本发明属于母粒的制备领域，具体涉及一种纺织母粒的加工设备及加工工艺。
背景技术：
众所周知，现有的功能性纺织母粒加工工艺一般是通过间断设置的密炼工艺、开炼工艺、冷却和制粒等进行加工生产。所需的设备包括破碎机、密炼机、开炼机、挤出机、制粒机等，通过这些设备一步一步的进行加工。这样的加工设备和加工工艺不仅需要较大的生产厂房和较多的人力，同时各种物料在传送转运过程中的污染也较严重；最重要的是生产流程繁琐、成本高、加工效率低，批次质量不稳定，也难以保证产品质量。现有技术急需一种占地小、污染少、成本低、效率高和加工质量高的加工设备及其加工工艺。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是为了克服现有技术中存在的缺陷，提供一种占地面积小、污染少、成本低、效率高和加工质量高的纺织母粒的加工设备。
本发明的第二个目的是提供一种纺织母粒的加工工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种纺织母粒的加工设备，包括推拉式混炼挤出机和单螺杆挤出机，所述推拉式混炼挤出机包括推拉传动系统、第一螺杆和机筒，所述第一螺杆的一端与推拉传动系统连接并受推拉传动系统驱动水平往复运动，所述第一螺杆设置在机筒内，所述机筒的一端与推拉传动系统密封连接，另一端与单螺杆挤出机连通，所述机筒上并列设置有若干个物料入口，所有物料入口均与机筒连通。
进一步的，所述加工设备还包括若干个失重称加料设备，所述若干个失重称加料设备一一对应设置在若干个物料入口的上方并均与物料入口连通。
进一步的，所述加工设备还包括若干个物料混合机，所述若干个物料混合机对应与若干个失重称加料设备连通。
进一步的，所述第一螺杆的长径比≥20。
进一步的，所述加工设备还包括电器控制系统，所述推拉传动系统和单螺杆挤出机均与电器控制系统电连接。
进一步的，所述机筒从前至后分为依次相互连通的若干段，每一段机筒内壁上均设置有加热销钉，设置在每一段机筒内的加热销钉均与温控系统电连接。
一种利用所述加工设备加工纺织母粒的工艺，包括以下步骤：
步骤一、将纺织母粒原料通过靠近推拉传动系统的第一个物料入口加入至机筒中，根据不同配料加入顺序的不同，其余配料分别通过其余若干个物料入口加入至机筒内；
步骤二、推拉式混炼挤出机的第一螺杆将机筒内的纺织母粒原料向后推送，使纺织母粒原料依次与其余配料混合，经推拉混炼后经第一螺杆向后推送至单螺杆挤出机；
步骤三、单螺杆挤出机将推拉混炼后的混合物挤出丝状或片状；
步骤四、制粒或切片。
进一步的，所述第一螺杆的转速为60-200r/min。
进一步的，所述步骤一中，将石墨烯混合填料加入至靠近推拉传动系统的第二个物料入口，将添加剂加入至靠近推拉传动系统的第三个物料入口。
进一步的，所述机筒从前至后分为依次相互连通的七段，所述第一个原料入口与第一段连通，第二个原料入口与第三段连通，第三个原料入口与第五段连通，第一段内温度范围设置为150-340℃，第二段内温度范围设置为160-340℃，第三段内温度范围设置为160-340℃，第四段内温度范围设置为160-340℃，第五段内温度范围设置为160-340℃，第六段内温度范围设置为160-340℃，第七段内温度范围设置为160-340℃。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
通过使用推拉式混炼挤出机代替传统的密炼机和开炼机等设备可以减小占地，提高加工效率，降低污染和成本；通过将纺织母粒、石墨烯混合填料和添加剂按比例分段加入推拉式混炼挤出机，可以将密炼、开炼等间断混炼工艺变为连续混炼工艺，通过推拉式混炼挤出机对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉伸等功能，可提高纺织母粒原料、石墨烯混合填料和添加剂高分散、低剪切的混炼效果，提高产品质量。
附图说明
图1为纺织母粒的加工设备结构示意图。
图中：1、推拉式混炼挤出机，2、单螺杆挤出机，3、物料入口，4、失重称加料设备，5、物料混合机，11、推拉传动系统，12、机筒，31、原料入口，32、填料入口，33、添加剂入口，41、第一失重称加料设备，42、第二失重称加料设备，43、第三失重称加料设备，51、填料混合机，52、添加剂混合机，121、前部加料挤出段，122、中部加料混合段，123、后部加料混合段。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。以下具体实施方式和实施例中，推拉传动系统设置在所述纺织母粒的加工设备的“前”方，单螺杆挤出机2设置在纺织母粒的加工设备的“后”方，为表述方便、清楚，所定义的“前”“后”等指示方位的词语并不能构成对本发明保护范围的限定。
具体实施方式一
一种纺织母粒的加工设备，包括推拉式混炼挤出机1和单螺杆挤出机2，所述推拉式混炼挤出机1包括推拉传动系统11、第一螺杆和机筒12，所述第一螺杆的一端与推拉传动系统11连接并受推拉传动系统11驱动水平往复运动，所述第一螺杆设置在机筒12内，所述机筒12的一端与推拉传动系统11密封连接，另一端与单螺杆挤出机2连通，所述机筒12上并列设置有若干个物料入口3，所有物料入口3均与机筒12连通。
进一步的，所述加工设备还包括若干个失重称加料设备4，所述若干个失重称加料设备4一一对应设置在若干个物料入口3的上方并均与物料入口3连通。
进一步的，所述加工设备还包括若干个物料混合机5，所述若干个物料混合机5对应与若干个失重称加料设备4连通。
进一步的，所述第一螺杆的长径比≥20。
进一步的，所述加工设备还包括电器控制系统，所述推拉传动系统11和单螺杆挤出机2、若干个失重称加料设备4和若干个物料混合机5均与电器控制系统电连接，所述电器控制系统为plc控制器。
进一步的，所述机筒12从前至后分为依次相互连通的若干段，每一段机筒12的内壁上均设置有垂直于内壁的加热销钉，设置在每一段机筒内的加热销钉和第一螺杆均与温控系统电连接，所述加热销钉一方面起到对机筒12内部进行加热的目的，另一方面起到辅助搅拌的作用。
本发明通过使用推拉式混炼挤出机1代替传统的密炼机和开炼机等设备以减小占地，提高加工效率，降低污染和成本。
具体实施方式二
一种利用具体实施方式一所述加工设备加工纺织母粒的工艺，包括以下步骤：
步骤一、将纺织母粒原料通过靠近推拉传动系统的第一个物料入口3加入至机筒12中，根据不同配料加入顺序的不同，其余配料分别通过其余若干个物料入口3加入至机筒12内；
步骤二、推拉式混炼挤出机1的第一螺杆将机筒12内的纺织母粒原料向后推送，使纺织母粒原料依次与其余配料混合，经推拉混炼后经第一螺杆向后推送至单螺杆挤出机2；
步骤三、单螺杆挤出机2将推拉混炼后的混合物挤出丝状或片状；
步骤四、制粒或切片。
进一步的，所述第一螺杆的转速为60-200r/min。
进一步的，所述步骤一中，将石墨烯混合填料加入至靠近推拉传动系统11的第二个物料入口3，将添加剂加入至靠近推拉传动系统11的第三个物料入口3。
进一步的，所述机筒12从前至后分为依次相互连通的七段，所述第一个原料入口3与第一段连通，第二个原料入口3与第三段连通，第三个原料入口3与第五段连通，第一段内温度范围设置为150-340℃，第二段内温度范围设置为160-340℃，第三段内温度范围设置为160-340℃，第四段内温度范围设置为160-340℃，第五段内温度范围设置为160-340℃，第六段内温度范围设置为160-340℃，第七段内温度范围设置为160-340℃。
实施例1
一种石墨烯纺织母粒的加工设备，包括推拉式混炼挤出机1和单螺杆挤出机2，所述推拉式混炼挤出机1包括推拉传动系统11、第一螺杆和机筒12，所述第一螺杆的一端与推拉传动系统11连接并受推拉传动系统11驱动水平往复运动，所述第一螺杆设置在机筒12内，所述机筒12的一端与推拉传动系统11密封连接，另一端与单螺杆挤出机2连通，所述机筒12上并列设置有三个物料入口3，靠近推拉传动系统11的物料入口3为原料入口31，位于原料入口31后端的物料入口3依次是填料入口32和添加剂入口33，原料入口31、填料入口32和添加剂入口33均与机筒12连通。
进一步的，所述加工设备还包括三个失重称加料设备4，包括第一失重称加料设备41、第二失重称加料设备42和第三失重称加料设备43，所述第一失重称加料设备41对应设置在原料入口31的上方并与原料入口31连通，第二失重称加料设备42对应设置在填料入口32的上方并与填料入口32连通，所述第三失重称加料设备43对应设置在添加剂入口33的上方并与添加剂入口33连通，三个失重称加料设备4的设计可以实现设备供料的智能化。
进一步的，所述加工设备还包括两个物料混合机5，分别为填料混合机51和添加剂混合机52，所述填料混合机51对应设置在填料入口32的上方并通过第二失重称加料设备42与机筒12连通，所述添加剂混合机52对应设置在添加剂入口33的上方并通过第三失重称加料设备43与机筒12连通。
进一步的，所述第一螺杆的长径比≥20。
进一步的，还包括电器控制系统，所述推拉传动系统11、第一失重称加料设备41、第二失重称加料设备42、第三失重称加料设备43、填料混合机51、添加剂混合机52和单螺杆挤出机2均与电器控制系统电连接，电器控制系统的设置使得纺织母粒的加工设备更加智能化。
进一步的，所述机筒12包括从前至后依次设置的前部加料挤出段121、中部加料混合段122和后部加料混合段123，所述原料入口31与前部加料挤出段121的前端连通，所述填料混合机51与中部加料混合段122的前端连通，所述添加剂混合机52与后部加料混合段123的前端连通，所述单螺杆挤出机2与后部加料混合段123的后部挤出端连通。
进一步的，所述机筒12从前至后分为依次相互连通的七段，第一段与第二段属于前部加料挤出段121，所述原料入口31与第一段连通；第三段和第四段属于中部加料混合段122，所述填料混合机51与第三段连通；第五段、第六段和第七段属于后部加料混合段123，所述添加剂混合机52与第五段连通，七段中的每一段机筒12内部均设置有加热销钉，每一段中的加热销钉均与温控系统电连接，所述温控系统与电器控制系统电连接，所述温控系统的设置使得纺织母粒的加工设备更加智能化。
实施例2
一种利用实施例1所述加工设备加工石墨烯纺织母粒的工艺，包括以下步骤：
步骤一、将纺织母粒原料加入至第一失重称加料设备41中，将石墨烯混合填料加入至填料混合机51混合后导入至第二失重称加料设备42中；将添加剂加入至添加剂混合机52混合后导入至第三失重称加料设备43中；
步骤二、将推拉式混炼挤出机1、三个失重称加料设备4和单螺杆挤出机2开启；根据预定值向第一失重称加料设备41中投入纺织母粒原料，纺织母粒原料在前部加料挤出段121被推拉挤压并推向中部加料混合段122；根据预定值向与填料混合机51连通的第二失重称加料设备42中投入石墨烯混合填料，石墨烯混合填料与纺织母粒原料经推拉混炼之后推向后部加料混合段123；根据预定值向与添加剂混合机52连通的第三失重称加料设备43中投入混合添加剂并与中部加料混合段122推出的混合物继续混炼；混炼完成后推拉式混炼挤出机1挤出端挤出至单螺杆挤出机2；
步骤三、单螺杆挤出机2将推拉混炼后的混合物挤出丝状或片状；
步骤四、冷却后制粒或切片。
进一步的，所述第一螺杆的转速为60-200r/min。
进一步的，所述单螺杆挤出机3的第二螺杆转速为30-100r/min，所述第二螺杆与温控系统电连接。
进一步的，所述机筒12从前至后分为依次相互连通的七段，所述原料入口31与第一段连通，所述填料入口32与第三段连通，所述添加剂入口33与第五段连通，所述七段中的每一段机筒12内部均设置有加热销钉，所述第一段的温度范围设置为150-340℃，第二段内温度范围设置为160-340℃，第三段内温度范围设置为160-340℃，第四段内温度范围设置为160-340℃，第五段内温度范围设置为160-340℃，第六段内温度范围设置为160-340℃，第七段内温度范围设置为160-340℃。
进一步的，步骤二中所述石墨烯混合填料添加的比例占原料的1％-10％，所述添加剂添加的比例占原料的0.1％-0.5％。
优选的，所述纺织母粒原料为纺织涤纶母粒原料；所述填料包括石墨烯和聚乙烯蜡，其中所述石墨烯占填料的比例为1％-3％；所述添加剂包括马来酸酐、甲基硅油促进剂和pvp，所述马来酸酐占添加剂的比例为1％-5％。
各个区段和螺杆的温度通过控温设备严格控制，控制温度范围如下表
第一失重称加料设备41与机筒12第一段之间可以设置强制加料装置，纺织母粒原料入口31位于第一段的上部；将纺织母粒强行加入机筒5内，在推拉式混炼挤出机1的第一螺杆推拉挤压和加热销钉的剪切作用下，纺织母粒原料被破碎和挤压，同时随螺杆推向中部加料混合段122；
第二失重称加料设备42与机筒第三段之间可以设置喂料装置，所述喂料装置与机筒第三段侧面连通，第二失重称加料设备42与喂料装置根据预定值投入混合填料，混合填料与纺织母粒原材料经推拉混炼之后混合充分，然后被推向后部加料混合段123；
第三失重称加料设备43与机筒第五段之间可以设置喂料装置，所述喂料装置与机筒第五段14侧面连通，第三失重称加料设备43与喂料装置根据预定值投入混合添加剂并与中部加料混合段122推出的石墨烯纺织母粒继续混炼；混炼完成后从推拉式混炼挤出机1挤出端挤出至单螺杆挤出机2；
单螺杆挤出机2将混炼后的石墨烯纺织母粒挤出丝状或片状；冷却后制粒或切片。
以涤纶母粒制备为例，各段温度控制为160-240℃，经纺织针织布，经检测大肠杆菌抑菌率99％，金黄色葡萄球菌抑菌率大于99％，白色念珠菌抑菌率98％；自带电荷具有良好的抗静电特性；符合标准gb/t17591-2006《阻燃织物》，装饰用织物阻燃b1级；耐光色牢度3.0；未检出甲醛及镉(cd)、钴(co)、铬(cr)、铜(cu)、镍(ni)、铅(pb)、锑(sb)、砷(as)、汞(hg)、锰(mn)等重金属。
本发明所述的加工设备和加工工艺不仅限于加工纺织涤纶母粒，同时也适用于纺织锦纶、腈纶、黏胶、丙纶、维纶母粒(切片)整体或者部分工艺，添加的填料和添加剂应其用途和要求各不相同，但工艺步骤和设备与本发明所述的设备和工艺相同。采用本发明所述的设备和工艺进行加工与传统的间断式加工相比，首先，失重计量系统分组计量纺织母粒原料、石墨烯、纺织母粒助剂及分散剂、接枝剂等连续加料，进入推拉式混炼挤出机1连续混炼生产，配比精确，连续混炼工艺控制稳定，自动化程度高，产品质量稳定；其次，降低劳动强度，提高生产效益；再次，减少车间污染，改善工作环境；再次，工人操作安全可靠；最后，减少工艺流程，降低设备及厂房投入，降低生产成本。
1.一种纺织母粒的加工设备，其特征在于：包括推拉式混炼挤出机(1)和单螺杆挤出机(2)，所述推拉式混炼挤出机(1)包括推拉传动系统(11)、第一螺杆和机筒(12)，所述第一螺杆的一端与推拉传动系统(11)连接并受推拉传动系统(11)驱动水平往复运动，所述第一螺杆设置在机筒(12)内，所述机筒(12)的一端与推拉传动系统(11)密封连接，另一端与单螺杆挤出机(2)连通，所述机筒(12)上并列设置有若干个物料入口(3)，所有物料入口(3)均与机筒(12)连通。
2.根据权利要求1所述的纺织母粒的加工设备，其特征在于：所述加工设备还包括若干个失重称加料设备(4)，所述若干个失重称加料设备(4)一一对应设置在若干个物料入口(3)的上方并均与物料入口(3)连通。
3.根据权利要求2所述的纺织母粒的加工设备，其特征在于：所述加工设备还包括若干个物料混合机(5)，所述若干个物料混合机(5)对应与若干个失重称加料设备(4)连通。
4.根据权利要求1所述的纺织母粒的加工设备，其特征在于：所述第一螺杆的长径比≥20。
5.根据权利要求1所述的纺织母粒的加工设备，其特征在于：所述加工设备还包括电器控制系统，所述推拉传动系统(11)和单螺杆挤出机(2)均与电器控制系统电连接。
6.根据权利要求1所述的纺织母粒的加工设备，其特征在于：所述机筒(12)从前至后分为依次相互连通的若干段，每一段机筒(12)内壁上均设置有加热销钉，设置在每一段机筒内的加热销钉均与温控系统电连接。
7.一种利用权利要求1-6任一权利要求所述加工设备加工纺织母粒的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将纺织母粒原料通过靠近推拉传动系统(11)的第一个物料入口(3)加入至机筒(12)中，根据不同配料加入顺序的不同，其余配料分别通过其余若干个物料入口(3)加入至机筒(12)内；
步骤二、推拉式混炼挤出机(1)的第一螺杆将机筒(12)内的纺织母粒原料向后推送，使纺织母粒原料依次与其余配料混合，经推拉混炼后经第一螺杆向后推送至单螺杆挤出机(2)；
步骤三、单螺杆挤出机(2)将推拉混炼后的混合物挤出丝状或片状；
步骤四、制粒或切片。
8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于：所述第一螺杆的转速为60-200r/min。
9.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于：所述步骤一中，将石墨烯混合填料加入至靠近推拉传动系统(11)的第二个物料入口(3)，将添加剂加入至靠近推拉传动系统(11)的第三个物料入口(3)。
10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述机筒(12)从前至后分为依次相互连通的七段，所述第一个原料入口(3)与第一段连通，第二个原料入口(3)与第三段连通，第三个原料入口(3)与第五段连通，第一段内温度范围设置为150-340℃，第二段内温度范围设置为160-340℃，第三段内温度范围设置为160-340℃，第四段内温度范围设置为160-340℃，第五段内温度范围设置为160-340℃，第六段内温度范围设置为160-340℃，第七段内温度范围设置为160-340℃。
技术总结