一种优质高产能熔喷料生产设备及工艺的制作方法

本发明涉及无纺布专用料生产技术领域，尤其是涉及一种优质高产能熔喷料生产设备及工艺。

背景技术：

熔喷非织造布(熔喷无纺布)生产工艺是二十世纪60年代美国exxonmobil公司将由美国海军实验室研究的气流喷射纺丝法的基础上发展成的民用工业技术，并随后将熔喷非织造布技术的生产专利许可授予多家公司使用。因熔喷无纺材料具有优异的阻隔过滤性、透气性、吸油性，保温隔音性，广泛用于医疗防护、卫生洁材、过滤材料、保暖絮材、吸油材料、电池隔板等领域，且有耐热氧老化性能。

聚丙烯熔喷专用料是以聚丙烯为基础原料，采用可控流变的方法来改善树脂的流动性及分子量分布，是聚丙烯与微量无害添加剂的混合物。该产品熔体质量流动速率稳定、纺丝性能优异、耐黄变、耐热老化、综合性能稳定，产品适用于熔喷法无纺布成型工艺，如smms布、sms布、mb布等生产线上，是生产聚丙烯熔喷无纺布产品的主要原料。

曾经很长一段时间，由于国内技术不成熟，生产熔喷料的厂家非常少，我们一直处于追赶国外技术的状态中。随着自主研发不懈努力的进行着创新，目前国内料的品质逐步提高，越来越得到市场的认可，国内优秀的生产工艺也在不断优化完善中，如专利号cn201510023201.8的中国专利公开了一种聚丙烯熔喷无纺布专用料生产方法及生产设备，解决了现有的技术生产过程中产品熔指不稳定，分子量分布过宽，不适合熔喷纺丝工艺；且模头和水槽设计不合适，成型困难等问题，采用以上工艺制出的无纺布手感柔软，透气性好，过滤性优异，且没有异味，得到了下游客户的认可。但是没有完美的生产工艺与设备，在使用过程中我们发现随着市场需求的增加，现有技术工艺仍然存在生产效率有待提高，混合机混料不均匀影响产品质量，采用水冷的冷却效率较低还消耗水资源、增加设备体积等问题，因此需要提出进一步的优化工艺和改进设计，以解决生产遇到的问题，满足不断新增的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种优质高产能熔喷料生产设备及工艺，通过进一步优化工艺步骤，进行集成化、集约化设计布置，减少生产步骤，减小资源能耗，完成生产效率的大幅升级，满足日益增加的订单需求。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种优质高产能熔喷料生产设备，包括混合机，所述混合机内设置有混料隔板将混合机分隔形成前后两部分空间，混合机前部空间内设置有双层式搅拌装置，搅拌混合的物料通过混料隔板下方的第一出料孔进入混合机后部空间进行短暂储料；所述混合机后部空间的出料口后接双螺杆挤出机，双螺杆挤出机上连通有输送泵将降解剂送入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机的挤出机头连接到冷却装置内；所述冷却装置包括冷却箱体，冷却箱体前部为冷却进料口，冷却进料口与挤出机头连接，冷却箱体后端设置有冷却出料阀门，冷却箱体内部通过冷却隔板分隔形成多道冷却通道，每一道冷却通道上方均设置有对应的抽真空装置，所述冷却箱体的底板和侧壁内设置有降温装置；经过冷却装置冷却后的物料通过输送带输送到切粒机进行切粒，切好粒的物料被送入振动筛机进行筛料，并经风机吹干后经过旋转下料器送入均化掺混罐内进行均化加工，最后再送入成品罐中制成成品。

进一步的，所述混合机前部空间内的双层式搅拌装置包括第一搅拌装置，第一搅拌装置包括第一混料轴，第一混料轴与设置在混合机外部的混料电机的输出轴相连，第一混料轴上通过套箍连接有连接板，连接板上排列设置有搅拌勺；所述第一混料轴下方设置有第二搅拌装置。

进一步的，所述搅拌勺为顶部开口的框体结构，且其底板连接在连接板上。

进一步的，所述第二搅拌装置包括第二混料轴，第二混料轴两端连接在混合机前后两端内壁上的轴承内，第二混料轴上连接有搅拌板，搅拌板的另一端设置有推杆，推杆为柱状结构，设置在第一混料轴上的转盘的边缘环形阵列开设有波纹槽，推杆可通过波纹槽，当转盘转动时带动推杆一根一根的循环转动，从而带动搅拌板进行转动实现搅拌。

进一步的，所述冷却装置上的抽真空装置包括设置在冷却箱体的冷却顶盖上的电机，电机的输出轴上连接有第一主轴，第一主轴后端连接有多根联动主轴，联动主轴之间可实现通断，第一主轴与联动主轴均通过支撑架进行支撑，第一主轴与联动主轴上均设置有第一滚轮，第一滚轮与冷却顶盖上的第二滚轮通过皮带进行连接，第二滚轮上的转轴的一端连接有旋转杆，旋转杆的另一端铰接有第一连接杆，第一连接杆另一端铰接有第二连接杆，第二连接杆铰接有活塞杆，活塞杆活动设置在抽气筒内，抽气筒尾端的抽气筒盖上开设有通气孔，抽气筒前端连通着导气管，导气管上设置有单向通气阀，导气管另一端穿过冷却顶盖伸入到冷却箱体的冷却通道内。

进一步的，所述第一主轴后端设置有第二法兰，联动主轴的一端活动设置有第一法兰，第二法兰与第一法兰通过螺栓进行连接，从而将第一主轴与联动主轴进行连接；联动主轴均是一端设置有固定的第二法兰，另一端设置有活动的第一法兰，从而实现各个联动主轴之间的连接。

进一步的，所述第一法兰连接在限位板上，联动主轴一端环形阵列开设有多道限位槽，限位板活动插入设置在限位槽内可进行前后移动，从而带动第一法兰进行位移。

进一步的，所述降温装置包括布置在冷却箱体底板和侧壁内的冷却液循环管道，冷却液循环管道内流动着冷却液，冷却液循环管道在冷却箱体外穿过水冷室，穿过水冷室的冷却液循环管道连通于循环泵进行加压，随后接入制冷压缩机将冷却液进行再次冷却，随后冷却液再进入冷却箱体侧壁内的冷却液循环管道进行循环。

另外，本发明还公布了一种优质高产能熔喷料生产设备的工艺，包括以下步骤：

a、备料：将聚丙烯原料内加入长效稳定剂、短效稳定剂、耐高温稳定剂和润滑剂；

b、混料：将上述原料放入混合机中进行充分混合；

c、反应：降解剂bipb、dtbp或dcp的一种或几种混合，通过双螺杆挤出机降解剂注入口连续均匀注入，使得原料混合物和降解剂在双螺杆挤出机的反应段发生反应；

d、添加分子量调节剂：同时采用分子量调节剂，通过双螺杆挤出机降解剂注入口连续均匀注入并与原料混合物混合进行反应；

e、在双螺杆挤出机的反应段反应完成后的熔体从挤出机头流出进入冷却装置冷却成型，随后直接进入切粒机切成粒子，粒子经过振动筛机筛选完成经风送系统送入均化掺混罐。

f、成品：粒子在均化掺混罐内完成均化和去气味的工序，最后送入成品罐进行包装成产品。

进一步的，所述步骤d中的分子量调节剂为t-101分子量调节剂。

本发明的有益效果：

1、通过改进混合机结构采用双层式搅拌装置，解决由于重力作用导致混合机底部的原料混合不均的问题；且第二搅拌装置无需额外的电机驱动，进一步节省了能耗，其中通过设置在第一混料轴的转盘上开设波纹槽，配合搅拌板尾端的推杆，推杆能够通过波纹槽，并在转盘转动的过程中不断的带动推杆循环的转动，从而带动搅拌板进行搅拌，利用这一传动原理可省去第二搅拌装置的驱动电机，体现出集成化、集约化设计理念。

2、通过取消以往工艺中的水冷工艺，同时无需再设置风干步骤，能够优化缩短工序，大大提高冷却成型的效率；其中采用具有多道冷却通道的冷却箱体，配合分区控制的抽真空装置进行抽真空(同时能起到抽湿的作用)，同时箱体底板和侧壁内的冷却装置进行冷却降温操作，能够快速完成冷却成型的工序，还能有效的节约水资源。

3、通过一台电机进行驱动，第一主轴和联动主轴可实现断连，从而适应不同工况下不同数量冷却通道进行工作时的抽真空需求，避免一条冷却通道工作下还需开启全部活塞式抽真空装置造成大量的浪费，体现出集约化、精细化设计理念；其中将第一法兰连接在限位板尾端，同时在联动主轴上环形阵列开设限位槽，限位板插入限位槽进行活动安装，实现限位板前后移动的功能，从而带动第一法兰实现前后移动，每一段联动主轴的第一法兰依次与第二法兰通过螺栓固定连接，依次接通各段联动主轴实现驱动，从而带动活塞式抽真空装置进行抽真空工作。

4、将挤出机头布置到冷却装置的冷却箱体的冷却进料口内，能够同时对挤出机头进行降温处理。由于在熔喷料的生产过程中，在双螺杆挤出造粒机的反应所需温度与挤出造粒要求的低温有很大的不同，而造粒机本体内的温度又会影响造粒机头的温度，因此针对改善造粒机头所需的低温环境，能够进一步提高产品的质量。

5、采用添加分子量调节剂(t-101分子量调节剂)来降低聚丙烯的分子量，分子量分布窄的聚丙烯，比分布宽的聚丙烯纤维强度高，使得溶体流动速率波动小，保证产品质量更可靠。

综上所述，本发明通过优化工艺及设备，进一步改善了产品的质量，使得产品更为优质，更有竞争力；同时改进设备，实现更为精细化、集成化操作，在大幅提高产能的同时减少工序，降低能耗，帮助企业更好的满足市场的需求，增加经济效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构生产线布置的示意图。

图2为本发明混合机的外部示意图。

图3为本发明混合机的内部示意图。

图4为本发明第二搅拌装置的结构示意图。

图5为本发明混合机的两个出料口的位置示意图。

图6为本发明的冷却装置的外部示意图。

图7为本发明冷却装置的抽真空装置的结构示意图。

图8为本发明冷却装置内部的冷却通道的示意图。

图9为本发明的冷却装置的挡板布置位置的示意图。

图10为本发明冷却箱体的降温装置的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、进料口；2、混合机；3、双螺杆挤出机；4、挤出机电机；5、出料口；6、挤出机筒体；7、挤出机头；8、冷却装置；9、降温装置；10、输送带；11、切粒机；12、振动筛机；13、风机；14、旋转下料器；15、均化掺混罐；16、成品罐；201、混料筒体；202、混料电机；203、混料电机支撑板；204、混料隔板；205、第一出料孔；206、第一混料轴；207、第二混料轴；208、连接板；209、搅拌勺；210、转盘；211、波纹槽；212、搅拌板；213、推杆；214、第二出料孔；801、冷却箱体；802、冷却顶盖；803、冷却出料阀门；804、冷却进料口；805、辅助下料板；806、电机；807、密封平台；808、挡板；809、旋转杆；810、第一连接杆；811、第二连接杆；812、活塞杆；813、抽气筒盖；814、抽气筒固定套；815、抽气筒；816、第一滚轮；817、皮带；818、第二滚轮；819、第二滚轮支撑架；820、单向通气阀；821、导气管；822、冷却通道；823、冷却隔板；824、联动主轴；825、支撑架；826、限位槽；827、限位板；828、第一法兰；829、第一主轴；830、滚动轴承；831、转轴；832、第二法兰；901、冷却液循环管道；902、冷却水；903、水冷室；904、循环泵；905、制冷压缩机。

具体实施方式

以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。

一种优质高产能熔喷料生产设备，包括混合机2，所述混合机2内设置有混料隔板204将混合机2分隔形成前后两部分空间，混合机2前部空间内设置有双层式搅拌装置，搅拌混合的物料通过混料隔板204下方的第一出料孔205进入混合机2后部空间进行短暂储料；所述混合机2后部空间的出料口5后接双螺杆挤出机3，双螺杆挤出机3上连通有输送泵将降解剂送入双螺杆挤出机3内，双螺杆挤出机3的挤出机头7连接到冷却装置8内；所述冷却装置8包括冷却箱体801，冷却箱体801前部为冷却进料口804，冷却进料口804与挤出机头7连接，冷却箱体801后端设置有冷却出料阀门803，冷却箱体801内部通过冷却隔板823分隔形成多道冷却通道822，每一道冷却通道822上方均设置有对应的抽真空装置，所述冷却箱体801的底板和侧壁内设置有降温装置9；经过冷却装置8冷却后的物料通过输送带10输送到切粒机11进行切粒，切好粒的物料被送入振动筛机12进行筛料，并经风机13吹干后经过旋转下料器14送入均化掺混罐15内进行均化加工，最后再送入成品罐16中制成成品。

优选的，请参照图3和图4所示，所述混合机2前部空间内的双层式搅拌装置包括第一搅拌装置，第一搅拌装置包括第一混料轴206，第一混料轴206与设置在混合机2外部的混料电机202的输出轴相连，第一混料轴206上通过套箍连接有连接板208，连接板208上排列设置有搅拌勺209；所述第一混料轴206下方设置有第二搅拌装置。

优选的，请参照图3所示，所述搅拌勺209为顶部开口的框体结构，且其底板连接在连接板208上。

优选的，请参照图4和图5所示，所述第二搅拌装置包括第二混料轴207，第二混料轴207两端连接在混合机2前后两端内壁上的轴承内，第二混料轴207上连接有搅拌板212，搅拌板212的另一端设置有推杆213，推杆213为柱状结构，设置在第一混料轴206上的转盘210的边缘环形阵列开设有波纹槽211，推杆213可通过波纹槽211，当转盘210转动时带动推杆213一根一根的循环转动，从而带动搅拌板212进行转动实现搅拌。

优选的，请参照图6和图7所示，所述冷却装置8上的抽真空装置包括设置在冷却箱体801的冷却顶盖802上的电机806，电机806的输出轴上连接有第一主轴829，第一主轴829后端连接有多根联动主轴824，联动主轴824之间可实现通断，第一主轴829与联动主轴824均通过支撑架825进行支撑，第一主轴829与联动主轴824上均设置有第一滚轮816，第一滚轮816与冷却顶盖802上的第二滚轮818通过皮带817进行连接，第二滚轮818上的转轴831的一端连接有旋转杆809，旋转杆809的另一端铰接有第一连接杆810，第一连接杆810另一端铰接有第二连接杆811，第二连接杆811铰接有活塞杆812，活塞杆812活动设置在抽气筒815内，抽气筒815尾端的抽气筒盖813上开设有通气孔，抽气筒815前端连通着导气管821，导气管821上设置有单向通气阀820，导气管821另一端穿过冷却顶盖802伸入到冷却箱体801的冷却通道822内。

优选的，请参照图7所示，所述第一主轴829后端设置有第二法兰832，联动主轴824的一端活动设置有第一法兰828，第二法兰832与第一法兰828通过螺栓进行连接，从而将第一主轴829与联动主轴824进行连接；联动主轴824均是一端设置有固定的第二法兰832，另一端设置有活动的第一法兰828，从而实现各个联动主轴824之间的连接。

优选的，请参照图7所示，所述第一法兰828连接在限位板827上，联动主轴824一端环形阵列开设有多道限位槽826，限位板827活动插入设置在限位槽826内可进行前后移动，从而带动第一法兰828进行位移。

优选的，请参照图10所示，所述降温装置9包括布置在冷却箱体801底板和侧壁内的冷却液循环管道901，冷却液循环管道901内流动着冷却液，冷却液循环管道901在冷却箱体801外穿过水冷室903，穿过水冷室903的冷却液循环管道901连通于循环泵904进行加压，随后接入制冷压缩机905将冷却液进行再次冷却，随后冷却液再进入冷却箱体801侧壁内的冷却液循环管道901进行循环。

另外，本发明还公布了一种优质高产能熔喷料生产设备的工艺，包括以下步骤：

a、备料：将聚丙烯原料内加入长效稳定剂、短效稳定剂、耐高温稳定剂和润滑剂；

b、混料：将上述原料放入混合机2中进行充分混合；

c、反应：降解剂bipb、dtbp或dcp的一种或几种混合，通过双螺杆挤出机3降解剂注入口连续均匀注入，使得原料混合物和降解剂在双螺杆挤出机3的反应段发生反应；

d、添加分子量调节剂：同时采用分子量调节剂，通过双螺杆挤出机3降解剂注入口连续均匀注入并与原料混合物混合进行反应；

e、在双螺杆挤出机3的反应段反应完成后的熔体从挤出机头7流出进入冷却装置8冷却成型，随后直接进入切粒机11切成粒子，粒子经过振动筛机12筛选完成经风送系统送入均化掺混罐15。

f、成品：粒子在均化掺混罐15内完成均化和去气味的工序，最后送入成品罐16进行包装成产品。

优选的，所述步骤d中的分子量调节剂为t-101分子量调节剂。

综上所述，本发明针对以往工艺与设备中的多个缺陷点，进行了多项有益的改进：在混合机1内采用双层式搅拌装置，且底层的第二搅拌装置无需电机驱动，不仅节省了能耗，还能解决混合机1底部物料混合不均的问题；采用具有多道冷却通道822的冷却箱体801进行冷却成型操作，通过开关不同通道前的挡板808，进行开放不同数量的冷却通道822，满足不同生产量的需求，且挡板808穿插设置在冷却顶盖802上的通孔内，为过盈配合以防止挡板808安装间隙过大，且该通孔四周设置有橡胶密封圈；挡板下移进行密封冷却通道822时与冷却箱体801底板和侧壁上的弹塑密封槽配合进行密封；同时配合能够通断的联动主轴824，依次驱动不同数量的抽真空装置，能够在低产量时减少电机的扭矩负担与降温装置9的负荷，从而进一步优化能耗，达到集约化生产的目的；由于取消了水冷工艺，同时还无需再设置风干设备，能够大大减少水资源的消耗与减少能耗。使得本熔喷料生产工艺的优势发挥得更大，更利于提高产能，更能满足不断增长的市场需求，产生更多的社会和经济效益。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。