发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺的制作方法
【专利摘要】采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，它涉及挤塑聚苯乙烯泡沫板的【技术领域】，它的生产工艺流程为：通过六组份失重式加料装置加原料加入双螺杆挤出机，通过特定计量系统将丁烷、CO2、乙醇注入双螺杆挤出机内发泡；双螺杆挤出机将发泡的材料挤出给换网机，换网机将材料输送给单螺杆挤出机静态混炼，单螺杆挤出机将混炼的材料挤到定型模头上，通过模温机将定型模头上的泡沫板定型，将定型的泡沫板通过整平机整平，将整平的泡沫板经大拉机进行拉伸，将拉伸的泡沫板经冷却台冷却并输送到冷却台上；它能降低生产成本，节省了时间，控制精准，保证工艺的稳定性，操作方便。
【专利说明】采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沬板的生产工艺
【技术领域】
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[0001]本发明涉及挤塑聚苯乙烯泡沫板的【技术领域】，具体涉及一种采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺。
【背景技术】
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[0002]XPS泡沫行业从上世纪九十年代末期起步，是一个新兴行业，使用HCFC-22/142b作为发泡剂。在中国，XPS泡沫几乎全部作为建筑保温材料使用，主要应用于房屋保温、铺设高速铁路、冷库保温、高原普通铁路路基、飞机场跑道隔热层以及制造野外移动通讯机房、通风管道，与其它材料复合后作为保温装饰(装修)材料等。
[0003]XPS泡沫行业作为中国HCFCs消费行业之一，其特点是拥有为数众多的中小企业，分布广泛。出于其技术水平、资金状况和管理能力的限制，以及对替代品安全性使用的要求，使得在XPS泡沫行业实施HCFCs淘汰面临很多困难。因此，向中小企业提供资金和技术援助，创新项目执行机制是XPS泡沫行业HCFCs淘汰的有效的途径。基于CFCs淘汰经验，中国政府决定在XPS泡沫行业CFCs淘汰过程中，通过国家水平淘汰活动对XPS泡沫行业进行资金和技术援助，选择灵活的操作机制，以保证按时完成整个行业的HCFCs淘汰。
[0004]今年中国XPS泡沫行业一直高速增长，但随着总产量的增大，增长趋势逐渐趋缓。预计2010至2015年，XPS泡沫行业仍可能以10%左右的速度增长。预计中国XPS泡沫行业基线水平HCFCs消费量为43，050吨。
[0005]XPS行业可供选择的替代技术已经在联合国环境署(UNEP)发布的泡沫行业报告中经过多次评估，最新的进展也编入了 UNEP的年度更新资料中。XPS泡沫行业的主要替代技术有二氧化碳技术、碳氢技术和HFCs技术等，上述替代技术不同程度存在燃烧和爆炸危险。第二条款国家在HCFCs淘汰方面已经有巨大进展，他们的经验对于中国等第五条款国家HCFCs淘汰有重要的借鉴意义。
[0006]传统的HCFCs物质的挤塑式发泡工艺如图1所所示，其生产使用的发泡剂大多为F22 (HCCLF2)，为HCFC物质，其HCFC物质对气候有影响，价格高，HCFC物质为破坏臭氧层类发泡剂，使用时不方便。
【发明内容】
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[0007]本发明的目的是提供一种采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，它能降低生产成本，节省了时间，控制精准，保证工艺的稳定性，操作方便。
[0008]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用如下技术方案:它的生产工艺流程为:一、通过六组份失重式加料装置加原料加入双螺杆挤出机，二、通过特定计量系统将丁烷、CO2、乙醇注入双螺杆挤出机内发泡；三、双螺杆挤出机将发泡的材料挤出给换网机，四、换网机将材料输送给单螺杆挤出机静态混炼，五、单螺杆挤出机将混炼的材料挤到定型模头上，六、通过模温机将定型模头上的泡沫板定型，七、将定型的泡沫板通过整平机整平，八、将整平的泡沫板经大拉机进行拉伸，九、将拉伸的泡沫板经冷却台冷却并输送到冷却台上，十、将冷却的泡沫板通过纵向裁边机、纵向修边机、横向双切切割机、横向修边机进行切害I]、修边，十一、将切割、修边好的泡沫板进行板面表面处理，十二、将板面表面处理的泡沫板通过输送台输送，并采用自动堆码包装。
[0009]所述的特定计量系统包含总控制系统、CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统，总控制系统分别与CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统连接。
[0010]所述的CO2注入系统的工作流程为=CO2储槽一专用管道输送一液化装置一增压装置一注入装置一计量控制系统一稳压蓄能器一流量计一进入设备。
[0011]所述的丁烷注入系统的工作流程为:丁烷储罐增压一管道一计量系统一蓄能器一流量计一计量控制一进入设备。
[0012]所述的乙醇注入系统的工作流程为:乙醇贮罐一管道一增压器一计量系统一蓄能器一流量计一计量控制一进入设备。
[0013]本发明具有如下有益效果:
[0014]—、米用双螺杆-单螺杆串联挤出工艺装备:相比HCFC, CO2的发气量大,分子量低，CO2发泡体系的使用量(以重量计)比HCFC少。发泡剂占含量少，原料熔体粘度增加。为了降低熔体粘度，同时又保证更好地冷却熔体，选用双螺杆挤出机为第一挤出机是最佳选择，这样CO2与原料熔体在一定压力的工艺环境下重复混炼以得到很好的分布性。在此基础上，根据工艺需求改变螺杆推送料结构的设计，以及对挤出机连接部分加强密封性处理。在第二挤出机上增加热交换器。
[0015]二、配备专用CO2计量系统:C02的气液相变化特征，若采用常规注入方式很难稳定注入，难以满足发泡工艺；因此需要一套完善的控制注入系统。采用变频注入装置、液化稳压、冷却液化系统、质量流量计、电脑控制程序联动完善的注入系统，便于配合多组分物料与发泡剂精确配比确保工艺稳定。
[0016]三、产品性能改性工艺:为保证最终产品能符合原有HCFC发泡产品的性能，在工艺上进行改进，通过添加发泡助剂与CO2发泡剂混合发泡，以及添加改性剂(包括辅助发泡齐IJ)来实现产品的最终性能。
[0017]四、生产工艺和配方控制:通过六组份配料装置、PLC电脑控制，全自动精确控制。【专利附图】
【附图说明】:
[0018]图1为【背景技术】中的生产流程图，
[0019]图2为本发明的生产流程图，
[0020]图3为本发明中特定计量系统的结构示意图，
[0021]图4为本发明中CO2注入系统的流程图，
[0022]图5为本发明中丁烷注入系统的流程图，
[0023]图6为本发明中乙醇注入系统的流程图。
【具体实施方式】
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[0024]参看图2-图6，本【具体实施方式】采用如下技术方案:它的生产工艺流程为:一、通过六组份失重式加料装置加原料加入双螺杆挤出机，二、通过特定计量系统将丁烷、CO2,乙醇注入双螺杆挤出机内发泡；三、双螺杆挤出机将发泡的材料挤出给换网机，四、换网机将材料输送给单螺杆挤出机静态混炼，五、单螺杆挤出机将混炼的材料挤到定型模头上，六、通过模温机将定型模头上的泡沫板定型，七、将定型的泡沫板通过整平机整平，八、将整平的泡沫板经大拉机进行拉伸，九、将拉伸的泡沫板经冷却台冷却并输送到冷却台上，十、将冷却的泡沫板通过纵向裁边机、纵向修边机、横向双切切割机、横向修边机进行切割、修边，十一、将切割、修边好的泡沫板进行板面表面处理，十二、将板面表面处理的泡沫板通过输送台输送，并采用自动堆码包装。
[0025]所述的特定计量系统包含总控制系统、CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统，总控制系统分别与CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统连接。
[0026]所述的CO2注入系统的工作流程为:C02储槽一专用管道输送一液化装置一增压装置一注入装置一计量控制系统一稳压蓄能器一流量计一进入设备。
[0027]所述的丁烷注入系统的工作流程为:丁烷储罐增压一管道一计量系统一蓄能器一流量计一计量控制一进入设备。
[0028]所述的乙醇注入系统的工作流程为:乙醇贮罐一管道一增压器一计量系统一蓄能器一流量计一计量控制一进入设备。
[0029]本【具体实施方式】采用丁烷+CO2+乙醇混合发泡剂，可完全替代HCFC破坏臭氧层类发泡剂。通过工艺和配方改进，所得制品可满足产品和市场要求，具体工艺改造方法如下:
[0030]a、导热系数改善:用CO2发泡的XPS的产品相对于用HCFC发泡剂所生产的XPS产品的导热系数高，选用添加碳氢化合物(丁烷)和乙醇作为辅助发泡剂和CO2发泡剂混合发泡技术来改善，改善后生产的XPS保温板和用HCFC发泡剂生产的保温板导热系数等同。
[0031]b、产品厚度问题:发现用CO2发泡的XPS的产品厚度大于40mm时还是需要添加部分HCFC，否则会大大降低生产效率，厚度难以达到。针对该问题，对螺杆采取了较大的改进并同时增加辅助设施，调整用碳氢化合物作为辅助发泡剂和CO2发泡剂混合的比例，能生产出和用HCFC发泡剂生产的相同厚度的产品，从而100%替代了 HCFC。
[0032]C、阻燃性能:加入碳氢化合物作为辅助发泡剂后XPS的产品的阻燃性能降低，采取了添加阻燃剂和添加提高阻燃剂效能的辅剂，提高了阻燃效果并达到XPS产品的国家标准。
[0033]本【具体实施方式】具有如下有益效果:
[0034]—、米用双螺杆-单螺杆串联挤出工艺装备:相比HCFC, CO2的发气量大,分子量低，CO2发泡体系的使用量(以重量计)比HCFC少。发泡剂占含量少，原料熔体粘度增加。为了降低熔体粘度，同时又保证更好地冷却熔体，选用双螺杆挤出机为第一挤出机是最佳选择，这样CO2与原料熔体在一定压力的工艺环境下重复混炼以得到很好的分布性。在此基础上，根据工艺需求改变螺杆推送料结构的设计，以及对挤出机连接部分加强密封性处理。在第二挤出机上增加热交换器。
[0035]二、配备专用CO2计量系统:C02的气液相变化特征，若采用常规注入方式很难稳定注入，难以满足发泡工艺；因此需要一套完善的控制注入系统。采用变频注入装置、液化稳压、冷却液化系统、质量流量计、电脑控制程序联动完善的注入系统，便于配合多组分物料与发泡剂精确配比确保工艺稳定。
[0036]三、产品性能改性工艺:为保证最终产品能符合原有HCFC发泡产品的性能，在工艺上进行改进，通过添加发泡助剂与CO2发泡剂混合发泡，以及添加改性剂(包括辅助发泡齐IJ)来实现产品的最终性能。
[0037]四、生产工艺和配方控制:通过六组份配料装置、PLC电脑控制，全自动精确控制。
【权利要求】
1.采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，其特征在于它的生产工艺流程为:(一)、通过六组份失重式加料装置加原料加入双螺杆挤出机，(二)、通过特定计量系统将丁烷、CO2、乙醇注入双螺杆挤出机内发泡；(三)、双螺杆挤出机将发泡的材料挤出给换网机，(四)、换网机将材料输送给单螺杆挤出机静态混炼，(五)、单螺杆挤出机将混炼的材料挤到定型模头上，(六)、通过模温机将定型模头上的泡沫板定型，(七)、将定型的泡沫板通过整平机整平，(八)、将整平的泡沫板经大拉机进行拉伸，(九)、将拉伸的泡沫板经冷却台冷却并输送到冷却台上，(十)、将冷却的泡沫板通过纵向裁边机、纵向修边机、横向双切切割机、横向修边机进行切割、修边，(十一)、将切割、修边好的泡沫板进行板面表面处理，(十二)、将板面表面处理的泡沫板通过输送台输送，并采用自动堆码包装。
2.根据权利要求1所述的采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，其特征在于所述的特定计量系统包含总控制系统、CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统，总控制系统分别与CO2注入系统、丁烷注入系统、乙醇注入系统连接。
3.根据权利要求1所述的采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，其特征在于所述的CO2注入系统的工作流程为=CO2储槽一专用管道输送一液化装置一增压装置一注入装置一计量控制系统一稳压蓄能器一流量计一进入设备。
4.根据权利要求1所述的采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，其特征在于所述的丁烷注入系统的工作流程为:丁烷储罐增压一管道一计量系统一蓄能器一流量计—计量控制一进入设备。
5.根据权利要求1所述的采用CO2发泡的挤塑聚苯乙烯泡沫板的生产工艺，其特征在于所述的乙醇注入系统的工作流程为:乙醇贮罐一管道一增压器一计量系统一蓄能器一流量计一计量控制一进入设备。
【文档编号】B29C44/46GK104275812SQ201310279715
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】王云, 夏灵, 丁晓星 申请人:上海新兆塑业有限公司