠出裝置2中，在所述的強(qiáng)迫進(jìn)料裝置1可加設(shè)一個(gè)螺旋裝置12，該螺旋裝置12可隨著進(jìn)料口上端的電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，使原料在注入擠出裝置2前混合均勻。原料進(jìn)入擠出裝置2后隨著螺桿21向口模22方向螺旋前進(jìn)，在到達(dá)所述口模22之前原料實(shí)現(xiàn)微量的壓縮。
所述的螺桿21的長(zhǎng)度和直徑之比為10，產(chǎn)生的微量壓縮比為11∶1，在長(zhǎng)度上分為加料段和計(jì)量段，加料段的長(zhǎng)度為螺桿21長(zhǎng)度的50％。
所述擠出裝置2外部有溫度控制系統(tǒng)，由電加熱套23、冷卻器、傳熱的油泵24組成，所述擠出裝置2的加料段有兩個(gè)電加熱套23，計(jì)量段有兩個(gè)電加熱套23，所述擠出裝置2外部包有油套，所述電加熱套包在所述油套外部，所述傳熱的油泵24外部接冷卻水，所述四個(gè)油套的溫度相差不大，所述擠出裝置2的工作溫度為86℃。
在所述螺桿21的擠壓之下，原料通過口模22的網(wǎng)孔擠出條狀料，口模22中的導(dǎo)流塊起到引導(dǎo)物料的作用，導(dǎo)流塊與螺桿的頂端相距2毫米，且兩者之間距離小于4毫米，這就確保了原料在口模和螺桿之間的停留時(shí)間較短，不會(huì)使物料在兩者之間固化。如果導(dǎo)流塊和螺桿之間的距離太遠(yuǎn)，熱固性塑料會(huì)固化在螺桿和口模之間，最后導(dǎo)致口模破裂。切粒機(jī)在熱態(tài)下直接對(duì)條狀料進(jìn)行切割。切粒機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為1.5千瓦，切粒機(jī)由三把切刀組成，切刀間的角度為120度，切刀平面與?？谄矫娴慕嵌葹?0度，兩者緊密接觸。
由于切割后的固體顆粒溫度仍較高，因此略帶粘連，這些略帶粘連的顆粒和一些細(xì)小的粉塵由于負(fù)壓被吸向旋風(fēng)集料口，所述的負(fù)壓由一高壓風(fēng)機(jī)把旋風(fēng)集料口抽成真空，造成所述旋風(fēng)集料口的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于熱切顆粒的出口處。由于是負(fù)壓，因此不斷的有空氣補(bǔ)充進(jìn)來，使得熱切顆粒能夠迅速冷卻從而脆性增加，同時(shí)由于管道兩端的壓強(qiáng)差使熱切顆粒產(chǎn)生加速度，熱切顆粒不斷的撞擊管壁，原來帶有粘連的顆粒通過這種設(shè)計(jì)可以巧妙的脫離。而且此處負(fù)壓的設(shè)計(jì)更有利于雜質(zhì)粉塵的回收，在旋風(fēng)分離集料處脫離粘連的顆粒由于重力作用向下沉降，而粉塵則被高壓風(fēng)機(jī)吸走進(jìn)入除塵系統(tǒng)。不僅簡(jiǎn)化了整個(gè)工藝，更大大提高了廠房的環(huán)保質(zhì)量。
從旋風(fēng)集料口落下的脫離粘連的顆粒進(jìn)入二級(jí)震動(dòng)篩選床進(jìn)行二次篩選，除去微量細(xì)粉得到均勻的成品顆粒，二級(jí)震動(dòng)篩選床可配置冷風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)，再次對(duì)所述顆粒冷卻，最后冷卻后的顆粒通過出料口收集成品。
所得到的成品顆粒粒度均勻，不帶粘連，完全符合生產(chǎn)要求。
權(quán)利要求
1.一種熱固性塑料的擠出造粒工藝，包括，a.加溫；b.喂料，一次塑化后的原料從強(qiáng)迫進(jìn)料裝置(1)被送進(jìn)擠出裝置(2)的料筒中；c.擠出，所述擠出裝置(2)中的螺桿(21)將所述原料壓向口模(22)以擠出條狀二次塑化原料，所述的擠出裝置(2)裝有溫度控制系統(tǒng)；d.造粒，二次塑化后的原料在熱態(tài)下被切粒機(jī)切割成略帶粘連的顆粒；e.負(fù)壓吸料，所述粘連的顆粒經(jīng)過負(fù)壓吸料，在管道中冷卻后撞擊管壁并相互碰撞，從而脫離粘連；f.旋風(fēng)分離集料，所述脫離粘連的顆粒與粉塵在旋風(fēng)分離器中分離，粉塵被吸進(jìn)除塵器；g.所述除塵后的二次塑化顆粒經(jīng)過風(fēng)冷，再經(jīng)過二級(jí)震動(dòng)篩選床篩選，最后得到粒度大小均勻的規(guī)則顆粒。
2.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述強(qiáng)迫進(jìn)料裝置(1)由一電動(dòng)機(jī)(11)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)料口中有一可拆卸的螺旋裝置(12)。
3.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述的擠出裝置(2)中采用單螺桿(21)作為擠壓原料的擠壓件。
4.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述的單螺桿(21)設(shè)有微量的壓縮比，控制在1.0∶1～1.5∶1，所述螺桿21的長(zhǎng)度和直徑之比為8∶1～12∶1。
5.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述口模(22)內(nèi)腔中間面對(duì)所述螺桿(21)的一面有一圓錐形導(dǎo)流塊，所述導(dǎo)流塊四周是倒錐形網(wǎng)孔。
6.如權(quán)利要求5所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述口模(22)的內(nèi)腔直徑大于所述螺桿(21)的直徑，所述圓錐形導(dǎo)流塊的直徑為所述口模內(nèi)腔直徑的15％～30％，所述口模的導(dǎo)流塊與所述螺桿的頂端距離小于4毫米，所述網(wǎng)孔的直徑可設(shè)為3毫米、3.5毫米、4.5毫米，所述網(wǎng)孔的錐度為20～40度。
7.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述擠出裝置(2)外部的加溫控制系統(tǒng)由電加熱套(23)、循環(huán)冷卻水、傳熱的油泵(24)組成，所述擠出裝置的加料段至少有一個(gè)電加熱套(23)，計(jì)量段至少有一個(gè)電加熱套(23)，所述擠出裝置外部包有油套，所述電加熱套包在所述油套外部，所述傳熱的油泵(24)外部接冷卻水。
8.如權(quán)利要求7所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述溫度控制系統(tǒng)的溫控范圍為50℃～120℃，控制精度為0.2℃，所述溫度系統(tǒng)工作溫度在80～90℃。
9.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述切粒機(jī)由至少三把切刀組成，所述切刀間的角度均等，所述切刀平面與所述口模平面的角度為15度～30度，刀口與所述口模平面緊密接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的擠出造粒工藝，其特征在于，所述的負(fù)壓吸料是指由一高壓風(fēng)機(jī)把旋風(fēng)集料口抽成真空，造成集料口的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于所述粘連顆粒出料處的壓強(qiáng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種熱固性塑料的擠出造粒工藝，該工藝由加溫、喂料、擠出、造粒、負(fù)壓吸料、旋風(fēng)分離集料、風(fēng)冷篩選、集料各部分組成，通過對(duì)各部分工藝參數(shù)的合理優(yōu)化設(shè)置，使得熱固性塑料的顆?；僮髂軌蜻B續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。
文檔編號(hào)B29B9/02GK1417015SQ01132150
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月8日
發(fā)明者朱永茂, 招錦榮, 張興義, 劉勇 申請(qǐng)人:上海歐亞合成材料有限公司