造粒生产线的各种切粒方式及其优缺点


  市场上有许多种不同的造粒生产线设计,但所有的造粒生产线都分为两大类:冷切粒系统和模面热切粒系统。二者的主要区别在于切粒过程时间的安排。

  冷切粒系统

  条料造粒机的使用历史悠久。包括口模、冷却段(水浴或鼓风机)、干燥段(如果采用水冷)和切粒刀。用机或齿轮泵熔融的聚合物通过一个水平安装的口模而形成条料(现代化的口模经过精密机械加工,均匀加热,以产出质量稳定的条料)。条料从口型排出后,即用鼓风机或空气/真空设施进行冷却,或用水浴冷却。如果采用水冷,条料需通过一个干燥段,用强制通风吹除水分,然后将条料送到切粒室。利用一对固定刀和旋转刀的剪切作用,把条料准确地切成所需长度。粒料的直径为3.175 mm,长3.175mm,棱角清晰。

  条料生产线成本不高,操作简便,且清洗便捷。这对色料配混来说有其优点,因为两批不同色料的更换须要彻底清洗设备。但是,造条方法的缺点是冷却段需占用空间,其长度按聚合物的温度要求来确定。

  模面热切系统

  模面热切系统有三种基本型式,即喷雾造粒机,喷水(水环)造粒机和水下造粒机。虽然这类系统可以有不同设计,但典型的系统包括口模、切料室、电动旋转叶刀、冷却介质和干燥粒料的方法(如果采用了水冷)。

  喷雾造粒机推荐用于对热和长停留时间敏感的聚合物,例如聚氯乙烯、TPR和交联聚乙烯。切粒速率高达4989.52kg/h聚合物从机到切粒室的流径要保持得尽可能短,并采用少量的热量。当聚合物通过口模时,贴模面旋转的旋力即将它切成粒料。粒料切下后,随即被抛离旋转刀,为在专门设计的切粒室中强制循环流动的空气所捕获。空气流对粒料表面进行初步淬冷,并把它带出切粒室而送到冷却区。

  流化床干燥器常被采用来冷却粒料。粒料沿着一个可调节的斜面溜下,而循环风机则鼓风通过这些粒料。调节斜面倾角可延长或缩短粒料在干燥器中的停留时间。另一个通用的冷却方法是把粒料从切粒室中卸出送入一个水槽,然后用流化床干燥器或离心干燥器脱除水分。

  喷水造粒机,除熔体粘度低或具有粘性的聚合物之外,适用于大多数聚合物。这类设备又称为水环切粒机,造粒速率达到13607.77 kg/h。

  熔融的聚合物从热口模,被地着模面旋转的旋转刀切成粒料。这种甘粒系统的特色是其特殊设计的喷水切粒室。水呈螺旋线绕因流动,直到流出甘粒室。粒料切下后,即被抛入水流,进行初步淬冷。粒料水浆排入粒料浆槽被进一步冷却,然后送入离心干燥器脱除水分。

  水下造粒机与喷雾造粒机及喷水造粒机类似,不同的是它有一股平稳的水流流过模面,而与模面直接接触。切粒室的大小以恰足以使切粒刀自由地转动越过模面而不限制水流为度。熔融聚合物从口模,旋转刀切割粒料,粒料被经过调温的水带出切粒室而进入离心干燥器。在干燥器中,水被排回贮罐,冷却并循环再用;粒料通过离心干燥器除去水份.

  水下造粒机需使用热分布均匀并有特殊绝热设施的口模。小型切粒刀采用电热;大型切粒刀需采用油热或蒸汽加热的口模。工艺用水常规情况下加热到更高温度,但其热度应不足以对粒料的自由流动造成有害影响。水下造粒机用于大多数聚合物,有些机型能达到22679.62kglh的造粒能力。当用于低粘度或粘附性聚合物的切粒时水流过口模模面的方式是一大优点,但对有些聚合物如尼龙和某些品牌的聚酯这一特点可能引起口模冻结。其他优点有:因为在熔融状态下切粒,而水又起着声障作用,噪声散发较低;与冷切系统比较起来更换切粒刀的次数较少。