复合塑料硬质卷材自动化浸涂表处系统的制作方法

文档序号:11715576阅读:150来源:国知局

本发明涉及一种复合塑料硬质卷材自动化浸涂表处装置,尤其涉及一种自动控制程度高、高质量、高产量、高效率、低成本、安全、环保的复合塑料硬质卷材表面涂聚酯胶处理的创新工艺浸涂表处装置。属新材料制造技术领域。



背景技术:

目前我国复合塑料硬质卷材产业技术已经非常成熟,其中硬质卷材、片材表面涂聚酯胶和硬度、光洁度、光亮度以及增加防霉防污防火处理是复合材料硬质卷材片材生产过程中非常重要的工艺技术工序,直接影响复合塑料硬质卷材的成本和理化性能及外观指标。当今国内外复合塑料硬质卷材表面涂聚酯胶一般采用开发式网纹辊涂、刀涂、喷涂、抹涂等常规单面涂覆工艺,其存在涂层厚薄范围小,一次只能涂一面,涂层不均匀易漏涂、拖丝、刮刀伤痕,调节前后差异大、外观差、质量不稳定,操作难度大、操作随意性大,劳动强度大,工作环境空气中溶剂含量高而环境差,操作危险性大,生产效率低,产量低,原辅材料成本和综合成本高。涂胶各工序的质量随着人为操作和环境的变化而变化,由于无溶剂回收装置而无序排除放在工作环境空间,所有工作要素均处于不授控或人为自由控制状态,从而严重制约了涂胶工序工艺技术的制程控制能力。由于复合塑料硬质卷材通常涂聚酯胶随着胶液的配制浓度、温度、时间、封闭状态、流动液态,以及卷材涨力、料面温度、湿度、涂覆速度、刮刀压力、刮刀硬度、刮刀锋刃口、网纹辊网眼大小、深浅,网眼深浅一致度,堵塞清洗,喷涂枪口压力,杂质堵塞,各道工序压力、温度以工作环境温度湿度等一系列的变化和不标准和不确定因素导致涂聚酯胶质量难控制,最终造成复合塑料硬质卷材涂聚酯胶效果不佳,质量不高,工作效率低、产量低、耗料高,次品率高,成本高,操作员工劳动强度大,工作环境差,不安全。使用原有的聚酯胶工艺技术时,为使涂层厚薄一致等达标要经常测试胶液浓度,添加溶剂,调节刮刀距离和压力,调换刀条,清洗网纹辊,重新开设网纹辊,添加胶液,调节涨力,速度、温度,但仍不能确保根除涂层各工序的所有问题,也因此由于经常调节、调换而造成次品率高,造成调节前后差异大,造成停机次数增加,不仅涂层厚度范围小,一次只能涂一面,而且质量得不到保证,产量受影响,工作效率低,成本高,还有劳动强度大,工作环境差,安全风险高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种全新的涂聚酯胶新工艺技术——浸涂装置。该发明浸涂工艺技术装置能彻底解决传统涂聚酯胶工艺技术存在的缺点和不足,从而一次能完成两面涂胶,还提高复合塑料硬质卷材对涂聚酯胶厚度扩大范围和涂层均匀,光洁光亮度,伤痕、拖丝、漏涂、段落差异,胶牢剥离强度、防霉防污、防火等各项理化指标以及外观指标。还有大幅提高涂聚酯胶流水线自动化程度后提高工作效率,提高生产产量,降低劳动强度,改善员工工作环境,确保员工人身安全。本发明实施后降低了涂聚酯胶成本45%以上,降低残次品15%以上,提高工作效率近二倍,每条流水线节省员工3名,提高产量2.2倍,回收溶剂复用率达95%,水复用率100%,操作现场空气中溶剂浓度大幅降低97%,环境得到大幅改善,操作工伤事故率下降85%,员工人身安全得到确实保障。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种复合塑料硬质卷材自动化浸涂表处系统,它主要包括放料装置、涨力装置、加热装置、浸涂胶槽、表处装置、冷却装置、对边涨力装置和收卷装置,料卷经放料装置出来后经涨力装置,在加热装置的作用下将料面加热至初始塑化期状态,由涨力装置出来的料面由导辊输送至浸涂胶槽,经涂覆聚酯胶液的湿料面经导辊垂直输达入溶剂热挥发装置,溶剂热挥发装置底部由管道与溶剂回收塔连通,中间安装高速风机将热挥发装置挥发出的溶剂废气抽送至溶剂回收塔;所述涂覆料面经溶剂热挥发装置挥发掉胶层中溶剂后进入包括镜面辊和硅胶辊的表处装置,经镜面辊和硅胶辊运转中加压成型并初步冷却;所述经表处装置处理的料面由导辊输送冷却装置,经冷却定型后的料面进入对边涨力装置后进入收卷装置进行收成大卷。

优选地,所述溶剂回收塔的底部设置有去除大部分溶剂废气的高压静电溶剂回收装置,在所述溶剂回收塔内由下到上设置有相互间隔布置,用于回收剩余废气的水淋通道和废气通道,所述废气通道至塔顶合并成尾气排放通道,在所述高压静电溶剂回收装置的底部设置有回收溶剂储存斗,并装有溶剂取放自动控制阀,冷却水由高压水泵从储水池抽送进入上水管道,然后分别流入水淋通道,至塔底部后尾水汇集进入水冷却装置进行按设定温度冷却,经冷却后的水再经水过滤砂池过滤掉杂质后流入储水池回用。

优选地,包含有与浸涂胶槽相连的胶液制备装置,该胶液制备装置包括装有搅拌器的搅拌桶,搅拌桶上包覆有隔套加温温控器,在桶底设置有过滤装置进行过滤去除杂质和胶块,所述过滤装置通过自动控制阀与储胶桶相连,储胶桶密封装有搅拌器,底部通过管道与浸涂胶槽相连,桶外设置自动温控器。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

本发明彻底改变了现有涂覆聚酯敞开式网涂、辊涂、抹涂、喷涂技术,改为封闭浸涂聚酯创新技术。为浸涂聚酯设置了封闭涂胶槽装置,胶液制备装置,储胶装置。相互之间设置了相通输送管道、自动控制阀、搅拌器、液位自动控制器,隔套加温及自动温控器,浓度显示屏;设置了加热装置进行隔套加温控温对浸涂前的料面进行加温,通过这一系列的创新技术应用,从而使聚酯涂层厚薄范围扩大5倍以上,正反面涂胶一次完成,最大限度地减少因现有技术导致的不断调节,调换造成大量停机次数和时间,提高机械运转率;最大限度地减少因现有技术开放式涂聚酯胶而溶剂快速挥发既污染现场空气环境,影响员工身体健康,还导致胶液浓度不稳定涂层不均匀以及增加料本。通过这一发明技术光这一环节可节约胶剂18%,溶剂33%,其它配剂18%,可节约材料成本30%以上;每班节约停机时间1.5小时,节省员工3名/单台机,节省易耗件支出85%。而且从胶液配制到浸涂过程均处于封闭状态,极大地防止了溶剂挥发造成废气外溢而污染工作场合空气,影响环境,真正防止操作员工受有害废气影响伤害身体情况发生。、还有按照科学合理的设定温度促使料面加热至初始塑化期145℃,配制胶液最佳混合70℃,浸涂聚酯胶液90℃时与初始塑化期料面为最佳涂覆结合剥离强度、均匀度、温度,胶剂与溶剂的比例浓度由于封闭流动及控温状态下始终保持稳定状态。本发明经一系列创新设置及自动控制,整个浸涂聚酯过程中不存在胶液浓度变化、涂覆胶层厚度范围设定小,胶层不均匀,漏涂、刀痕、拖丝、刀伤、辊痕,调节和停机运转前后差异大剥离强度小,外观差;不会因人工操作不熟炼或不细心导致胶液外溢情况发生和刮刀利刃伤手事件发生。本发明能稳定涂聚酯胶的质量达到提高正品率15%,提高胶液利用率18%;由于不再需要视有技术一些装置而减少易耗件支出85%,提高有效运转率39%以上,提高工作效率2倍以上,而且大幅度降底了操作员工的劳动强度和操作难度,降低了生产现场空气中含溶剂97%以上,减少操作安全事故85%以上。由于增加了溶剂回收装置,生产过程中挥发的溶剂经管道收集全部进行溶剂回收装置,首先经高压静电钢丝击打式回收溶剂71%,再经隔套∑型水冷却金属板凝结方式回收溶剂27%,使挥发溶剂98%得到回收利用,从而极大地减少废气排放导致污染空气,真正实现环保生产。而冷却尾水经冷却装置冷却及过滤砂池过滤后可反复利用而节约水资源82%,由于回收溶剂可继续利用而降低溶剂用量81%,光这一设置可节约成本18%以上。

本发明通过一系列创新合理适应的设置使复合塑料硬质卷材涂聚酯胶工序过程,均处于最适应合理的自动控制技术中,不但扩大了复合塑料硬质卷材涂聚酯层厚度范围达1丝-15丝,一次完成两面涂胶,而且大幅度提高了涂层理化质量指标,减少了残次品,提高正品率15%,节约胶剂18%,节约溶剂93%,节约其它配方剂18%,节约水资源82%,降低综合成本45%以上,每台机组节约员工3名,提高机台运转率39%提高工作效率2倍以上,提高产量2.2倍,降低工作现场空气中溶剂含量97%,大幅改善了现场操作环境和厂区周边空气环境,提高了员工操作安全保障,提高了设备运转使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1,本发明涉及一种复合塑料硬质卷材自动化浸涂表处系统,主要包括放料装置1、涨力装置2、加热装置3、浸涂胶槽4、表处装置5、冷却装置6、对边涨力装置7和收卷装置8。

所述放料装置1中放料轴为自动气涨轴,料卷上轴后会自动充气涨紧,不致料卷与放料轴松动滑转,而料卷放料经涨力装置2,结合气涨轴控制料面涨力,促使料面平整挺直无折皱运行,再通过装有隔套加温、冷却的自动温控加热装置3将料面加热至145℃达初始塑化期状态。然后通过导辊32将料面输送至浸涂胶槽5的左上导辊33,设置了涨力装置压力自运控制阀34和放料装置压力自动控制阀35。

所述料面经左上导辊33后垂直向下经浸涂胶槽5内的下左导辊36使料面平直离槽底15cm平行于胶液中穿行至下右导辊37再垂直向上运行,这一过程完成料面浸涂胶层。浸涂胶槽装置5长260cm,宽180cm,深50cm,底部及四周设计成隔套中空加温降温自动温控系统,设置浸涂胶槽冷却水自动控制阀38,能将胶液温度自动控制在90℃±1.5℃,使胶液稳定保持与初始塑化料面最佳结合温度。

所述经涂覆聚酯胶液的湿料面经右上导辊39垂直送入溶剂热挥发装置9,经140℃±5℃热风快速挥发料面胶层中的溶剂,溶剂热挥发装置9长300cm,中空厚30cm,两面安装有电加热自动控制装置,保持箱内温度140℃±5℃,设置加热装置冷却水自动控制阀40,溶剂热挥发装置9底部由管道与溶剂回收塔10连通,中间安装高速风机11将溶剂热挥发装置9挥发出的溶剂废气抽送至溶剂回收塔10。

所述溶剂废气由高速风机11抽送入溶剂回收塔10后首先经过高压静电溶剂回收装置14回收掉71%溶剂,余下废气在塔内沿∑型水淋系统的四条水淋通道15再回收掉27%溶剂,达到总回收率高达98%,溶剂回收塔10设计成长350cm,宽150cm,高1200cm,底层有漏斗形积聚箱体,回收溶剂储存斗18,并装有溶剂取放自动控制阀19,回收溶剂储存斗18的上部设置高压静电溶剂回收装置14,体内设置成从下到上四道∑型中空水冷却凝结式金属体的水淋通道15和三条∑型余剂回收通道的废气通道16,四条水淋通道15和三条废气通道16在溶剂回收塔10内部相互间隔布置,三条废气通道16直至顶部合并成尾气排放通道17,而冷却水由高压水泵20从储水池21抽送进入上水管道22,然后分别流入∑型水淋系统通道的四通道,至塔底部后尾水汇集进入水冷却装置23进行按设定温度冷却,经冷却后的水再经水过滤砂池24过滤掉杂质后流入储水池21回用,储水池长300cm,宽200cm,深200cm,底部设置清洗时自动控制阀25。

所述涂覆料面经溶剂热挥发装置9挥发掉胶层中溶剂后进入包括镜面辊12和硅胶辊13的表处装置5,经镜面辊12和硅胶辊13运转中加压成型并初步冷却。镜面辊12表面镀铬成高精度、高光洁度、高光亮度,直径90cm,长180cm,硅胶辊8直接45cm,长180cm,两辊均为中空隔套水冷却自动控温,其中镜面辊13为主动轮辊,硅胶辊为被动压力辊,通常加压0.4kg,设有表处装置压力自动控制阀41和表处装置冷却水自动控制阀42。

所述经表处装置5处理的料面由导辊输送冷却装置6,料面环绕五根冷缸进行彻底冷却。每根冷缸直径70cm,长180cm,均为中空隔套水冷却,装有冷却装置冷却水自动控制阀43,温度控制在15℃以下,设置了表处装置压力自运控制阀44。

所述经冷却定型后的料面进入对边涨力装置7后进入收卷装置8,进行收成大卷。在对边张力装置7和收卷装置8共同调节控制下使收卷两端整齐,收卷松紧一致。收卷装置8的轴采用气涨轴,由动力装置45驱动进行收卷,设置了收卷装置压力自动控制阀46和对边涨力装置压力自动控制阀47。

所述胶液制备装置为直径95cm,深105cm的搅拌桶26,装有搅拌器,隔套加温温控器27,密封式,桶盖有加料门,搅拌机速度60转/分钟,底部设置过滤装置28进行过滤去除杂质和胶块,与储胶桶30连通,并装有流量控制阀29,保持温度70℃±2℃,设置胶液制备装置冷却水自动控制阀48;储胶桶30直径150cm,深150cm,密封装有搅拌器,搅拌速度30转/分钟,底部管道与浸涂胶槽4连通,连通管道上装有胶槽液位自动控制器49使浸涂胶槽4中液位保持在35cm。储胶桶30也设计成隔套加温水冷却温控,设置自动温控器31,保持储胶桶30内胶液温度90℃±2℃。

所述设置轴承均采用高精密度轴承,溶剂回收塔10以外设置使用冷却水单独有尾水回收管道系统汇集至水冷却装置50经冷却后再经水过滤砂池51过滤后流入储水池25反复利用。

综上几方面所述,本发明通过一系列创新合理适应的设置。使本工艺技术全部工序流程均处于合理自动控制中;本发明通过最合理最具适应怕的要素控制,完全改变了传统的涂覆聚酯胶工艺技术,变敞开式涂胶为封闭式涂胶;变一次只能涂一面成了一次完成二面涂胶;大幅提高了自动化程度,单台机组节约员工3名,提高工作效率2倍;通过自动加温、控温、压力、浓度、液位、涨力、对边、速度的合理适应性自动控制,最大限度地提高了涂胶质量,正品率提高15%,减少残次品15%以上,提高产量2.2倍;通过涂胶方法的创新以及一系列的设置,不但能封闭式完成涂胶和一次能正反面同时涂胶,而且还最大限度地扩大了涂胶厚薄范围,以及回收溶剂98%再利用,节约聚酯及阻燃剂、银离子剂,基它配方剂18%以上,节约水资源80%,冷却水回用100%,节约综合成本45%以上,事故发生率下降85%,降低工作现场空气含溶剂量97%;同时减轻了员工劳动强度,提升了工作环境,确保了安全生产,提高了产品档次,增加了产品利润空间。

除上述实施例外,本发明还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

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