PE色母料挤出造粒生产线简介
何桂红，邵福华，郝海龙
(大连冰山橡塑股份有限公司，辽宁大连116033)
摘要：对PE色母料挤出造粒生产线的发展前景、工艺流程、性能参数及结构特点作了简要介绍。
关键词：色母料；双锥喂料；色母料造粒机；塑料喂料； 电气控制
近年来，随着我国经济的迅速发展，市场对母粒的需求量在急剧增加。目前我国生产母粒的设备仅限于_ 些小型平行双螺杆挤出机、单螺杆挤出机，产量较低。而且对于一些功能母粒、小分子量高填充母粒，在普通的双螺杆、单螺杆挤出机上很难加工，仍依赖进口。进口一条年产量6 000t的生产线需用外汇百万美元，不仅耗费了国家大量外汇，也使企业背上沉重的资金包袱。因此，色母粒设备的国产化迫在眉睫。
我公司在进行大量市场调研的基础上， 根据用户提出的工艺要求， 结合多年生产挤出机的丰富经验，在技术上瞄准国际先进水平， 采用全新的设计方案， 自行开发研制了色母料挤出造粒机组， 主要用于P E色母粒及其它母粒(EVA、碳黑、Ca CO3)的制备。
聚乙烯色母粒广泛应用于电缆、建筑、通讯、电气、包装、日常生活用品等塑料制品行业， 是不可缺少的原料之一。
本机组的研制成功， 对我国塑料工业及其发展起到极大的推动作用。具有广泛的经济效益和社会效益。下面仅就其中一种规格向大家作些简单介绍。
1 工艺流程及原理
一般工艺流程为： 塑料高速混合机—塑料密炼机—双锥喂料装置—单螺杆挤出机—换网—机头—切粒装置—沸腾干燥—成品包装。
乙烯粉料或粒料与各种填加料经高速混合机的简单搅拌排放至密炼机， 经密炼机分散混炼塑化后， 呈大块粘团状被间歇送至双锥喂料装置的保温料斗中，经相向内旋、具有高吃料能力的啮合式锥形双螺杆进行剪切压缩并连续输送给单螺杆挤出机，进行进一步的塑化分散并建立相应的压力，经换网、机头挤出造粒。
2 主要技术参数
2．1 色母料造粒主机
(1)塑料热炼混合机(二台)
混合室总容积 200L
一次投料量 65kg
电机功率 30／42kW
桨叶转速 650／1 300r／min
(2)X(S)M一80(6—60)密闭式炼塑机(二台)
密炼室总容积 76L
密炼室工作容积 52L
后转子转速 6～60r／min
驱动电机功率 355kW
(3)SW SZ—140双锥喂料装置
螺杆直径
大头 400mm
小头 144mm
螺杆转速 1．5～1 5r／min
驱动电机功率 30kW
最大挤出量(LDPE) 900kg／h
(4)SJW 一200 X 6单螺杆塑料喂料挤出机
螺杆直径 200mm
螺杆长径比 6：1
螺杆转速高速档 10～60 r／min
低速档 6～36 r／min
驱动电机功率 100kW
最大挤出量(LDPE) 900kg／h
2．2 色母料造粒辅机
(1)换网装置(滑板式液压换网)
换网油泵电机功率 5.5kW
加热方式 铸铝加热器
(2)造粒机头
模孔直径 2.5mm
模孔数 230个
加热方式 铸铝加热器
(3)水环切粒机
电机功率 5.5kW (交流变频)
切刀转速 100～1000 r／min
(4)振动筛
满足900kg／h的产量
(5)沸腾干燥器
空气加热器功率 75kW
风机功率 18.5kW
3 结构简述
3．1 SWSZ-140双锥喂料装置
SWSZ-140双锥喂料装置如图1所示。
本机主要有：
(1)挤出部分采用双锥螺杆挤出，两螺杆轴线成一定角度(11°)，喂料段尺寸很大；螺杆为锥形螺杆，同步异向相互啮合运转， 自洁性好， 螺杆压缩比大，不仅增加了螺杆的吃料量，而且提高了机头压力和机头出料稳定性。
挤出机轴线与水平线成一定角度(15°)，螺杆倾斜所产生的重力分力，负荷运转时减轻了止推轴承的轴向负荷， 延长了止推轴承的寿命，物料的重力分力加快了物料的向前输送速度。
(2)螺杆为锥形，呈悬臂状。由于未与机筒接触， 避免了因机筒与螺杆接触而产生的磨损。
(3)螺杆尾部与机筒配合处设有反料螺纹密封装置， 以防止漏料。
(4)螺杆和机筒的表面镀硬铬，有效地防止了腐蚀且提高耐磨性能。
(5)螺杆、机筒、加料斗采用中空通油加热，加热面积大，有效地补偿物料的热量损失。
(6)减速器及分配齿轮箱的润滑采用单独强制冷却润滑系统， 使轴承、密封圈的寿命大大延长，避免了热油渗漏对制品的影响。
(7)热油加热系统采用以导热油为传热介质、电热升温、通过高温油泵强制液相循环的高效、节能供热设备。
(8)装有滚动轮的车架使整个机器安装维护更加方便可靠。
3．2 SJW-200 x 6塑料喂料挤出机
SJW-200×6塑料喂料挤出机见图2。
(1)减速器采用大功率、高扭矩、硬齿面减速箱，配有强制润滑系统，带有流量、压力、温度检测， 以保证其正常工作。
(2)螺杆采用整体氮化钢材料，钻有冷却用的长孔，通入冷却介质可很好地调控螺杆温度。
(3)机筒分为前后两段，后机筒为夹套式焊接结构， 内筒为氮化钢制成， 经过氮化和精细加工后，具有耐蚀、耐磨、成本低等优点。夹套部分使用油加热(与双锥喂料共加热单元)。
前机筒采用铸铝加热器加热 循环水冷却，可实现低温挤出，有效地避免粒料的粘结。换热器的冷却面积的选择很关键。
3．3 SJL—F200塑料挤出造粒辅机
本辅机主要由换网装置、造粒机头、水环切粒装置或偏心水雾切粒、水送系统或风送系统、振动筛、中间料仓、沸腾干燥器等组成。
(1)换网装置采用液压或手动滑板换网方式， 可实现不停车换网。
(2)机头模面采用硬化处理，耐磨耐蚀，有较高的使用寿命。
(3)水环切粒装置， 具有高产、高速、高效和应用范围广等特点， 是中低粘度物料造粒首选装置。偏心水雾切粒适合低粘度物料的造粒，且粒子含水量较低，易脱水。
(4)振动筛使粒料与水分离。风送系统适合偏心水雾造粒形式。
(5)沸腾干燥器采用热风除湿结构。三个高度不同的料位器控制不同的排料情况。但料位器的采购成本很高，用户可根据需要选择使用。
3．4 电气部分
本机组电气控制系统选用国外精良元件、器件和设备， 精心设计制造而成。
(1)SW SZ一1 40双锥喂料装置，主电机采用交流变频电机和进口富士变频调速器；机筒、螺杆、加料斗采用热油加热，有一套独立电控柜，随时提供压力、温度。
(2)SJW 一200 X 6单螺杆挤出机采用整流子电机， 前段机筒采用铸铝加热器，使用寿命长；温控部分采用日本理化公司的R KC系列温控表，控制精确可靠。
(3)换网装置装有熔体压力和温度传感器，可直接阅读熔体压力、温度， 并有超压报警。
(4)本机组的电控系统采用日本三菱公司生产的P L C，体积小、故障少、控制可靠。
整个机组的电控部分先进可靠。实现了计算机中央控制，不仅提高了生产效率，而且减轻了操作工人的劳动强度。
4 结论
经用户实际生产验证： 整机运行平稳，性能可靠， 各项性能指标均达到设计要求，生产效率高， 噪声小，最大生产能力达900 kq／h，完全满足生产工艺要求。产品塑化混炼情况良好，粒子大小均匀、光滑， 各项性能指标完全符合用户要求。
2001年6月，该机组通过了辽宁省科技厅的技术鉴定。机组的研制成功填补了国内空白，其主要性能指标达到国际同类规格产品的先进水平，可以替代进口，并于2 0 0 2年1 2月荣获中国机械工业联合会、中国机械工程学会科技进步三等奖。 |
