本发明涉及一种发泡聚丙烯珠粒连续生产线，属于化工机械技术领域。
背景技术：
泡沫塑料具有质轻、吸能、隔音、隔热、比强度高等优点，在塑料包装、交通运输业、军事航天、办公日用品等领域应用广泛。发泡聚丙烯（EPP）塑料不仅具有良好力学性能、耐热性、回弹性，还具有优良的耐化学腐蚀、耐应力开裂等性能，在汽车工业、运输业和包装行业极具竞争力，可以替代EPS和EPE材料，应用前景非常广阔。
目前EPP珠粒发泡工艺分为两类：间歇式釜压发泡法、连续式挤出发泡法。间歇式釜压发泡法工艺条件容易控制，可以制备倍率和闭孔率可调控的发泡珠粒，但要求压力高，设备投入大，成本高，生产周期长，在世界范围内有JSP、BASF、KANKA等公司采用该方法进行生产。连续式挤出发泡法是将含有发泡剂的聚丙烯均相熔体从机头口模挤出时，通过快速泄压，进行相分离，使溶于聚丙烯均相熔体的气体膨胀，再随着气泡成核、长大、固化，一次性完成挤出和发泡，工艺流程简单，工业化生产效率高。
本发明公开了一种发泡聚丙烯珠粒连续生产线，将超临界流体定量加注系统、三螺杆挤出机、水环热切粒系统、脱水干燥系统等相结合，可以连续、高效制备聚丙烯发泡珠粒。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种发泡聚丙烯珠粒连续生产线。
本发明所采取的技术方案是：
一种发泡聚丙烯珠粒连续生产线，其包括储料罐、计量罐、低温高速混合系统、全自动上料系统、三螺杆挤出机、超临界流体定量加注系统、水环热切粒系统、离心干燥器、振动分离筛、中转料仓、产品料仓和包装系统，各设备或系统按以下顺序依次相连：储料罐→计量罐→低温高速混合系统→全自动上料系统→三螺杆挤出机→水环热切粒系统→离心干燥器→振动分离筛→中转料仓→产品料仓→包装系统，超临界流体定量加注系统设置在三螺杆挤出机的均化段；所述三螺杆挤出机的机头处还依次设置有换网器和熔体泵。
进一步的，还设置有分别和各设备或系统电连接的电气控制柜。
进一步的，所述的电气控制柜内设置有PLC或PPC自动控制系统、机电控制系统和过载保护系统。
进一步的，所述的低温高速混合系统为立式混合机或卧式混合机。
进一步的，所述的全自动上料系统为真空失重计量式。
进一步的，所述的三螺杆挤出机为一字型三螺杆挤出机或品字型三螺杆挤出机，螺杆直径为60～120mm，螺杆长径比L/D为（30～40）：1。
进一步的，所述的超临界流体定量加注系统的最大加注压力为25MPa，加注速度为5～300mL/min。
进一步的，所述的水环热切粒系统通过法兰与熔体泵相连，所述的水环热切粒系统包括模板、切刀和水循环系统。
进一步的，所述的模板截面为圆形，模板头部出料孔的直径为0.1～1mm，出料孔的数量100～200个，配置有单独的温控系统。
进一步的，所述的水循环系统设置有流量调节阀和过滤网。
本发明的有益效果是：
1）本发明的生产线中的三螺杆挤出机具备优异的塑化分散特性，产能比较高，设置在三螺杆挤出机内的换网器可以有效除去原料中的大颗粒杂质，设置在三螺杆挤出机内的熔体泵可以提高输送的熔体的压力和保证稳定性；
2）本发明的生产线中的超临界流体定量加注系统可以定量加注超临界二氧化碳或超临界氮气，加注压力大，加注速度可调；
3）本发明的生产线中的水环热切粒系统可以充分保证模口切粒后粒子截面闭合，优化粒子形状；
4）本发明的生产线中设置有物料计量设备、低温高速混合设备、全自动上料设备等，便于连续生产，工业化程度高；
5）本发明的生产线中设置有电气控制箱，可对整套生产线进行全自动控制，大大提高了生产效率，降低了劳动强度；
6）本发明的生产线制备的发泡聚丙烯珠粒产品无发泡剂分解物残留，可二次发泡，成品回弹性高，质量稳定，微孔分布均匀，发泡倍率可调，可以满足汽车领域吸能缓冲件、精密包装、日用品等方面的需求。
附图说明
图1为本发明的发泡聚丙烯珠粒连续生产线的结构示意图。
附图标识说明：1、电气控制柜；2、储料罐；3、计量罐；4、低温高速混合系统；5、全自动上料系统；6、三螺杆挤出机；61、换网器；62、熔体泵；7、超临界流体定量加注系统；8、水环热切粒系统；9、离心干燥器；10、振动分离筛；11、中转料仓；12、产品料仓；13、包装系统；图中实线为物料流，虚线为水环热切粒系统和离心干燥器之间的水循环。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的解释和说明。
由图1可知：一种发泡聚丙烯珠粒连续生产线，其包括储料罐2、计量罐3、低温高速混合系统4、全自动上料系统5、三螺杆挤出机6、超临界流体定量加注系统7、水环热切粒系统8、离心干燥器9、振动分离筛10、中转料仓11、产品料仓12和包装系统13，各设备或系统按以下顺序依次相连：储料罐2→计量罐3→低温高速混合系统4→全自动上料系统5→三螺杆挤出机6→水环热切粒系统8→离心干燥器9→振动分离筛10→中转料仓11→产品料仓12→包装系统13，超临界流体定量加注系统7设置在三螺杆挤出机6的均化段；所述三螺杆挤出机6的机头处还依次设置有换网器61和熔体泵62。
优选的，还设置有分别和各设备或系统电连接的电气控制柜1。
优选的，所述的电气控制柜1内设置有PLC或PPC自动控制系统、机电控制系统和过载保护系统。
优选的，所述的PLC或PPC自动控制系统可进行多位点温度、压力、流量等控制。
优选的，所述的机电控制系统可对螺杆、熔体泵、切刀等的转速进行控制。
优选的，所述的过载保护系统可对缺料、高温、高压等进行预警。
优选的，所述的计量罐3可以用作聚丙烯树脂、高熔体强度聚丙烯和助剂的计量。
优选的，所述的助剂为成核剂、抗氧剂、润滑剂、着色剂中的至少一种。
优选的，所述的低温高速混合系统4为立式混合机或卧式混合机。
优选的，所述的低温高速混合系统4配置有由冷却设备和保温材料组成的低温保护自动控制装置，保证原料在0～20℃工艺温度下进行混合。
优选的，所述的全自动上料系统5为真空失重计量式。
优选的，所述的三螺杆挤出机6为一字型三螺杆挤出机或品字型三螺杆挤出机，螺杆直径为60～120mm，螺杆长径比L/D为（30～40）：1。
优选的，所述的超临界流体定量加注系统7的最大加注压力为25MPa，加注速度为5～300mL/min。
优选的，所述的水环热切粒系统8通过法兰与熔体泵62相连，所述的水环热切粒系统8包括模板、切刀和水循环系统。
优选的，所述的模板截面为圆形，模板头部出料孔的直径为0.1～1mm，出料孔的数量100～200个，配置有单独的温控系统。
优选的，所述的水循环系统设置有流量调节阀和过滤网。
优选的，所述的离心干燥器9、振动分离筛10和中转料仓11共同组成了脱水干燥系统。
采用本发明的生产线生产发泡聚丙烯珠粒的具体操作流程如下：
1）将储料罐中的普通聚丙烯树脂经计量罐计量后加入低温高速混合系统，再通过计量罐将高熔体强度聚丙烯和助剂等按比例加入低温高速混合系统，充分混合均匀；
2）通过全自动上料系统将低温高速混合系统中混合均匀的物料加注到三螺杆挤出机中，进行混炼，同时开启超临界流体定量加注系统加注超临界二氧化碳或超临界氮气，形成均相熔体，通过换网器过滤掉熔体中的细小杂质，熔体进入熔体泵，产生稳定高压，模口快速释压，形成气泡核，泡孔长大，得到超细微孔发泡聚丙烯；
3）将超细微孔发泡聚丙烯导入水环热切粒系统，进行水环热切，冷却定型，再导入脱水干燥系统，进行脱水干燥，得到发泡聚丙烯珠粒；
4）将发泡聚丙烯珠粒转入产品料仓和包装系统，进行包装。
本发明解决了釜压法制备发泡聚丙烯珠粒普遍存在的水污染严重、设备投入大、成本高、生产周期长等问题，整个生产过程工业化程度高，安全，环境友好，制备得到的发泡聚丙烯珠粒微孔分布均匀，发泡倍率可调，无发泡剂分解残留物，可二次发泡，回弹性高，产品质量稳定，可以满足汽车领域吸能缓冲件、精密包装、日用品等方面的需求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。