聚丙烯挤压造粒的研究与分析

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:段荣
[导读] 摘要:经济不断发展,科学技术不断进步,各行各业在资金充足、科学技术发展的基础上呈现迅猛发展速度,化工行业作为国家发展基础性行业,得到了较大的发展。
        内蒙古大唐多伦煤化工有限责任公司  内蒙古锡林郭勒盟多伦县  027300
        摘要:经济不断发展,科学技术不断进步,各行各业在资金充足、科学技术发展的基础上呈现迅猛发展速度,化工行业作为国家发展基础性行业,得到了较大的发展。聚丙烯是化工行业发展的重要产物,广泛应用于各个行业之中,挤压造粒是聚丙烯生产的重要环节,为了不断提升聚丙烯生产的效率与质量,应重视聚丙烯挤压造粒的过程,提升技术水平,规范操作手法,生产出高质量的聚丙烯。基于此,文章介绍了聚丙烯挤压造粒概念及工艺特点,分析了挤压造粒和挤压造粒机中存在的突出问题及解决措施,总结了挤压造粒的经验,以促进相关技术的升级。
        关键词:聚丙烯;挤压造粒;挤压造粒机
        一、聚丙烯概述
        聚丙烯是一种现代的新型复合型塑料产品,由于具有制作方便、投资成本较低,整体性价比在同类产品中较高等优势,被广泛应用于工业生产之中。我国工业不断发展,聚丙烯的市场需求不断加大,但是由于我国聚丙烯制造工艺发展起步较晚,尚未形成完善的聚丙烯生产工艺体系,与发达国家存在一定差距,不能满足市场对于聚丙烯产品的大批量需求。同时,聚丙烯生产工艺大多掌握在大规模的企业手中,出现垄断局面,更是导致我国聚丙烯行业发展受到了层层的阻碍。聚丙烯在工业生产中非常常见,随着聚丙烯市场的不断扩大,带动了与聚丙烯相关的行业,不仅为聚丙烯行业实现更好、更快发展提供了强大的支持,更促进市场行业发展多元化,带动我国市场经济发展多元化良好局面。在生产聚丙烯时,一般采用两种方法,气相法与本体法,两种方法会产生不同的化学反应,生产出的聚丙烯也存在一定的差异。当下,我国聚丙烯生产还存在一些不足之处,生产技术有待提高,所以,聚丙烯现下生产效率较低,无法满足市场大批量的需求;由于技术的不成熟,导致聚丙烯生产质量较差。市场对聚丙烯需求量不断加大,出现了多种类型的聚丙烯产品,大多数的聚丙烯产品生产技术较差,不能满足市场对于聚丙烯质量的需求;聚丙烯开发工艺较差,我国重视聚丙烯行业发展,投入大量资金引入了一定的聚丙烯生产设备,但是,与外国先进生产工艺相比,我国生产工艺较为落后,聚丙烯成品质量有待提高,没有构建完善的聚丙烯生产技术体系,需要结合外国先进生产工艺,以及我国现有的聚丙烯生产技术,不断提升聚丙烯生产工艺,以推动我国聚丙烯行业实现更好、更快发展。
        二、挤压造粒工艺
        挤压造粒指的是将聚丙烯原料与添加剂融合,经过滤处理后放入挤压造粒机,通过高温熔融、冶炼、过滤和挤出处理,再由水下切粒机将其加工为聚丙烯颗粒并随刀具和模板中的流水带出。该过程中的核心加工设备为挤压造粒机,挤压造粒机系统包括挤压造粒模块、喂料模块、干燥模块、气流输送模块和粉尘收集模块五部分,一体化程度高,挤压造粒效率理想。聚丙烯挤压造粒工艺非常复杂,且需要大量配套设备、作业的辅助,设备前期投资较高。在可持续发展背景下,挤压造粒存在的突出问题是产生大量无法回收的凝液,水资源消耗量大。为满足逐渐提高的聚丙烯市场需求,研发在生产能效、生产能耗上均具备更明显优势的挤压造粒机成为行业发展的主要方向。聚丙烯挤压造粒工艺可被分为三个步骤。首先,将聚丙烯原料、添加剂等混合搅拌均匀,并使用双螺杆对混合料进行挤压,确保聚丙烯粉粒均匀、密实。其次,将搅拌后的混合料高温加热,使其发生熔融。最后,将熔融材料放出,经过换网器过滤杂质,再经切粒机切成粒,并进入干燥模块做干燥处理,最后在恒温恒压环境中保存。在整个工艺流程中,温度、挤压力大小等都有可能影响聚丙烯挤压造粒的质量。
        三、聚丙烯挤压造粒中存在问题
        1.挤压造粒刀具方面问题
        挤压造粒刀具是主要设备,直接影响聚丙烯成品的最终质量,但在实际中,为了满足聚丙烯生产的需要,有很多种不同的刀型。

不同类型的刀具具有不同的使用寿命,刀具的性能受到多种因素的影响,例如:挤压造粒的环境、温度等,容易引起刀具磨损较为严重,严重降低刀具使用寿命的问题。刀具磨损较快主要由两方面的因素导致:刀具与模板之间的间距过大过小,模板温度分布不均。刀具与模板间距一旦没有控制在合理范围之内,不仅增加了刀具的磨损,更降低了刀具工作的效率,导致聚丙烯成品质量下降;模板温度分布不均,不能为刀具提供良好的施工条件,与刀具之间配合程度较差,造成刀具的严重磨损。所以,为了避免刀具磨损过快、严重的问题出现,操作人员应注意刀具的维护与模板的定期检查与维护,将刀具与模板之间的间距控制在合理范围之内,确保模板整体温度均匀分布,对模板情况、刀具的性能进行实时动态的监督,能够及时发现问题,及时解决,确保聚丙烯成品质量,避免造成企业经济损失。
        2.聚丙烯粉粒质量不稳定
        (1)模板热度不均或表面平滑度不够。聚丙烯挤压造粒加热模板完成造粒定型,加热的均匀程度直接影响聚丙烯粉粒的直径。若加热不均,就容易导致粉粒大小不一的现象,其模板温度各部分温度差越大,导致的粉粒尺寸不均问题越严重。另外,模板内部存在大量小孔,小孔必须保证相同的出粒速度才能得到均匀的聚丙烯粉粒,当温度发生变化时,模板小孔的出粒速度也会受到影响。模板表面光滑程度不足导致加工过程形成更多的加工碎片,影响挤压造粒质量。(2)刀具型号选取不当或刀具硬度不足。刀具大小与造粒大小也存在直接关系,若切刀尺寸过大,就会导致颗粒长度不足;切刀尺寸过小,颗粒的弯曲程度上升。对于不同型号的刀具来说,对风压的要求也不一致,很多型号的刀具无法达到聚丙烯挤压造粒加工标准。
        四、聚丙烯挤压造粒问题处理措施
        1.挤压造粒质量不稳定问题处理措施
        (1)模板是影响聚丙烯挤压造粒的重要设备,应对模板进行定期的检查与维修。首先,检查模板是否存在变形情况,各零部件是否安装结实;模板整体受热是否均匀,一定要确保模板整体受热的均匀,才能与刀具实现高度的配合;模板的垂度应始终保持在合理范围之内,能够提升模板与刀具配合的效率,确保聚丙烯成品的质量。(2)重视模板内部孔洞的清理。在聚丙烯挤压造粒过程中,容易在模板内部孔洞中留下一些杂质,影响模板使用性能,一旦模板内部孔洞长时间得不到有效清理,直接导致模板无法正常工作,严重影响施工进度。所以,应定期对模板内部孔洞进行清理,始终确保孔洞内部的清洁,同时,孔洞清理之后需对其表面进行打磨,以实现模板与刀具的高效配合。
        2.挤压造粒刀具问题处理措施
        刀具与模板是聚丙烯挤压造粒的重要设备,直接影响聚丙烯质量,刀具使用中常出现刀具磨损较快、严重的问题,可以从以下两个方面入手改进:(1)注意对刀具进行定期的打磨,避免刀具出现钝刀、强行进刀等问题,同时,严格控制刀具与模板之间的间距,以确保刀具与模板能够实现高效配合,延长刀具的使用年限。(2)控制模板温度分布,模板温度常出现受热不均的问题,影响刀具的使用性能,造成刀具的严重磨损,所以,应使用科学的技术,结合先进的温度检测、控制设备,对模板温度进行实时的监控,一旦出现温度受热不均现象,能够及时预警,及时调整模板的温度,降低刀具磨损程度。
        结语
        为保证聚丙烯生产效率及生产经济性,保证挤压造粒过程稳定是关键。所以,应引起重视,模板与刀具是挤压造粒的关键设备,应始终确保刀具的良好性能,控制模板受热均匀,实现刀具与模板的高效配合,提升聚丙烯成品的质量,推动我国聚丙烯行业实现更好、更快的深入发展。
        参考文献
        [1]王有林,王丽玲,田军海.高熔融指数聚丙烯对挤压造粒机运行的影响研究[J].中国石油和化工标准与质量,2016(10):114-115.
        [2]关成志.聚丙烯造粒机造粒不规则原因分析及对策[J].河南化工,2009,26(04):32-33.
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