一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置的制作方法

    专利2026-08-03  9


    本技术属于热塑性聚氨酯弹性体生产,具体涉及一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置。


    背景技术:

    1、现有技术的热塑性聚氨酯弹性体(tpu)聚合完成进行水环造粒时,由于切粒装置结构简单,其模头温度无法精准控制,切粒时通过直刀或者斜刀对冷却的熔体进行切割,在切粒时会同时产生碎屑或者颗粒带有毛絮物(毛边),这是目前tpu生产普遍存在的问题。客户在进行加工时由于这些杂质的存在(熔点不一导致),就会导致产品出现晶点,上述晶点对于普通注塑级或者普通挤出产品影响很小,然而对高端产品,例如薄膜级tpu里面最高端的车衣级tpu来说,晶点的存在是致命缺陷。中国专利局2016年3月23日公开的,公开号为cn105415525a,名称为“带有水下造粒冷却水精滤装置的tpu生产系统”的发明专利技术,其包括由送料管路按物料流向依次连接的:备料装置、混料装置、双螺杆挤出机、水下造粒装置、脱水机、冷却水精滤装置及除湿干燥装置,其设置的水下造粒冷却水精滤装置能过滤掉生产过程产生的切削粉末(碎屑),有效克服产品质量变异问题,并且可避免生产过程中因产品产生的晶点、胶体过多而使产品变为次等级,上述技术只能依靠精滤装置事后过滤碎屑,但是无法从源头上解决切粒时产生碎屑或者颗粒带有毛絮物的问题,而且即使经过过滤,切粒时产生的碎屑和颗粒上的毛絮物仍然会进入到成品里面形成晶点,影响产品的质量。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于提供一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,其检测tpu熔体粘度与水环室内的水温,使得熔体始终处于切粒的最佳粘度,从源头上减少切粒时会同时产生碎屑或者颗粒带有毛絮物的问题。

    2、本实用新型是通过如下技术方案来实现的:

    3、即一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,包括挤出机,沿出料方向挤出机上依次设有第一换向阀、第二换向阀和模头,第一换向阀和第二换向阀纸件设有熔体泵,模头处设有水环室,水环室内设有切粒装置,切粒装置包括刀盘和多个切刀,其特征在于第一换向阀和熔体泵之间设有在线粘度计,水环室内设有恒温管和温度变送器。

    4、经过申请人的研究发现,tpu熔体处于凝固临界点(即介于熔体与固体之间时)时,切粒不易使物料破碎,不易产生毛边。现有技术的水环造粒技术,只针对模头进行温控,当tpu熔体进入水环室与水接触后,水环室内的水温会发生变化,水温变化会反作用于tpu熔体,造成其粘度不稳定,影响切粒的效果。本实用新型在第一换向阀和熔体泵之间设有在线粘度计,水环室内设有恒温管和温度变送器,通过tpu熔体粘度与水温的联锁控温,使得tpu熔体通过模头进入水环室切粒时始终处于凝固临界点,提高切粒效果。

    5、本实用新型的在线粘度计优选viscotron 的vp-3000,温度变送器优选川仪 l=φ12*30,-10-220℃。

    6、进一步的,本实用新型的恒温管的入口端和出口端分别通过管路与介质存放容器连接,形成第一循环回路,恒温管的入口端与介质存放容器之间的管路上设有第一循环泵,恒温管的出口端处的管路上设有调节阀组,所述调节阀组包括调节阀、前闸阀、后闸阀、旁路备用闸阀和排净球阀,所述调节阀安装在第一回路上,前闸阀、后闸阀分别安装在调节阀的前后,前闸阀和调节阀之间设有排净球阀,调节阀的一侧设有并联的旁路,旁路上设有旁路备用闸阀,调节阀组与温度变送器信号连接,所述介质存放容器还设有第二循环回路,第二循环回路上设有制冷机和第二循环泵。

    7、进一步的,本实用新型的所述调节阀组包括调节阀、前闸阀、后闸阀、旁路备用闸阀和排净球阀,所述调节阀安装在第一回路上,前闸阀、后闸阀分别安装在调节阀的前后,前闸阀和调节阀之间设有排净球阀,调节阀的一侧设有并联的旁路,旁路上设有旁路备用闸阀,调节阀与温度变送器信号连接。

    8、本实用新型温度变送器将信号传送至plc,根据设定温度的高低,将4-20ma的电流信号传导至调节阀,根据输出的毫安电流数,调节阀进行相应开度的开启,比如4ma对应阀门完全关闭,20ma对应全部打开。

    9、本实用新型的恒温管其内部介质优选但不限于为乙二醇溶液,恒温管预选设置为两条,分别位于水环室内左右两侧,恒温管的管径优选为5mm,其放入现有技术的水环室内,无需对水环室进行改造,也不会影响到模头和切粒装置。

    10、进一步的,本实用新型的切刀包括硬质陶瓷刀头、硬质弹簧和合金刀柄,合金刀柄为l形,包括水平段,水平段的前端内侧设有垂直段,水平段呈放射状安装刀盘上,前端延伸出刀盘,硬质陶瓷刀头通过导向轴、硬质弹簧安装在合金刀柄的垂直段前端,硬质弹簧的两端分别设有弹簧座,弹簧座与硬质陶瓷刀头后端、合金刀柄垂直段分别通过螺栓连接。

    11、本实用新型采用硬质陶瓷刀头,相对于现有技术的合金刀头,润滑性更好,切粒时不易使物料破碎,不易产生毛边,其通过可调的硬质弹簧安装在合金刀柄的前端内侧,使得刀头的刀尖紧贴模头的外端面。

    12、本实用新型硬质弹簧采用常规碳钢制作。

    13、本实用新型当刀头磨损严重时可以对刀头进行更换。

    14、本实用新型的刀头可调伸缩,是借用硬质弹簧的可压缩性,正常使用时硬质弹簧处于被压缩状态,随着刀尖的磨损,硬质弹簧逐渐伸展,使得刀头的刀尖紧贴模头的外端面。

    15、进一步的,本实用新型的切刀的合金刀柄倾斜60°呈放射状安装刀盘上,硬质陶瓷刀头的刀尖为30-60°的锥面。

    16、本实用新型的切刀倾斜安装在刀盘上,相对于传统的直刀,斜刀切出的颗粒形状球形度好,减少飞边。

    17、传统的切刀,其刀尖为直刀,从熔体底部进行切割时,接触面太大,容易拖尾,本实用新型的刀尖为锥面,切割时与熔体接触面小,可以减少产生毛边或者拖尾的概率。

    18、本实用新型刀头的刀尖不宜太过锋利,磨损会比较严重,优选刀尖为60°的锥面,兼顾切粒效果和使用寿命。

    19、本实用新型具有结构合理、切粒效果好的优点。

    20、1)tpu熔体粘度与水温联锁控温,使得熔体始终处于切粒的最佳粘度,从源头上减少切粒时会同时产生碎屑或者颗粒带有毛絮物的问题;

    21、2)使用硬质陶瓷刀头进行切粒,润滑性好,增强切粒效果;

    22、3)硬质陶瓷刀头和合金刀柄之间设置可调弹簧,方便调整刀头与模头模面之间的距离,使其紧贴模面,增强切粒效果。

    23、使用本实用新型切粒,能够显著减少车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点,提高产品质量。



    技术特征:

    1.一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,包括挤出机,沿出料方向挤出机上依次设有第一换向阀、第二换向阀和模头,第一换向阀和第二换向阀之间设有熔体泵,模头处设有水环室,水环室内设有切粒装置,切粒装置包括刀盘和多个切刀,其特征在于第一换向阀和熔体泵之间设有在线粘度计,水环室内设有恒温管和温度变送器。

    2.根据权利要求1所述的一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,其特征在于恒温管的入口端和出口端分别通过管路与介质存放容器连接,形成第一循环回路,恒温管的入口端与介质存放容器之间的管路上设有第一循环泵,恒温管的出口端处的管路上设有调节阀组,调节阀组与温度变送器信号连接,所述介质存放容器还设有第二循环回路,第二循环回路上设有制冷机和第二循环泵。

    3.根据权利要求2所述的一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,其特征在于所述调节阀组包括调节阀、前闸阀、后闸阀、旁路备用闸阀和排净球阀,所述调节阀安装在第一回路上,前闸阀、后闸阀分别安装在调节阀的前后,前闸阀和调节阀之间设有排净球阀,调节阀的一侧设有并联的旁路,旁路上设有旁路备用闸阀,调节阀与温度变送器信号连接。

    4.根据权利要求1所述的一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,其特征在于切刀包括硬质陶瓷刀头、硬质弹簧和合金刀柄,合金刀柄为l形,包括水平段,水平段的前端内侧设有垂直段,水平段呈放射状安装刀盘上,前端延伸出刀盘,硬质陶瓷刀头通过导向轴、硬质弹簧安装在合金刀柄的垂直段前端,硬质弹簧的两端分别设有弹簧座,弹簧座与硬质陶瓷刀头后端、合金刀柄垂直段分别通过螺栓连接。

    5.根据权利要求4所述的一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,其特征在于切刀的合金刀柄倾斜60°呈放射状安装刀盘上,硬质陶瓷刀头的刀尖为30-60°的锥面。


    技术总结
    本技术属于热塑性聚氨酯弹性体生产技术领域,具体涉及一种可降低车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点的装置,包括挤出机,沿出料方向挤出机上依次设有第一换向阀、第二换向阀和模头,第一换向阀和第二换向阀之间设有熔体泵,模头处设有水环室,水环室内设有切粒装置,切粒装置包括刀盘和多个切刀,其特征在于第一换向阀和熔体泵之间设有在线粘度计,水环室内设有恒温管和温度变送器。本技术具有结构合理、切粒效果好的优点。使用本技术切粒,能够显著减少车衣级热塑性聚氨酯弹性体产生晶点,提高产品质量。

    技术研发人员:张华,郭焱德
    受保护的技术使用者:淄博华天橡塑科技有限公司
    技术研发日:20240329
    技术公布日:2024/4/29
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