一种聚合物复合纸生产设备的制作方法

本发明涉及一种生产设备，具体地，涉及一种聚合物复合纸生产设备。

背景技术：

传统纸张在生产过程中主要具备如下缺点：原材料需要木材及天然植物纤维，大量破坏森林资源并造成环境污染。在整个生产过程中需用大量的水，同时需要添加强酸、强碱、漂白粉及众多有机氯化物，存在蒸煮、洗涤、漂白等几个重要的污染环节，产生“三废”造成的污染问题。传统纸张成套设备价格高昂、占地面积巨大，前期需要花费大量资源购买设备和建设厂房。

针对传统纸张的上述主要缺点，我公司开发“一种聚合物复合纸成套生产设备”，该成套设备用于生产聚合物复合纸。该复合纸无需木材等纤维材质为原料，生产过程无“三废”排放，同时设备成本仅为传统纸张的十分之一，并且所占厂房面积很小。

聚合物复合纸是以合成树脂如聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯为主要原料。根据最终产品所要求的性能 ,它往往是各种聚合物、无机粉末和其他有机物的复合产物。复合纸的“造纸”过程 ,实际上是合成树脂流延成膜的过程，流延法的特点是模头挤出速度与流延辊的旋转线速度存在较大的速度差，通过调整速度差来控制所生产出的复合纸厚度，可以生产各种不同厚度的合成纸。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种聚合物复合纸生产设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种聚合物复合纸生产设备，包括原料供给系统、混合喂料系统、双螺杆混炼造粒系统、成品颗粒包装系统、双螺杆混炼挤出系统、片材成型挤出系统和片材成型辅机系统；

原料供给系统用于原料的储存、输送、定量称重，然后按个比例将原料输送至混合喂料系统；混合喂料系统用于将各原料加热、混合至均一的团状熔体，并通过喂料装置喂入双螺杆混炼造粒系统；双螺杆混炼造粒系统用于将聚合物熔体进一步混炼成分散充分、分布均匀的熔体，通过造粒和冷却设备将熔体制作为大小均匀的固体颗粒；成品颗粒包装系统用于将固体颗粒储存并包装，以备双螺杆混炼挤出系统使用；双螺杆混炼挤出系统将固体颗粒熔融并深度混炼，混炼后的熔体进入片材成型挤出系统；片材成型挤出系统将聚合物熔体过滤、计量后从模具挤出至片材成型辅机系统；片材成型辅机系统将聚合物熔体定型并冷却成厚度均匀的聚合物复合纸，裁切后收卷。

进一步，所述原料供给系统包括原料负压输送装置、液体供给装置和自动定量称重装置；所述原料负压输送装置和所述液体供给装置均与所述自动定量称重装置相连；

所述原料负压输送装置包括配备有接料盒、螺杆输送装置的倒料站，罗茨风机，物料输送管路，气动阀门和分体过滤器，所述螺杆输送装置由罗茨风机带动将接料盒的原料通过物料输送管路输送给自动定量称重装置，所述气动阀门设置物料输送管路上，粉体过滤器设置物料输送管路的端部，所述粉体过滤器内置布袋式过滤筒；

所述液体供给装置包括液料原料罐和液体输送油泵；

所述自动定量称重装置包括粉体称重罐、液体称重罐和定量称重传感装置，所述粉体称重罐顶部设有空气过滤排气装置，所述液体称重罐的顶部设有入料口，所述入料口通过液体管道与液体供给装置相连。

进一步，所述混合喂料系统包括高速混合机和锥形强制喂料机；所述高速混合机包括气动锅盖、夹层结构的桶身、皮带传动机构和气动式放料装置，所述锅盖上设有观察口、加料口和排气口；所述桶身内设有导流板和搅拌桨叶；所述锥形强制喂料机包括传动电机、减速箱、双螺杆啮合型螺杆、锥形机筒和喂料箱，所述锥形机筒和喂料箱下方配置有永固加热导热油的加热棒。

进一步，所述双螺杆混炼造粒系统包括主电动机一、平行三轴式高扭矩减速箱一、螺杆一、机筒一和水环造粒辅机；

所述主电动机一的输出轴通过联轴器与减速箱一的输入轴相连，所述螺杆一上设有螺杆组件；

所述螺杆组件包括输送螺块、混炼螺块、捏合螺块、阻尼块及反旋螺块，所述螺杆一为螺杆组件串联排列组合而成，所述机筒一由8~15节筒体串联组成，每节筒体为包括壳体和内衬，所述壳体内置循环水道，外侧设有电加热器；

所述水环造粒辅机包括水环模面热切机头、水环切粒机、水环热切罩、水泵、水箱和离心脱水机组成；所述水环模面热切机头由分流锥和热切模面组成，水环切粒机到家连接切粒刀片，在刀架上由弹簧定压刀片，贴浮在机头模面上，通过旋转完成切粒动作。

进一步，所述成品颗粒包括系统包括干燥沸腾床、均化料仓和自动包装机，物料在干燥沸腾床上进行干燥处理后进入均化料仓，然后通过自动包装机对成品颗粒进行包装。

进一步，所述双螺杆混炼挤出系统包括喂料机、主电动机二、减速箱二、螺杆二、机筒二和排气装置；所述喂料机包括喂料电机、喂料减速箱、喂料螺杆、喂料机筒和料斗；所述主电动机二的输出轴通过联轴器与减速箱二的输入轴相连，所述螺杆二上设有螺杆组件；所述螺杆组件包括输送螺块、混炼螺块、捏合螺块、阻尼块及反旋螺块，所述螺杆二为螺杆组件串联排列组合而成，所述机筒二由8~15节筒体串联组成，每节筒体为包括壳体和内衬，所述壳体内置循环水道，外侧设有电加热器。

进一步，所述片材成型挤出系统包括双工位柱塞式换网器、熔体泵、片材模头；所述换网器上设有椭圆形分流板，所述分流板上设有金属滤网；所述片材模头内设有流道，流道端部为出料口，出料口的模唇上设有调节螺栓和挡板，用于调节片状熔体的厚度和宽度。

进一步，所述片材成型辅机系统包括压光机、牵引冷却托架、裁边装置和双工位收卷机，压光机将片材模头挤出的片状熔体压延并冷却定型为成品片材，然后通过牵引冷却托架对片材进行冷却并输送；裁边装置将片材边缘裁剪至要求的宽幅并回收；双工位收卷机用于将最终的成品片材收卷。

本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种聚合物复合纸生产设备，生产过程中无三废排放，同时设备成本仅为传统纸张生产设备成本的十分之一，所占厂房面积较小，其包括原料供给系统、混合喂料系统、双螺杆混炼造粒系统、成品颗粒包装系统、双螺杆混炼挤出系统、片材成型挤出系统和片材成型辅机系统；原料供给系统用于原料的储存、输送、定量称重，然后按个比例将原料输送至混合喂料系统；混合喂料系统用于将各原料加热、混合至均一的团状熔体，并通过喂料装置喂入双螺杆混炼造粒系统；双螺杆混炼造粒系统用于将聚合物熔体进一步混炼成分散充分、分布均匀的熔体，通过造粒和冷却设备将熔体制作为大小均匀的固体颗粒；成品颗粒包装系统用于将固体颗粒储存并包装，以备双螺杆混炼挤出系统使用；双螺杆混炼挤出系统将固体颗粒熔融并深度混炼，混炼后的熔体进入片材成型挤出系统；片材成型挤出系统将聚合物熔体过滤、计量后从模具挤出至片材成型辅机系统；片材成型辅机系统将聚合物熔体定型并冷却成厚度均匀的聚合物复合纸，裁切后收卷。

附图说明

图1-图3本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-3所示，本发明提供一种聚合物复合纸生产设备，包括原料供给系统、混合喂料系统、双螺杆混炼造粒系统、成品颗粒包装系统、双螺杆混炼挤出系统、片材成型挤出系统和片材成型辅机系统；

原料供给系统用于原料的储存、输送、定量称重，然后按个比例将原料输送至混合喂料系统；混合喂料系统用于将各原料加热、混合至均一的团状熔体，并通过喂料装置喂入双螺杆混炼造粒系统；双螺杆混炼造粒系统用于将聚合物熔体进一步混炼成分散充分、分布均匀的熔体，通过造粒和冷却设备将熔体制作为大小均匀的固体颗粒；成品颗粒包装系统用于将固体颗粒储存并包装，以备双螺杆混炼挤出系统使用；双螺杆混炼挤出系统将固体颗粒熔融并深度混炼，混炼后的熔体进入片材成型挤出系统；片材成型挤出系统将聚合物熔体过滤、计量后从模具挤出至片材成型辅机系统；片材成型辅机系统将聚合物熔体定型并冷却成厚度均匀的聚合物复合纸，裁切后收卷。

一，所述原料供给系统包括原料负压输送装置101、液体供给装置102和自动定量称重装置103；所述原料负压输送装置101和所述液体供给装置102均与所述自动定量称重装置103相连；

所述原料负压输送装置101包括配备有接料盒、螺杆输送装置的倒料站，罗茨风机，物料输送管路，气动阀门和分体过滤器，所述螺杆输送装置由罗茨风机带动将接料盒的原料通过物料输送管路输送给自动定量称重装置，所述气动阀门设置物料输送管路上，粉体过滤器设置物料输送管路的端部，所述粉体过滤器内置布袋式过滤筒；其中，螺栓输送装置电机功率为0.75-1.5KW，罗茨风机功率为5.5-10.5KW，物料输送管路所用管道直径Ф=50~100mm，材质为不锈钢

所述液体供给装置102包括液料原料罐和液体输送油泵；原料罐容积1~3m³，材料不锈钢，厚度δ=1~3mm，配置料位器和手动阀门，液体输送油泵功率0.75~1.5kw，最大流量3700L/H；液体输送管道，材质为不锈钢。

所述自动定量称重装置103包括粉体称重罐、液体称重罐和定量称重传感装置，所述粉体称重罐顶部设有空气过滤排气装置，所述液体称重罐的顶部设有入料口，所述入料口通过液体管道与液体供给装置相连；粉体称重罐容积1000~1500L，材料不锈钢，厚度δ=2~4mm，液体秤重罐容积30~80L，材料不锈钢，厚度δ=2~4mm。

二，所述混合喂料系统包括高速混合机201和锥形强制喂料机202；

所述高速混合机201包括气动锅盖所述锅盖上设有观察口、加料口和排气口，材料304焊接件；夹层结构的桶身，其内层为304焊接件，厚度10mm，桶身内部加有导流板和材质为304铸件的搅拌桨叶，搅拌桨叶数量2~4片，内桶身总容积800~1500L；皮带传动机构，电机功率150~250KW，转速由变频器控制；气动式放料装置，放料口直径300mm；

所述锥形强制喂料机202包括传动电机，传动电机功率7.5~11kw，变频调速；减速箱，最大输出转速11rpm；双螺杆啮合型螺杆，异向旋转，锥度22°，大端直径φ393mm，小端直径φ70mm；锥形机筒和喂料箱，所述锥形机筒和喂料箱下方配置有永固加热导热油的加热棒；

三，所述双螺杆混炼造粒系统包括主电动机一301、平行三轴式高扭矩减速箱一302、螺杆303、机筒一和水环造粒辅机304；

主电动机一301采用交流电机或直流电机，转速采用交流变频器或直流调速器调节，电动机输出轴通过联轴器与双螺杆减速箱一302输入轴相连接，电动机功率90~200KW；

平行三轴式高扭矩减速箱一302，传动比i=3~5，输出转速300~500RPM；

所述螺杆一303上设有螺杆组件；所述螺杆组件包括输送螺块、混炼螺块、捏合螺块、阻尼块及反旋螺块，所述螺杆为螺杆组件串联排列组合而成，螺杆旋转形式为双螺杆啮合型同向旋转，螺杆长径比L/D=36:1~48:1，螺杆外径Φ=61.5~94.5mm，所述机筒一由8~15节筒体串联组成，机筒长径比L/D=36:1~48:1，壳体采用45#钢为基材，内置循环水道用于降低筒体温度，外侧包裹电加热器用于加热机筒内的物料；筒体内衬为“∞”结构采用优质耐磨合金并经热处理，机筒内径Φ=62~95mm。

所述水环造粒辅机304包括水环模面热切机头、水环切粒机、水环热切罩、水泵、水箱和离心脱水机组成；所述水环模面热切机头由分流锥和热切模面组成，水环切粒机到家连接切粒刀片，在刀架上由弹簧定压刀片，贴浮在机头模面上，通过旋转完成切粒动作。水环热切罩材质为不锈钢，厚度δ=10~20mm；水泵功率3~7.5KW，水箱材质为不锈钢；离心脱水机外壳和内部网状滚筒材质均为不锈钢，减速电机驱动，皮带轮传动，减速电机功率5.5~11KW。

四，所述成品颗粒包括系统包括：

干燥沸腾床401，筒体容积3000~4000L；装料量1000~2500kg；桶体材质：内胆采用2.0mm不锈钢制作，外壳2mmA3板制作，中间加特殊保温材料；干燥加热功率：60KW，15根，4kw∕根；加热方式：电加热管加热；除湿箱体50*50*3mm；风机功率：5.5~7.5KW；再生风机功率：1.5~2.2KW；再生加热功率：加热棒6根，功率18KW；

均化料仓402，由料仓、管道和风机组成。料仓容积8~10m³；风机功率3~5.5KW，管道包括管道、三通和弯头，直径Φ130~160mm；

物料在干燥沸腾床上进行干燥处理后进入均化料仓，然后通过自动包装机403对成品颗粒进行包装。

五，所述双螺杆混炼挤出系统包括喂料机501、主电动机二502、减速箱二503、螺杆二504、机筒二和排气装置；

所述喂料机501包括喂料电机、喂料减速箱、喂料螺杆、喂料机筒和料斗，喂料电机为功率1.5~3KW；喂料螺杆Φ45~60mm；喂料机筒内径Φ45~60mm；喂料料斗容积L=100~200L，材质为不锈钢。

主电动机二502采用交流电机或直流电机，转速采用交流变频器或直流调速器调节，电动机输出轴通过联轴器与双螺杆减速箱二503输入轴相连接，电动机功率90~200KW ；

减速箱二503：采用平行三轴式结构，传动比i=3~5，输出转速300~500RPM。

所述螺杆二504上设有螺杆组件；所述螺杆组件包括输送螺块、混炼螺块、捏合螺块、阻尼块及反旋螺块，所述螺杆为螺杆组件串联排列组合而成，螺杆旋转形式为双螺杆啮合型同向旋转，螺杆长径比L/D=36:1~48:1，螺杆外径Φ=61.5~94.5mm；所述机筒二由8~15节筒体串联组成，机筒长径比L/D=36:1~48:1，每节筒体为包括壳体和内衬，壳体采用45#钢为基材，内置循环水道用于降低筒体温度，外侧包裹电加热器用于加热机筒内的物料；筒体内衬为“∞”结构采用优质耐磨合金并经热处理，机筒二内径Φ=62~95mm。

六，所述片材成型挤出系统包括双工位柱塞式换网器601、熔体泵602、片材模头603；

所述换网器601，由液压站和2个柱塞式换网器组成，液压站通加压完成对柱塞换网器的的左右移动，双工位的设计实现了不停机换网功能。每个换网器上设有1个椭圆形分流板，分流板上固定金属滤网过滤熔体中的杂质。

熔体泵602，泵体材料铬镍合金钢、镍基合金钢，加热元件为不锈钢加热棒，排量50~100cm3/min，转速10~120rpm，传动电机功率5.5~7.5kw。

所述片材模头603内设有流道，流道端部为出料口，出料口的模唇上设有调节螺栓和挡板，用于调节片状熔体的厚度和宽度，模唇宽度L=1000~1200mm，制品最大宽度L=800~1000mm，制品厚度为δ=0.8～1.8mm。

七，所述片材成型辅机系统包括压光机701、牵引冷却托架702、裁边装置703和双工位收卷机704；

压光机701：采用三辊或五辊压光机，由辊筒、传动装置、辊筒间隙调节装置、水循环温控装置、辊筒间隙调整装置组成。辊筒直径为Φ300~600mm，宽度为L=1000~1300mm；传动装置独立式减速交流电机3~5.5KW，辊筒间隙调节装置采用液压式调节，调节范围0～50mm；水循环温控装置由3或5台独立的水模温机控制，数量与辊筒数量对应，温控精度≤±1℃。

牵引冷却托架702：由冷却托架和牵引机组成。冷却托辊长度L=800~1200mm，外径Ф=200~220mm。牵引机电机为减速电机，功率2.2~4KW；

裁边装置703：由裁刀和废边收卷装置组成，两侧两把裁刀可有效切除废料，使片材达到所需要的宽度，裁切下来的废料由废边收卷装置收卷并回收；

双工位收卷机704：卷芯由力矩电机驱动，力矩10~15N.m。

压光机将片材模头挤出的片状熔体压延并冷却定型为成品片材，然后通过牵引冷却托架对片材进行冷却并输送；裁边装置将片材边缘裁剪至要求的宽幅并回收；双工位收卷机用于将最终的成品片材收卷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。