1、前言
熱塑性粉末涂料的原料足聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯一醋酸乙烯(EVA)、聚酰胺等,與熱固性粉末涂料的原料(如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂)不同,其分子量較高,硬度較低,富于彈性、韌性和彎曲性,隨著溫度的升高而變軟,對溫度敏感性非常強。因此,在生產(chǎn)熱塑性粉末涂料時,用一般的熱固性粉末涂料用的
粉碎機(例如ACM磨)不能進行粉碎。
根據(jù)熱塑性粉末的性能特點,綜合國內(nèi)外目前使用的粉碎機的優(yōu)缺點,本所設(shè)計研制了專門用于粉碎熱塑性粉末涂料的二級閉路循環(huán)控溫機械粉碎機,經(jīng)過幾年的試驗、改進,并投人工業(yè)化生產(chǎn)實驗,效果良好,已獲國家專利。
2、粉碎機結(jié)構(gòu)
物料由原料斗經(jīng)送料器進入一級粉碎裝置,粗粉碎后的物料用抽風(fēng)機經(jīng)管路吸到旋風(fēng)分離器內(nèi),然后經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥落到分級篩中,約有半數(shù)粉碎物過篩達到粉碎粒度;篩余物進入二級粉碎裝置進行細粉碎,粉碎后經(jīng)吸風(fēng)管路返回分級篩,物料在封閉的回路中循環(huán)加工,直至粉碎到合適的粒度。由于一級粉碎后的細粉及時被分離,半成品再進入二繳粉碎裝置進行粉碎,所以能夠減少細粉,改善粉碎物的粒度分布。
熱塑性粉末通常具有玻璃化溫度的特性,在玻璃化溫度下,其結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生突變,例如:聚乙烯粉末的玻璃化溫度一般在50~60℃左右,控溫粉碎機就是將粉碎室的溫度控制在60℃以下,實現(xiàn)對熱敏感性的熱塑性粉末的粉碎。
為了將粉碎室的溫度控制在熱塑性粉的玻璃化溫度以下,除了采用卜述的抽風(fēng)裝置,調(diào)節(jié)風(fēng)量,將粉碎后的物料及時抽走,同時吸進冷風(fēng)降低粉碎室的溫度外,在粉碎裝置的夾套內(nèi)通以冷凍水,冷凍機將自來水的溫度冷卻到8-10℃以下,由循環(huán)泵將冷水輸人夾套內(nèi)進行循環(huán)冷卻。物料在粉碎過程巾高速剪切、摩擦和撞擊會迅速產(chǎn)牛熱量,粉碎機采用風(fēng)、水同時冷卻的方式,把產(chǎn)生的熱量及時帶走和交換,使粉碎室的溫度控制在60℃以下。熱塑性粉末粉碎后的粉末顆粒呈橢圓狀,在流化床粉涂裝時的流動性較好,接近于球狀粉末的流動性。
3、粉碎機的技術(shù)參數(shù)及其特點
3.1技術(shù)參數(shù)
可粉碎物料:低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯一醋酸乙烯(EVA)
進料粒徑:≤3-5mm
出料粒徑:≤250um(60目)
生產(chǎn)效率:50 - 100 kg/h
環(huán)境噪音:≤80 dB
工作區(qū)粉塵:<5mg/m3
主機功率:15~22 kW
占地面積:16 m2
總高度:4.3 m
3.2粉碎機特點
(1)冷卻方式合理。采用風(fēng)、水同時冷卻方式,可以保證物料在合適的溫度下進行粉碎。
(2)粉碎物的粒度分布適宜。本粉碎機采用二級粉碎,不同粒度的物料在適宜的刃具和間隙下進行粉碎,使粉碎物的粒度趨于合理,從而提高粉末涂料在流化床中流動的均勻性,減少了涂裝過程的粉塵和消耗。
(3)產(chǎn)量高,能耗低。粉碎低密度聚乙烯時,產(chǎn)量可達80 kg/h,而每公斤粉末的能耗為0.27kW.h。
(4)自動化程度高。采用閉路循環(huán)粉碎,原料投入后,自動粉碎分級,直到生產(chǎn)出合格產(chǎn)品;采用自動檢測、控制和顯示裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,運行可靠、安全、連續(xù)。
(5)噪音低,小于80 dB。
(6)粉塵少,工作區(qū)粉塵濃度小于5mg/m3。
(7)刃具采用特殊鋼,設(shè)計制造獨特,使用壽命長。
(8)操作維修簡便,本粉碎機只需一人操作,易損件少。
4、粉碎試驗
粉碎LDPE、HDPE、PVC、EVA、PE結(jié)果見表1。
5、結(jié)語
近幾年我國公路、鐵路、機場及城市交通設(shè)施迅速發(fā)展,交通隔離柵的需要量越來越多,我國已建成數(shù)十條粉末涂裝金屬隔離柵生產(chǎn)線,每年需要數(shù)千噸熱塑性粉末涂料。另外,隨著環(huán)境保護法規(guī)的強化,管道涂裝用粉末涂料需要大量的熱塑性粉末涂料。熱塑性粉末涂料粉碎機的研制成功,為生產(chǎn)各種熱塑性粉末涂料提供了先進、可靠的粉碎設(shè)備。