PLC控制的高性能改性聚氨酯无皂乳液制备装置的制作方法

本实用新型涉及聚氨酯无皂乳液制备技术领域，尤其涉及PLC控制的高性能改性聚氨酯无皂乳液制备装置。

背景技术：

聚氨酯(PU)乳液涂层具有防水透湿、柔软耐磨等功能，在织物涂层、皮革涂层中已得到广泛应用，但存在着耐水性差，耐气候性不佳等缺点；而聚氨酯的无皂乳液耐水性、耐溶剂性及力学性能等均优于市售的未改性聚氨酯乳液，但其制备过程较为繁琐，造成了所需制备装置复杂、加工效率较低且质量不稳定的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了PLC 控制的高性能改性聚氨酯无皂乳液制备装置，采用了PLC自动控制设计方法和温度传感、自动定时的技术设计，解决了传统反应容器需时刻观察反应温度、工作效率低的技术问题，达到了智能自动加热、自动定时反应、自动加入反应物、工作高效的技术效果；采用蓝牙远程通信监测/控制的技术设计，解决了传统聚氨酯无皂乳液制备设备需就近观测，就近控制的技术问题，达到了远程监测、远程iPad控制、自动化程度高、工作效率高的技术效果，以及通过光耦电路等设备达到了弱电控制强电、强弱电隔离、装置安全可靠的技术优势。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

PLC控制的高性能改性聚氨酯无皂乳液制备装置，其包括控制单元、制备容器、反应物容器、传动电机、搅拌扇、控制板和成品容器；搅拌扇安装在制备容器中的底部，搅拌扇一端固定有传动杆，传动杆的一侧固定在搅拌扇上，传动杆的另一侧固定在传动电机上，传动电机的控制端连接控制单元；反应物容器安装在制备容器的上侧，反应物容器和制备容器之间安装有连通管A；连通管 A内部安装有流量计和电气阀门A，流量计的输出端连接控制单元，电气阀门A 的控制端连接控制单元；制备容器的右侧安装有温度传感器，温度传感器的输出端连接控制单元；制备容器的右下侧安装有加热管，加热管的控制端连接控制单元；成品容器安装在制备容器的左下侧，成品容器和制备容器之间安装有连通管B，连通管内部安装有电气阀门B；

所述的控制单元包括PLC单元、A/D转换模块、蓝牙模块和电机驱动模块； A/D转换模块一侧连接PLC单元的输入端，A/D转换模块另一侧连接有放大模块， A/D转换模块通过放大模块连接温度传感器和流量计；蓝牙模块连接在PLC单元的信号输入端；PLC单元通过蓝牙模块无线连接远控iPad；电机驱动模块一侧连接在PLC单元的输出端，电机驱动模块另一侧连接传动电机；PLC单元的输出端一侧连接有开关电路，PLC单元通过开关电路连接电气阀门A和电气阀门B， PLC单元的输出端另一侧连接有光耦电路，PLC单元通过光耦电路连接加热管；控制板连接在PLC单元的输入端上；

作为进一步优化本技术方案，所述的制备容器为封口容器；

作为进一步优化本技术方案，所述的反应物容器为多个，反应物容器内部分别放置有不同反应物，反应物包括羟甲基丙酸、聚醚、TDI与甲基丙烯酸羟丙酯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、自动加入反应物、根据反应方程式自动加热到设定温度，自动定时完成化学反应，自动输出聚氨酯无皂乳液，无需人工，节省成本；

2、采用蓝牙通信模块、实现远程控制、控制方式简单方便、无需布线、效率高效；

3、本设备可根据不同的反应方程对控制设备进行重新编程，还可适用于其他聚氨酯乳液的生产，应用范围广。

附图说明

图1是本实用新型整体组成结构示意图；

图2是控制器内部各模块组成结构框图；

图3是实用新型的工作流程图。

图中，1、控制单元；2、制备容器；3、反应物容器；4、连通管A；5、电气阀门A；6、流量计；7、传动电机；8、传统杆；9、控制板；10、远控iPad； 11、搅拌扇；12、温度传感器；13、加热管；14、成品容器；15、连通管B；16、电气阀门B；17、PLC单元；18、A/D转换模块；19、电机驱动模块；20、蓝牙模块；21、放大模块；22、开关电路；23、光耦电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-3所示，本实施例提供的PLC控制的高性能改性聚氨酯无皂乳液制备装置，其包括控制单元1、制备容器2、反应物容器3、传动电机7、搅拌扇11和成品容器14；搅拌扇11安装在制备容器2中的底部，搅拌扇11一端固定有传动杆8，传动杆8的一侧固定在搅拌扇11上，传动杆8 的另一侧固定在传动电机7上，传动电机7的控制端连接控制单元1；反应物容器3安装在制备容器2的上侧，反应物容器3和制备容器2之间安装有连通管 A4；连通管A4内部安装有流量计6和电气阀门A5，流量计6的输出端连接控制单元1，电气阀门A5的控制端连接控制单元1；制备容器2的右侧安装有温度传感器12，温度传感器12的输出端连接控制单元1；制备容器2的右下侧安装有加热管13，加热管13的控制端连接控制单元1；成品容器14安装在制备容器2的左下侧，成品容器14和制备容器2之间安装有连通管B15，连通管B15 内部安装有电气阀门B16。

所述的控制单元1包括PLC单元17、A/D转换模块18、蓝牙模块20和电机驱动模块19；A/D转换模块18一侧连接PLC单元17的输入端，A/D转换模块 18另一侧连接有放大模块21，A/D转换模块18通过放大模块21连接温度传感器12和流量计6；蓝牙模块20连接在PLC单元17的信号输入端，PLC单元17 通过蓝牙模块20无线连接远控iPad10；电机驱动模块19一侧连接在PLC单元 17的输出端，电机驱动模块19另一侧连接传动电机7；PLC单元17的输出端一侧连接有开关电路22，PLC单元17通过开关电路22连接电气阀门A5和电气阀门B16，PLC单元17的输出端另一侧连接有光耦电路23，PLC单元17通过光耦电路23连接加热管13；控制板9连接在PLC单元17的输入端上。

进一步优化本技术方案，所述的制备容器2为封口容器；进一步优化本技术方案，所述的反应物容器3为多个，反应物容器3内部分别放置有不同反应物，反应物包括羟甲基丙酸、聚醚、TDI与甲基丙烯酸羟丙。

参见图1，本实用新型工作时，首先将不同反应物放置在不同的反应物容器 3中，切勿混装；控制单元1通过分析反应方程式，打开相应的反应物容器3下侧的电气阀门A5，并通过流量计6控制反应物的用量；随后打开搅动电机7带动搅拌扇11搅拌反应物，并通过加热管13对制备容器2加热到反应要求温度，通过温度传感器12对温度监测；此时开始进行化学反应，经过一定时间后，反应全部完成，控制单元1通过控制电气阀门B16打开连通管B15，将成品放入成品容器中14；

本设备具体的化学反应过程为：首先使具有自乳化功能的二羟甲基丙酸、聚醚、TDI与甲基丙烯酸羟丙酯反应生成聚氨酯种子乳液，再使其与丙烯酸酯单体发生接枝共聚，制得改性聚氨酯无皂乳液。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。