[實用新型]一種用于聚合物擠出發泡的水下造粒裝置

有效

• 申請號: 201220388866.0
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN202911019U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 何順倫;徐天藝;郭洪武;高振興;筱璘;盛麗華
• 申請（專利權）人: 合肥會通中科材料有限公司
• 主分類號: B29B9/06
• 分類號: B29B9/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及聚合物擠出發泡粒子生產工藝控制上采用的一種裝置，主要是一種具有壓力調節與控制功能的用于聚合物擠出發泡的水下造粒裝置，屬于機械設備與制造領域。

背景技術

擠出法生產發泡珠粒是用超臨界二氧化碳做發泡劑的聚合物微發泡技術，發泡速度快而且是連續化生產的。為了使切出的粒子均勻一致并且滿足一定形狀，切粒系統的切粒速度必須與擠出生產速度相匹配。聚合物擠出發泡過程中，壓力的控制非常困難，但是，對壓力降速率的控制卻是至關重要的，直接決定所制備出的發泡珠粒的整體性能與質量。控制發泡過程中擠出機與發泡環境的壓力差便可以控制壓力降速率，然而，擠出機的壓力受到發泡劑的超臨界壓力的限制而無法降低，因此，在發泡過程中，控制后面的壓力就能控制發泡過程中的壓力差。壓力降速率的大小又直接影響到發泡過程中的泡孔的成核與生長，因此，也就是聚合物擠出發泡能否成功制備出性能優異的發泡珠粒的關鍵因素。發泡粒子并非最終使用產品，還有一個關鍵環節是珠粒的成型。而聚合物在制備、運輸與成型過程中都會在一定程度上產生靜電，由于靜電的存在極易堵塞輸送管道而造成無法成型或成型制品的成品率大大降低。為了克服此問題，最有效的辦法就是增加珠粒的流動性。增加珠粒的流動性的最有效的辦法就是改變珠粒的形狀，使制備出的粒子大小均勻而且接近球形。本實用新型所述的一種具有壓力調節與控制功能的水下造粒裝置，首先在聚合物擠出發泡生產工藝中引入了水下造粒這一關鍵裝置與技術。同時，為了能精確控制聚合物擠出發泡過程，在水下造粒裝置中設計出具有壓力調節與控制的功能，從而控制擠出發泡過程中的壓力差的大小來改變壓力降速率，從而控制整個發泡工藝過程，保證制備出均勻而且性能優異的發泡珠粒產品。為了使切出的發泡粒子的形狀更接近于球狀而易于成型，本實用新型中的循環介質使用溫度較高的水，接近100℃，使介質的溫度接近聚合物的發泡工藝溫度。除了水以外，還包括無毒、不易燃燒、比熱容大而且沸點較高的，沸點高于100℃或以上的所有有機物或無機物介質。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于聚合物擠出發泡的水下造粒裝置，其水下造粒裝置應用于聚合物擠出發泡工藝生產過程控制而制備出性能優異的擠出發泡珠粒制品，同時增加循環介質的壓力調節與控制系統而達到自由調節聚合物擠出發泡過程，將循環介質的工作溫度接近聚合物發泡的加工溫度，至少為100℃，甚至更高，而且除水以外，還包括無毒、不易燃燒、比熱容大而且沸點較高的，沸點高于100℃或以上的所有有機物或無機物介質。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種用于聚合物擠出發泡的水下造粒裝置，包括有切粒機，所述切粒機通過軸向鎖緊裝置緊貼水下造粒機頭，所述水下造粒機頭上兩側安裝有開車閥和切割室，切割室上連通有水循環系統，水循環系統中連接有脫水機、高壓水泵，水循環系統的水管中分別串接有水箱、高壓水泵、單向閥、換向閥、壓力表、截止閥、背壓閥。

所述單向閥、換向閥、壓力表、截止閥、背壓閥包括有直動式手動調節閥門，還包括先導式閥門或具有遠程控制的氣動、液動或電動控制閥門。

所述壓力表包括有機械式壓力表、遠程監控式壓力顯示儀表以及電控自動顯示壓力系統。

所述的水循環系統中循環介質除水外，還包括無毒、不易燃燒、比熱容大而且沸點較高的，沸點高于100℃以上、比熱容在2.09?KJ/（KG·K）以上的所有有機物或無機物介質。

本實用新型中為了制備出性能優異的聚合物擠出發泡粒子并易于成型成制品，在聚合物擠出發泡中使用水下造粒裝置。本實用新型是采用具有壓力調節與控制功能的水下造粒裝置來控制整個聚合物擠出發泡過程。同時，循環介質的工作溫度在100℃或以上，以接近聚合物擠出發泡的工藝溫度，并能制備出性能優異而且形狀為橢球形、近似于球形或球形的發泡粒子。

由于聚合物擠出發泡過程中，出機頭后的產品體積急劇膨脹，為了使突然增大的粒子不至于在切割室和水循環系統中存儲并堵塞管路，將切割室采用合理的錐形設計，以便于讓發泡粒子在水的作用下即時離開切割室，以使整個裝置和生產工藝能正常運行。同時，在水循環系統中選用高壓水泵作為動力源，一方面，滿足切割室和水循環系統中能得到充分的水流，將發泡粒子迅速帶出整個裝置以確保整個生產工藝能正常進行；另一方面，能讓切割室和水循環系統能得到工藝所需的控制壓力以滿足聚合物擠出發泡工藝的要求。