防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，是由同向雙螺桿擠出機(jī)以及與所述同向雙螺桿擠出機(jī)連通的熔體泵或單螺桿擠出機(jī)所組成的一套加工裝置，所述加工裝置中的同向雙螺桿擠出機(jī)在沿物料流動(dòng)方向上依次設(shè)有側(cè)喂料機(jī)和排氣孔。采用該套加工裝置使得防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材加工中一次成型，操作簡(jiǎn)便，大大簡(jiǎn)化擠出制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程，縮短生產(chǎn)周期和實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能。
【專利說(shuō)明】防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生產(chǎn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁塑板是一種以塑料為芯材的復(fù)合板，外貼鋁板并在表面施加裝飾性或保護(hù)性涂層的三層復(fù)合式對(duì)稱性結(jié)構(gòu)板材，廣泛應(yīng)用于建筑和裝飾等領(lǐng)域。隨著建筑物的防火性能作為其安全性的重要指標(biāo)，得到了人們的普遍重視。目前在重要的公共場(chǎng)所，如飛機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、高檔娛樂(lè)場(chǎng)所及高檔高層建筑室內(nèi)外裝飾等場(chǎng)合，國(guó)家相關(guān)部門(mén)規(guī)定必須使用難燃或不燃級(jí)防火建筑裝飾材料。因此開(kāi)發(fā)環(huán)保型防火鋁塑板不僅是國(guó)家法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求，也是市場(chǎng)的需求。為了滿足防火鋁塑板的阻燃性能，需要對(duì)其芯材進(jìn)行高效阻燃處理。
[0003]目前，防火鋁塑板普遍采用高填充無(wú)鹵阻燃聚烯烴芯材。一般的，高填充阻燃體系阻燃劑主要采用氫氧化鋁和氫氧化鎂，由其制造而得到的板材的阻燃性能較好，沒(méi)有熔滴現(xiàn)象，阻燃劑具有消煙功能，燃燒時(shí)阻燃劑無(wú)有害氣體產(chǎn)生，但是這種阻燃劑依賴其產(chǎn)生的水達(dá)到阻燃的目的，因此阻燃劑需要達(dá)到較高的添加量，一般為50?60% (重量百分比)以上，但是高的填加量對(duì)混煉擠出成型設(shè)備的要求很高，主要有以下的難點(diǎn):一、由于填料粉體加入量大，使用強(qiáng)制喂料加入擠出機(jī)中很難實(shí)現(xiàn)良好的分散效果，沒(méi)有融合好的粉末很容易從排氣口和真空口中冒出。二、由于粉體在樹(shù)脂中的混合分散效果不佳，將難以保證熔體在板材模具中的均勻流動(dòng)，無(wú)法保證板材的外形尺寸。三、由于阻燃劑在一定溫度下受熱容易分解，因此在共混過(guò)程中要控制混合物料剪切生熱的程度，避免出現(xiàn)分解。
[0004]通常防火鋁塑板主要采用以下工藝路線:先制備無(wú)鹵阻燃改性聚乙烯專用粒料，再將阻燃改性聚乙烯專用料在單螺桿擠出機(jī)和板材模頭中擠出成型，然后再進(jìn)行鋁皮的熱貼復(fù)合。為了保證高填充無(wú)鹵阻燃聚烯烴芯材中阻燃劑的添加量和板材的力學(xué)性能，防火鋁塑板的專用料主要采用以下制備方法:①需要添加無(wú)鹵阻燃劑、阻燃增效劑、偶聯(lián)劑、高分子相容劑、分散劑等助劑；②需要將無(wú)鹵阻燃劑和相應(yīng)助劑在高速混合機(jī)中一定溫度下進(jìn)行預(yù)處理；③加入其他組分混合均勻后放入密煉機(jī)中在一定溫度下進(jìn)行密煉處理；④采用同向雙螺桿或單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熱切造粒。防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的擠出成型通常采用排氣式單螺桿和板材模具的擠出工藝及設(shè)備，擠出后經(jīng)三輥壓光覆膜裁切收卷至成品。
[0005]該制備方法主要存在著以下缺點(diǎn):1)由于阻燃料經(jīng)過(guò)了再次塑化及熔融過(guò)程，會(huì)降低板材的理化性能，影響物料的流動(dòng)性，并且使產(chǎn)品的能耗較高、生產(chǎn)效率低。2)無(wú)機(jī)阻燃劑受熱時(shí)間長(zhǎng)，加工過(guò)程中容易分解，會(huì)降低防火板的阻燃性能。3)由于單螺桿的分散混合性能不佳，長(zhǎng)徑比應(yīng)大于35，且為排氣式單螺桿擠出機(jī)。因此阻燃改性聚乙烯專用料對(duì)單螺桿擠出設(shè)備的要求較高。
實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，一次加工成型，操作簡(jiǎn)便。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，包括同向雙螺桿擠出機(jī)，還包括與所述同向雙螺桿擠出機(jī)連通的熔體泵或單螺桿擠出機(jī)，所述同向雙螺桿擠出機(jī)在沿物料流動(dòng)方向上依次設(shè)有側(cè)喂料機(jī)和排氣孔。
[0008]進(jìn)一步地，所述同向雙螺桿的長(zhǎng)徑比大于44。
[0009]進(jìn)一步地，所述單螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為12?18。
[0010]進(jìn)一步地，所述單螺桿擠出機(jī)的壓縮比為2?3。
[0011]進(jìn)一步地，所述熔體泵內(nèi)的傳動(dòng)部件為一對(duì)嚙合的斜齒輪。
[0012]進(jìn)一步地，所述側(cè)喂料機(jī)連接有無(wú)鹵阻燃劑料倉(cāng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述側(cè)喂料機(jī)與所述無(wú)鹵阻燃劑料倉(cāng)之間設(shè)有計(jì)量喂料機(jī)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):采用同向雙螺桿擠出機(jī)與熔體泵或單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行連接，使得防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材加工中一次成型，操作簡(jiǎn)便，大大簡(jiǎn)化擠出制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程，縮短生產(chǎn)周期和實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0017]如圖1所示的一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，包括依物料流動(dòng)方向順序連接的同向雙螺桿擠出機(jī)5、熔體泵或單螺桿擠出機(jī)7、板材模具8、三輥壓光機(jī)
9、牽引機(jī)10和收卷機(jī)11，所述同向雙螺桿擠出機(jī)5與所述熔體泵或單螺桿擠出機(jī)7連通，所述同向雙螺桿擠出機(jī)5在沿物料流動(dòng)方向上依次設(shè)有側(cè)喂料機(jī)4和排氣孔6。所述側(cè)喂料機(jī)4經(jīng)計(jì)量喂料機(jī)3和無(wú)鹵阻燃劑料倉(cāng)2連通。
[0018]所述同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的長(zhǎng)徑比在44以上，優(yōu)選長(zhǎng)徑比48 ;采用了配置計(jì)量裝置的三個(gè)喂料系統(tǒng)，即設(shè)計(jì)了一個(gè)主喂料口和兩個(gè)側(cè)喂料口。其中樹(shù)脂基料和回收料計(jì)量加入同向雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，無(wú)鹵阻燃劑計(jì)量加入側(cè)喂料機(jī)后強(qiáng)制加入同向雙螺桿擠出機(jī)中；所述同向雙螺桿擠出機(jī)中采用剪切能力較弱、混煉能力較強(qiáng)的捏合元件，主要為正向和中性捏合元件；螺桿組合設(shè)計(jì)為輸送段、混合段交替組成，其中輸送段主要為雙頭螺紋元件，混合元件主要為雙頭捏合元件，該螺桿組合能保證了高比例無(wú)鹵阻燃劑的加入，防止了阻燃劑的分解，并且最終保證了物料的混煉效果；采用了在側(cè)喂料入口后進(jìn)行自然排氣的方式和特殊開(kāi)口的自然排氣擋料塊，防止了高產(chǎn)量時(shí)的粉體的溢出，確保了氣體的穩(wěn)定持續(xù)排出，保證了粉體的添加比例的準(zhǔn)確穩(wěn)定，保證了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0019]本實(shí)用新型所述熔體泵，包括由泵體和在其內(nèi)的一對(duì)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的斜齒齒輪組成的，泵體采用了電加熱和水冷卻，在物料的進(jìn)出口處，分別設(shè)有進(jìn)出口物料壓力檢測(cè)裝置。該熔體泵合理的齒間隙和特殊設(shè)計(jì)的齒形可以提高流量的輸出速度，減少了物料在擠出機(jī)內(nèi)的剪切和停留時(shí)間，降低擠出溫度和壓力波動(dòng)，以提高擠出效率和成品質(zhì)量。
[0020]可采用單螺桿擠出機(jī)來(lái)替代所述熔體泵，單螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比在12?18，優(yōu)選長(zhǎng)徑比12，該長(zhǎng)徑比可以有效地改善了混合均勻度和減小了擠出波動(dòng)；螺桿壓縮比在2?3，優(yōu)選2，可以防止阻燃劑擠出過(guò)程中流動(dòng)阻力過(guò)大，物料擠出壓力增大而引起物料的高溫分解；單螺桿芯部設(shè)計(jì)有水冷卻系統(tǒng)，有利于單螺桿加料段物料的輸送，同時(shí)可以防止物料過(guò)熱分解；過(guò)渡體與模具入口處要平滑過(guò)渡，可以防止物料滯留引發(fā)的分解。
[0021]使用本實(shí)用新型裝置來(lái)制備防火鋁塑板，具有以下步驟:
[0022]①將聚乙烯與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，經(jīng)過(guò)原料輸送裝置輸送至料倉(cāng)內(nèi)，通過(guò)顆粒料計(jì)量喂料機(jī)加入該套加工裝置中的同向雙螺桿擠出機(jī)中；
[0023]②將無(wú)齒阻燃劑氫氧化鋁粉末，經(jīng)過(guò)粉料輸送系統(tǒng)輸送至其料倉(cāng)內(nèi)，通過(guò)粉料計(jì)量喂料機(jī)加入到側(cè)喂料機(jī)中，強(qiáng)制加入該套加工裝置中的同向雙螺桿擠出機(jī)中；
[0024]③所有物料經(jīng)同向雙螺桿擠出機(jī)熔融、塑化、混煉、排氣后進(jìn)入該套加工裝置中的熔體泵或單螺桿擠出機(jī)中，再由板材模具擠出，后經(jīng)覆膜、牽引、冷卻、裁邊、收卷至成品；其中同向雙螺桿擠出機(jī)溫度為120?160°C ;熔體泵或單螺桿擠出機(jī)溫度為150?160°C ;模具溫度為150?160°C ;三輥壓光機(jī)溫度為50?95°C ;真空度為-0.08Mpa以上。
[0025]采用本實(shí)用新型制備防火鋁塑板的優(yōu)點(diǎn)和產(chǎn)生的有益效果:
[0026](I)擠出溫度較低為120?160°C，與中國(guó)專利申請(qǐng)02124390.5擠出造粒溫度180?200°C、中國(guó)專利申請(qǐng)200510093592.7擠出造粒溫度100?179°C、中國(guó)專利申請(qǐng)02113998.9擠出造粒溫度120?190°C和中國(guó)專利申請(qǐng)201110454033.X擠出造粒溫度110?170°C相比明顯降低，從而降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行成本。
[0027](2)不需要對(duì)阻燃劑進(jìn)行預(yù)處理，直接由樹(shù)脂原料和無(wú)鹵阻燃劑進(jìn)行混煉擠出成型的防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材。同時(shí)本實(shí)用新型中防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的混煉質(zhì)量與產(chǎn)量比單獨(dú)的雙螺桿造粒機(jī)組和單螺桿板材擠出機(jī)組有了大幅提高，本實(shí)用新型大大簡(jiǎn)化擠出制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程，縮短生產(chǎn)周期和實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能。
【權(quán)利要求】
1.一種防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:該套裝置是由同向雙螺桿擠出機(jī)以及與所述同向雙螺桿擠出機(jī)連通的熔體泵或單螺桿擠出機(jī)所組成，所述加工裝置中的同向雙螺桿擠出機(jī)在沿物料流動(dòng)方向上依次設(shè)有側(cè)喂料機(jī)和排氣孔。
2.如權(quán)利要求1所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述同向雙螺桿的長(zhǎng)徑比大于44。
3.如權(quán)利要求1所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述單螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為12?18。
4.如權(quán)利要求3所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述單螺桿擠出機(jī)的壓縮比為2?3。
5.如權(quán)利要求1所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述熔體泵內(nèi)的傳動(dòng)部件為一對(duì)哨合的斜齒輪。
6.如權(quán)利要求1所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述側(cè)喂料機(jī)連接有無(wú)鹵阻燃劑料倉(cāng)。
7.如權(quán)利要求6所述防火鋁塑板用無(wú)鹵阻燃聚乙烯芯材的加工裝置，其特征在于:所述側(cè)喂料機(jī)與所述無(wú)鹵阻燃劑料倉(cāng)之間設(shè)有計(jì)量喂料機(jī)。
【文檔編號(hào)】B29C47/36GK203438526SQ201320489072
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】劉為強(qiáng), 賈朝陽(yáng), 婁曉鳴, 何振鵬, 馬永金, 張國(guó)強(qiáng), 馬永壽, 曾天忠, 田衛(wèi)東, 梁曉剛 申請(qǐng)人:天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司