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目前塑料再生造粒切粒方式特點分析

時間:2021/5/5閱讀:506
  市場上有許多種不同的造粒生產線設計,但所有的造粒生產線都分為兩大類:冷切粒系統和模面熱切粒系統。二者的主要區別在于切粒過程時間的安排。這兩種切粒系統各有其優缺點。
 
  冷切粒系統
 
  冷切粒系統包括口模、冷卻區(風冷或水冷)、干燥區(如果采用水冷)和切粒室。冷切粒系統有兩大類,即片料造粒機和條料造粒機。
 
  a:片料造粒機熔融的聚合物從混煉設備流經一個帶式口模或輥煉機壓延成一定厚度的聚合物片料。片料在運輸過程中通過一段距離凝固并冷卻,然后在一個倉室中用切粒刀切成圓形或方形粒料。
 
  片料造粒是制造粒料特別老的方法,可用于從尼龍到聚氯乙烯各種不同聚合物。優點:產量大.據報道準確度相當好,造粒能力可達1843.69kg/h.這是一種冷切粒方法,噪聲散發比從熔融聚合物切粒的方法為高。凝固態切割聚合物切刀壽命較短,生成粉末常成為問題。對有些聚合物可以見到某些“粒鏈”現象。
 
  b:條料造粒機的使用歷史幾乎與片粒造粒機同樣悠久。包括口模、冷卻段(水浴或鼓風機)、干燥段(如果采用水冷)和切粒刀。用機或齒輪泵熔融的聚合物通過一個水平安裝的口模而形成條料(現代化的口模經過精密機械加工,均勻加熱,以產出質量穩定的條料)。條料從口型排出后,即用鼓風機或空氣/真空設施進行冷卻,或用水浴冷卻。如果采用水冷,條料需通過一個干燥段,用強制通風吹除水分,然后將條料送到切粒室。利用一對固定刀和旋轉刀的剪切作用,把條料準確地切成所需長度。粒料的直徑為3.175 mm,長3.175mm,棱角清晰。
 
  c:傳統的拉制條料方法是拉伸條料通過冷卻段(常用的是水浴),有時造成條料跌落或尺寸不一致。這常見于熔融態強度較差的聚合物,如聚丙烯、聚酯和尼龍等。當條料跌落時,材料即報廢,因此操作工需密切注意。如果條料拉制不一致,下游粒料需過篩。
 
  其它模式的成條方法可無需操作工密切監視,其辦法是采用電動機驅動的有槽進料輸送機,在從口模到切粒機處支承和分割條料。這種被旋力輸送的條料尺寸比較均勻,不會跌落因而報廢較少。這類方法有些可使其生產能力達6803.89 kg/h,而比較起來拉伸成條方法只有約1814.37 kg/h,因為操作工只能看管有限數目的條料。
 
  條料生產線成本不高,操作簡便,且清洗便捷。這對色料配混來說有其優點,因為兩批不同色料的更換須要徹底清洗設備。但是,造條方法的缺點是冷卻段需占用空間,其長度按聚合物的溫度要求來確定。
 
  模面熱切系統
 
  模面熱切系統有三種基本型式,即噴霧造粒機,噴水(水環)造粒機和水下造粒機。雖然這類系統可以有不同設計,但典型的系統包括口模、切料室、電動旋轉葉刀、冷卻介質和干燥粒料的方法(如果采用了水冷)。
 
  口模是模面熱造粒系統的重要部件。它垂直或水平安裝,通常用油、蒸汽或筒式或帶式電熱器加熱。電熱通常用于較小型的口模;但較大型的口模通常用蒸汽或油加熱。口模結構材料有不同的材質,但不管采用何種材料或何種加熱介質,口模孔口直徑需均勻;要有足夠的熱量來維持整個過程中聚合物的溫度;切粒刀對著旋轉的模面需要堅韌光滑——這些是制造均勻的粒料所需要的。
 
  當熔融的聚合物被口模時,以很高轉速旋轉的切粒刀將其切成粒料。典型的情況是切粒刀或接觸或十分貼近模面。粒料被切下后,即被離心力的作用被拋離刀,并輸送到冷卻介質處。切粒刀的尺寸、形狀、材質和安裝方式可以有所不同。有些系統中切粒刀有彈簧施加載荷自動調整切粒刀、口模間的間距;而有些系統要用手工調節切粒刀到口模的間距。由于切料刀壽命取決于刀一模對中精度、聚合物的磨蝕性和操作工的進取性,在熔融狀態下切割聚合物粒料是可取的。
 
  a: 噴霧造粒機推薦用于對熱和長停留時間敏感的聚合物,例如聚氯乙烯、TPR和交聯聚乙烯。切粒速率高達4989.52kg/h聚合物從機到切粒室的流徑要保持得盡可能短,并采用少量的熱量。當聚合物通過口模時,貼模面旋轉的旋力即將它切成粒料。粒料切下后,隨即被拋離旋轉刀,為在專門設計的切粒室中強制循環流動的空氣所捕獲。空氣流對粒料表面進行初步淬冷,并把它帶出切粒室而送到冷卻區。
 
  流化床干燥器常被采用來冷卻粒料。粒料沿著一個可調節的斜面溜下,而循環風機則鼓風通過這些粒料。調節斜面傾角可延長或縮短粒料在干燥器中的停留時間。另一個通用的冷卻方法是把粒料從切粒室中卸出送入一個水槽,然后用流化床干燥器或離心干燥器脫除水分。
 
  b: 噴水造粒機,除熔體粘度低或具有粘性的聚合物之外,適用于大多數聚合物。這類設備又稱為水環切粒機,造粒速率達到13607.77 kg/h。
 
  熔融的聚合物從熱口模,被地著模面旋轉的旋轉刀切成粒料。這種甘粒系統的特色是其特殊設計的噴水切粒室。水呈螺旋線繞因流動,直到流出甘粒室。粒料切下后,即被拋入水流,進行初步淬冷。粒料水漿排入粒料漿槽被進一步冷卻,然后送入離心干燥器脫除水分。
 
  c:水下造粒機與噴霧造粒機及噴水造粒機類似,不同的是它有一股平穩的水流流過模面,而與模面直接接觸。切粒室的大小以恰足以使切粒刀自由地轉動越過模面而不限制水流為度。熔融聚合物從口模,旋轉刀切割粒料,粒料被經過調溫的水帶出切粒室而進入離心干燥器。在干燥器中,水被排回貯罐,冷卻并循環再用;粒料通過離心干燥器除去水份.
 
  水下造粒機需使用熱分布均勻并有特殊絕熱設施的口模。小型切粒刀采用電熱;大型切粒刀需采用油熱或蒸汽加熱的口模。工藝用水常規情況下加熱到更高溫度,但其熱度應不足以對粒料的自由流動造成有害影響。水下造粒機用于大多數聚合物,有些機型能達到22679.62kglh的造粒能力。當用于低粘度或粘附性聚合物的切粒時水流過口模模面的方式是一大優點,但對有些聚合物如尼龍和某些品牌的聚酯這一特點可能引起口模凍結。其他優點有:因為在熔融狀態下切粒,而水又起著聲障作用,噪聲散發較低;與冷切系統比較起來更換切粒刀的次數較少。
 

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