本發(fā)明涉及聚合物復(fù)合改性粒子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚合物復(fù)合改性粒子在現(xiàn)代化工業(yè)中應(yīng)用極其廣泛，針對(duì)不同聚合物優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行改性?xún)?yōu)化，已經(jīng)成為化工工業(yè)的重要課題。目前聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備較為復(fù)雜、占地面積大、一體化程度低，存在造粒效率低、物料容易堵塞造粒模頭等問(wèn)題，因此需要加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備及其制備方法，其設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)造粒喂料、加壓、膠團(tuán)雜質(zhì)過(guò)濾后進(jìn)入模頭的一體化生產(chǎn)，整套生產(chǎn)線操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適于推廣應(yīng)用。

一種聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：包括順序連接的原料稱(chēng)重計(jì)量裝置、混合密煉機(jī)、提升裝置、造粒一體機(jī)、振動(dòng)篩選裝置、若干攪拌槽和稱(chēng)重分裝裝置，所述混合密煉機(jī)設(shè)置第一加壓系統(tǒng)，造粒一體機(jī)設(shè)有第二加壓系統(tǒng)、造粒螺桿擠出機(jī)、模頭和切粒機(jī)，振動(dòng)篩選裝置與造粒一體機(jī)之間設(shè)有第一冷卻裝置，振動(dòng)篩選裝置和攪拌槽之間設(shè)有第二冷卻裝置。

作為優(yōu)選，所述造粒螺桿擠出機(jī)的頂部設(shè)置喂料斗，所述第二加壓系統(tǒng)設(shè)置于喂料斗的正上方，第二加壓系統(tǒng)用于對(duì)喂料斗內(nèi)的物料施加壓力，模頭連接造粒螺桿擠出機(jī)的出料口，切粒機(jī)連接模頭的出料口。

作為優(yōu)選，所述造粒一體機(jī)設(shè)有溫度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)溫度的加熱系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制器，加熱系統(tǒng)包括若干設(shè)置于喂料斗和造粒螺桿擠出機(jī)側(cè)壁的加熱模塊，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括若干設(shè)置于喂料斗和造粒螺桿擠出機(jī)側(cè)壁上的冷卻模塊，加熱系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行情況均由溫度控制器集中監(jiān)測(cè)和控制。

作為優(yōu)選，所述溫度控制器采用雙pid控制器，當(dāng)檢測(cè)到的當(dāng)前溫度距離理想溫度超出預(yù)設(shè)上限或低于預(yù)設(shè)下限時(shí)，雙pid控制器控制加熱系統(tǒng)開(kāi)啟快速加熱模式或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)啟快速降溫模式；在檢測(cè)到的當(dāng)前溫度處于理想溫度的上限和下限之間的波動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，雙pid控制器控制加熱系統(tǒng)開(kāi)啟緩慢加熱模式或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)啟緩慢降溫模式。

作為優(yōu)選，所述模頭與造粒螺桿擠出機(jī)及切粒機(jī)的連接處均設(shè)置加熱模塊和冷卻裝置。

作為優(yōu)選，所述第一冷卻裝置和第二冷卻裝置均由若干依次相連接的冷卻桶組成，切粒機(jī)、第一冷卻裝置、第二冷卻裝置和振動(dòng)篩選裝置分別設(shè)置獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選，所述模頭與造粒螺桿擠出機(jī)的擠出端相連接的一側(cè)設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述的聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備的制備方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

步驟一、將用于制備聚合物復(fù)合改性粒子的原料稱(chēng)重計(jì)量后送入混合密煉機(jī)中進(jìn)行混合，混合密煉機(jī)內(nèi)的壓力和溫度均保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，密煉10-15分鐘后，制成初步聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)；

步驟二、將聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)由提升裝置送入造粒一體機(jī)中，聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)在造粒一體機(jī)中攪拌、擠出、過(guò)濾和再次擠出，制成質(zhì)地更均勻的復(fù)合膠條，然后由切粒機(jī)切割成聚合物復(fù)合改性粒子；

步驟三、將聚合物復(fù)合改性粒子送入第一冷卻裝置進(jìn)行初次冷卻；

步驟四、將初次冷卻后的聚合物復(fù)合改性粒子進(jìn)行振動(dòng)篩選，得到細(xì)度均勻的合格的聚合物復(fù)合改性粒子；

步驟五、將振動(dòng)篩選后的合格的聚合物復(fù)合改性粒子通過(guò)第二冷卻裝置進(jìn)行再次冷卻；

步驟六、將步驟五中冷卻后的合格后的聚合物復(fù)合改性粒子加入隔離劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌均勻后稱(chēng)重分裝。

作為優(yōu)選，所述步驟一中混合密煉機(jī)中的溫度保持在120-150℃。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)造粒喂料、加壓、膠團(tuán)雜質(zhì)過(guò)濾后進(jìn)入模頭的一體化生產(chǎn)，整套生產(chǎn)線操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中的第二加壓系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中造粒一體機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本發(fā)明中的造粒一體機(jī)的模頭與造粒螺桿擠出機(jī)、切粒機(jī)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中模頭與過(guò)濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。

如圖1所示為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，即一種聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備，包括順序連接的原料稱(chēng)重計(jì)量裝置1、混合密煉機(jī)2、提升裝置3、造粒一體機(jī)4、振動(dòng)篩選裝置5、攪拌槽6和稱(chēng)重分裝裝置7，其中，混合密煉機(jī)2設(shè)置第一加壓系統(tǒng)8，造粒一體機(jī)4設(shè)有第二加壓系統(tǒng)9、造粒螺桿擠出機(jī)41、模頭42和切粒機(jī)43。

如圖3所示，本實(shí)施例中，造粒一體機(jī)4設(shè)有溫度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)溫度的加熱系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制器，加熱系統(tǒng)包括若干設(shè)置于喂料斗411和造粒螺桿擠出機(jī)41外壁的加熱模塊44，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括若干設(shè)置于喂料斗411和造粒螺桿擠出機(jī)41側(cè)壁上的冷卻模塊45，加熱系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行情況均由溫度控制器集中監(jiān)測(cè)和控制。加熱模塊可以在造粒一體機(jī)造粒工作之前啟動(dòng)，對(duì)機(jī)器進(jìn)行預(yù)熱。在造粒進(jìn)行過(guò)程中，由于螺桿擠壓和摩擦產(chǎn)生熱量，溫度調(diào)節(jié)溫度控制器輸出信號(hào)啟動(dòng)冷卻模塊，使造粒一體機(jī)內(nèi)的溫度保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。本發(fā)明中，溫度控制器優(yōu)選雙pid控制器，即采用比例、積分、微分的pid控制方法，對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行精確的控制，具體運(yùn)行時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到的當(dāng)前溫度距離理想溫度超出預(yù)設(shè)上限或低于預(yù)設(shè)下限時(shí)，雙pid控制器控制加熱系統(tǒng)開(kāi)啟快速加熱模式或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)啟快速降溫模式；在檢測(cè)到的當(dāng)前溫度處于理想溫度的上限和下限之間的波動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，雙pid控制器控制加熱系統(tǒng)開(kāi)啟緩慢加熱模式或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)啟緩慢降溫模式。

如圖1所示，本實(shí)施例中，振動(dòng)篩選裝置5與造粒一體機(jī)4之間設(shè)有第一冷卻裝置100，振動(dòng)篩選裝置5和攪拌槽6之間設(shè)有第二冷卻裝置200，第一冷卻裝置100和第二冷卻裝置200均由若干依次相連接的冷卻桶組成，冷卻桶的桶壁上也可以增加冷卻水系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步提高冷卻效果，切粒機(jī)43、第一冷卻裝置100、第二冷卻裝置200和振動(dòng)篩選裝置5分別設(shè)置獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)10，聚合物復(fù)合改性粒子在鼓風(fēng)機(jī)10的風(fēng)力作用下，輸料速度快、冷卻效率高。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中，造粒螺桿擠出機(jī)41的頂部設(shè)置喂料斗411，第二加壓系統(tǒng)9設(shè)置于喂料斗411的正上方，第二加壓系統(tǒng)9用于對(duì)喂料斗411內(nèi)的物料施加壓力，模頭42連接造粒螺桿擠出機(jī)41的出料口，切粒機(jī)43連接模頭42的出料口，第二加壓系統(tǒng)9采用電動(dòng)葫蘆加壓系統(tǒng)，電動(dòng)葫蘆加壓裝置包括電動(dòng)葫蘆小車(chē)91、電動(dòng)葫蘆92、加壓配重鐵塊93和控制器94，電動(dòng)葫蘆92安裝在電動(dòng)葫蘆小車(chē)91上，由電動(dòng)葫蘆小車(chē)91帶動(dòng)電動(dòng)葫蘆92運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)葫蘆92包括用于鉤住加壓配重鐵塊93的吊鉤和連接吊鉤的繩索，控制器94用于控制電動(dòng)葫蘆小車(chē)91和電動(dòng)葫蘆92的運(yùn)行。本實(shí)施例中，電動(dòng)葫蘆加壓裝置還包括支架95、若干支腿96、支腿固定底座97和橫梁導(dǎo)軌98，支腿96均勻設(shè)置于支架95的底部，各支腿96的底端設(shè)有支腿固定座97，橫梁導(dǎo)軌98水平設(shè)置于支架95上，電動(dòng)葫蘆小車(chē)91可移動(dòng)地安裝于橫梁導(dǎo)軌98上。

如圖3至圖5所示為本發(fā)明的模頭42的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，模頭42還包括模頭殼體422、過(guò)濾網(wǎng)423、出料孔424和模頭卡扣425組成，模頭42上均勻設(shè)置若干?？?211，造粒螺桿擠出機(jī)41包括造粒機(jī)螺桿,模頭3與造粒機(jī)螺桿的擠出端相連接的一側(cè)設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)423，模頭42的外部設(shè)有模頭殼體422，模頭卡扣425設(shè)置于模頭殼體422的外壁上、用于向模頭殼體422施加向內(nèi)的壓緊力，模頭殼體422與模頭42之間在模頭42的出料方向上形成容納空間426，模頭殼體422上設(shè)置若干出料孔424，復(fù)合膠團(tuán)在造粒螺桿擠壓和摩擦的作用下散發(fā)熱量，由溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，造粒螺桿擠出機(jī)內(nèi)保持定的溫度范圍，復(fù)合膠團(tuán)經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)、模頭進(jìn)入到容納空間內(nèi)，膠團(tuán)中的雜質(zhì)被濾除，在容納空間內(nèi)再次通過(guò)出料孔擠出后行成復(fù)合膠條，同時(shí)使各種物料均勻的分布在復(fù)合膠條中，不易成團(tuán)，調(diào)節(jié)螺桿速度和切刀速度，可以調(diào)節(jié)復(fù)合粒子的長(zhǎng)度。如圖5所示，模頭42設(shè)有供放置過(guò)濾網(wǎng)423的凹槽4212，凹槽4212高出?？?211的表面，過(guò)濾網(wǎng)423扣合在凹槽4212內(nèi)。優(yōu)選過(guò)濾網(wǎng)423的孔徑小于模頭42上的?？卓讖健Ｄｎ^卡扣425設(shè)置于模頭殼體422的外壁上、用于向模頭殼體422施加徑向向內(nèi)的壓緊力。

如圖4所示，本實(shí)施例中，造粒一體機(jī)4還包括底座46，切粒機(jī)43的底部設(shè)置支座431和滑桿導(dǎo)軌432，支座431通過(guò)螺栓結(jié)構(gòu)等可拆卸的結(jié)構(gòu)固定于滑桿導(dǎo)軌432上，即將切粒機(jī)43可拆卸地安裝于底座46上，滑桿導(dǎo)軌432和造粒螺桿擠出機(jī)41均設(shè)置于底座46上。本發(fā)明中的造粒一體機(jī)具有獨(dú)特的加壓設(shè)計(jì)和自帶濾網(wǎng)的模頭設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了造粒喂粒加壓、膠團(tuán)雜質(zhì)過(guò)濾后進(jìn)入模頭的一體化，能夠有效提高造粒機(jī)的喂料速度并防止造粒機(jī)的模頭堵塞，有助于提高生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明中，造粒一體機(jī)、冷卻桶、振動(dòng)篩選裝置、攪拌槽的進(jìn)料、出料管路上均設(shè)置可調(diào)節(jié)的閥門(mén)，方便調(diào)節(jié)物料輸送速度。

采用前述的聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備來(lái)制備聚合物復(fù)合改性粒子的制備方法，包括如下制備步驟：

步驟一、將用于制備聚合物復(fù)合改性粒子的原料稱(chēng)重計(jì)量后送入混合密煉機(jī)2中進(jìn)行混合，混合密煉機(jī)2內(nèi)的壓力和溫度均保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，優(yōu)選混合密煉機(jī)2中的溫度保持在120-150℃，密煉10-15分鐘后，制成初步聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)；

步驟二、將聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)由提升裝置3送入造粒一體機(jī)4中，聚合物復(fù)合改性膠團(tuán)在造粒一體機(jī)4中攪拌、擠出、過(guò)濾和再次擠出，制成質(zhì)地更均勻的復(fù)合膠條，然后由切粒機(jī)43切割成聚合物復(fù)合改性粒子；

步驟三、將聚合物復(fù)合改性粒子送入第一冷卻裝置100進(jìn)行初次冷卻；

步驟四、將初次冷卻后的聚合物復(fù)合改性粒子進(jìn)行振動(dòng)篩選，得到細(xì)度均勻的合格的聚合物復(fù)合改性粒子；

步驟五、將振動(dòng)篩選后的合格的聚合物復(fù)合改性粒子通過(guò)第二冷卻裝置200進(jìn)行再次冷卻；

步驟六、將步驟五中冷卻后的合格后的聚合物復(fù)合改性粒子加入隔離劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌均勻后稱(chēng)重分裝，隔離劑起分散、隔離的作用，粒子之間不易凝結(jié)成團(tuán)，多個(gè)攪拌槽和稱(chēng)重分裝設(shè)置能夠極大地提高分裝效率。

本發(fā)明中制備聚合物復(fù)合改性粒子的生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，自動(dòng)化程度高，且具有獨(dú)特的一體化結(jié)構(gòu)的密煉造粒機(jī)，造粒效率高、防堵塞效果好，采用該套設(shè)備制備聚合物復(fù)合改性粒子的方法操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品合格率高，有利于縮減企業(yè)或科研單位等的設(shè)備使用成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。