前言
聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯一醋酸乙烯(EVA)等熱塑性塑料與熱固性塑料(如環氧樹脂塑料、聚酯塑料等)不同,其分子質量較高,硬度較低,有很好的彈性、韌性和彎曲性。熱塑性塑料對溫度的敏感性非常高,隨著溫度的升高其硬度迅速降低。因此,用一般的
粉碎機不能粉碎。
根據熱塑性塑料的性能特點,綜合國內外目前使用的粉碎機的優缺點,研究設計了專用于熱塑性塑料粉末的二級閉路循環控溫機械粉碎機,經過幾年的試驗、改進,并投人工業化生產實驗,效果良好,已獲國家專利。
1、粉碎機結構
粉碎機結構示意圖見圖1。
物料由原料斗經送料器進入一級粉碎裝置,粗粉碎后的物料用抽風機經管路吸到旋風分離器內,然后經旋轉閻落到分級篩中,約有半數粉碎物過篩達到粉碎粒度;篩余物進入二級粉碎裝置進行細粉碎,粉碎后經吸風管返回分級篩,物料在封閉的回路中循環加工,直至粉碎到合適的粒度。由一級粉碎后的細粉及時被分離,半成品進入二綴粉碎裝置進行粉碎,所以能減少細粉,改善粉碎物的粒度分布。
熱塑性塑料通常具有玻璃化轉變的特性,在玻璃化溫度下,其結構和形態發生突變,例如:聚乙烯的玻璃化溫度一般在50-60℃左右,控溫粉碎機就是將粉碎室的溫度控制在60℃以下,實現對熱敏性的物料粉碎。
為了將粉碎室的溫度控制在熱塑性塑料的玻璃化溫度以下,除了采用上述的抽風裝置調節風量,將粉碎后的物料及時抽走,同時吸進冷風降低粉碎室的溫度外,在粉碎裝置的夾套內通以冷凍水,冷凍機將自來水的溫度冷卻至10℃以下,由循環泵將冷水輸入到夾套內進行循環冷卻。物料在粉碎過程中高速剪切、摩擦和撞擊會迅速產生熱量,粉碎機采用風、水同時冷卻方式,把產生的熱量及時帶走和交換,使粉碎室的溫度控制在60℃以下。熱塑性塑料粉碎后的粉末顆粒呈橢圓狀,在粉末塑料的使用時流動性較好,接近于球狀粉末的流動性。
2、粉碎機的技術參數及其特點
2.1技術參數
可粉碎物料:PVC,LDPE、HDPE、LLDPE、EVA,進料粒徑:≤3~6 mm,出料粒徑:40—100目,生產效率:50~100 kg/h,環境噪音:≤80dB,工作區粉塵:<5mg/m3,主機功率:15~22 kW。占地面積:16 1112,總高度:4.2 m。
2.2粉碎機特點
(1)冷卻方式合理。采用風、水同時冷卻方式,可以保證物料在合適的溫度下進行粉碎。(2)粉碎物的粒度分布適宜。本粉碎機采用二級粉碎,不同粒度的物料在適宜的刃具和間隙下進行粉碎,使粉碎物的粒度趨于合理,從而提高了粉末塑料在流化床中流動的均勻性,減少了使用過程中的粉塵和消耗。(3)產量高,能耗低。粉碎Pvc、PE時產量可達80 kg/h,而粉末的能耗為0. 27kW.h/kg。(4)噪音低,小于80 dB。(5)粉塵少,工作區粉塵小于5 mg/m。(6)自動化程度高。采用閉路循環粉碎,原料投入后,自動粉碎分級,直至生產出合格產品;采用自動檢測、控制和顯示裝置,結構緊湊,運行可靠、安全、連續。(7)刃具采用特殊鋼,設計制造獨特,使用壽命長。(8)操作、維修簡便,一人可以操作數臺,易損件少。
3、粉碎試驗結果
(1)粉碎LDPE、HDPE、PVC和EVA的結果見表10
4、結語
該塑料粉末粉碎機的設計試制成功,為我國熱塑性塑料的粉碎提供了先進、可靠的加工設備,可以用來生產金屬表面涂塑用的粉末塑料和服裝熱熔腔,可以用來粉碎回收和改性熱塑性塑料,還可用以粉碎其它對溫度敏感的化工、食品、藥物等有機物料,實際用途十分廣泛。
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