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主题:塑料改性的工厂设计

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塑料改性的工厂设计  发帖心情 Post By:2010/7/5 15:58:00 [只看该作者]


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    塑料改性的工厂设计比一般化工厂设计要简单得多,因为塑料改性基本上没有废水、废气等污染物的排放或排放很少,另外易燃易爆挥发物也较少,因此在工厂设计时可相应地考虑少一些。塑料改性工厂所使用的动力主要是电,所以工厂设计时一定要考虑变压器的容量以及电路的承载负荷。因为双螺杆挤出机以及高速混合机都是功率较大的机器,还有加热功率,因此一条中等规模的生产线所需要的电力总功率大约为120kW。另外,水路和气(压缩空气)要考虑好。冷却主要是水冷和风冷,因此不需要蒸汽。在南方如广东等地全年不结冰的地区可以不要锅炉。但在北方地区,车间还必须有采暖设备。一方面是工人工作时取暖的需要,另一方面是水路以及设备冷却管路的需要,否则在寒冷的冬天,如果停机几天的话,很容易冻坏水管和设备。 
    一般来讲,塑料改性工厂大致可考虑如下方面: 
    ①产量  首先要确定产量,然后确定大致的厂房面积。如果考虑先开始小产量的生产,看发展情况以后再扩大生产的话,可在设计时留出一定的发展空间。 
    ②品种  是小品种(产量少,牌号多)还是大品种(产量大,牌号少)。如果是大品种,可考虑选购螺杆直径较大的设备,如φ90、φ120等双螺杆挤出机组;而如果是小品种则可考虑小设备,如φ65,φ50等双螺杆挤出机组;如果大品种和小品种均有,则可购一台大设备,多台中等设备和中小设备,这样最经济,也可灵活安排生产,在生产牌号较多时,非常有利。因为不必在一台设备上频繁更换物料,这样生产效率提髙,物料损失大大减少, 经济效益可观。 
    ③塑料种类  生产PVC改性料和生产聚烯烃改性料所用的设备大不一样,要根据所加工的塑料来选择设备。一般塑料改性厂要生产多品种、多种类的改性料,因此在设备选择上一定要多选用那些通用性较强的设备。 
    ④辅助设备  不能忽略辅助设备,在许多时候不是主机而是辅助设备影响了正常生产和质量的波动。特别是干燥设备,一定要仔细选择。因为许多问题可能是水分引起的。如PC的改性, 由于PC在高温(260℃左右)下加工微量水分就可引起分解,致使PC改性料的性能大大下降, ,要求在加工PC前一定要对PC彻底充分干燥,要使其含水量小于0.03%,不然就达不到理想的改性效果。这样干燥设备显得极为重要,一是干燥能力要强,二是干燥产能也要高,要不然干燥时间太长,跟不上挤出机的挤出速度,影响正常生产。另外干燥时间太长,PC在较高温度下(一般干燥PC的温度为105-110℃)暴露在空气中太久,也会弓|起。因此,辅助设备的选择在设计时就要考虑充分,并与主机生产能力配套。 
    ⑤水、电、气(压缩空气)管路铺设要到位  在设计时,将机器位置确定后,一定要将水、电、气管线铺设到机器及其辅机所在位置,最好将这些管线埋设在地下,这样不至于显得凌乱和交叉影响;如果不能埋在地下,应该以钢管护套,不能用塑料管护套,因为在车间地面要经常穿行设备、货物运送、人员往来等,塑料管时间长了会损坏,这样影响内部的水、电、气正常输运。 
    ⑥高速混合机机房要单独隔离现在大多数塑料改性厂均使用高速混合机,因为高速混合机要经常混合滑石粉、碳酸钙、颜料等粉状填料,易粉尘飞扬,如不隔开将影响整个车间的环境。单独隔开后,可以加强局部除尘和通风,容易保持车间的环境,经济性较好。    
    ⑦原料转运和输送问题一方面是原辅料的运送问题,另一方面是产成品和半产品的 运输问题。特别是原辅料的运输,要考虑采用重力式输送或皮带输送。如果在设计时考虑这一问题,可以建二层车间或搭设平台,依靠自上而下的重力输送是最方便和最经济的。如果不能建二层车间或搭建平台,就要设立皮带输送或风力输送。在产量较大时单纯依靠工人的体力搬运是不合适的。 
    ⑧检测设备要配套要单独建立检测室。检测是质量的保证,在建立塑料改性料工厂时一定要将小型实验设备和检测仪器纳人整盘计划。小型实验设备主要是用于开发新品以及产品配方和产品颜色调整。因为改性料品种繁多,特别是颜色繁多,需要根据不同的用户配制颜色,因为颜色直接关系到用户产品的外观。用户对颜色要求是很苛刻的,如许多用户要求颜色偏差值(△δ)小于0.5,这是一个相当严格的要求。所以要经常对颜色进行调整。如果没有小型实验设备,那么颜色的调整将很费事、费时、费力和费料,造成很大的浪费。主要的小型实验设备及常规检测仪器包括: 
    a.  小高搅(高速混合机):一般为5L或10L,一台; 
    b.  分析天平:最好是电子天平,精度要求0.001g; 
    c.   小型真空干燥箱:一台; 
    d. 小型双螺杆挤出机机组:一般为φ25、 φ30或φ35双螺杆挤出机组,一套; 
    e.  注射机:用于注射样条,100吨锁模力即可,一台; 
    f.   样条模具:包括拉伸样条、弯曲样条、冲击样条、热变形温度测试样条、燃烧样条、色板、收缩率圆片、电性能测试样条等,各种样条尺寸应符合国家标准或国际(ISO)标准;如果产品经常出口,还要有美国材料试验学会(ASTM)标准样条模具; 
    g.  电子拉力机:可测试拉伸性能(拉伸强度和断裂伸长率)、弯曲性能(弯曲强度和弯曲模量); 
    h.  悬臂梁(Izod)冲击实验仪:测试悬臂梁冲击强度; 
    i.  简支梁(Charpy)冲击实验仪:测试简支梁冲击强度; 
    j.热变形温度测试仪:测试热变形温度(HDT)和维卡软化点; 
    k.配色仪:可选用手提式简易配色仪,也可选用带计箅机处理系统的配色仪。条件许可的话,最好是选用后者,因为计算机配色可大大减少配色误差和配色工作量; 
    1.熔体流动速率(MFR)测定仪:测试改性料的熔体流动速率,表征改性料的流动性。 往往用户要求的表观指标就是熔体流动速率; 
    m.马福炉:测试玻璃纤维含量和其它无机填充剂含量; 
    n.氧指数(OI)仪:测试改性料的氧指数,以表征改性料的燃烧性能。一般0I<25,材料易燃,0I=25~30餘材料瞧,0I>30则标材料敲自熄性(离开火焰自动熄灭); 
    o.垂直、水平燃烧测定仪:测试材料的阻燃性能,可测试出材料的阻燃性符合UL94标准的哪一级,如UL94V0级、Vl级、V2级等,UL94V0级是阻燃性最高的一级。但要注明测试样条的厚度,一般为3.2mm、1.6mm或更薄的0.8mm。测试样条的厚度越小,表明阻燃性越高。如:1.6mm厚的UL94V0级就比3.2mm厚的UL94V0级的阻燃性高; 
    p.高阻仪:测试改性料的体积电阻率和表面电阻率,可表征材料的抗静电性能和电性能。如:体积电阻率<109Ω.cm则表示该材料具有一定的抗静电性能。 
    目前现代化的改性料生产厂包含了许多方面,特别是考虑了原辅料和半成品、成品的输送问题,是一个系统工程。图1、2是现代化塑料改性材料生产厂的审计示意图。

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    由于塑料改性后主要用于制造家电、汽车等塑料部件,因此还要进行注射或挤出成型。一般的塑料改性厂不具备塑料部件的成型加工能力或不进行塑料部件的加工,这样就必须将改性料运到塑料制品加工厂进行加工,如此一来就增加了运输成本和塑料再熔融的能量消耗。因此现在提倡改性料生产和塑料部件成型同时进行,即将改性后的塑料熔体不冷却切粒直接送入注射机注射成型制品,这样可大大节约能源和运输成本,是理想的塑料改性和成型加工一体化流程,如图3、图4所示。

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补充一点  发帖心情 Post By:2010/7/7 9:11:00 [只看该作者]

还有炎热的夏天没有写上呢!工厂的设计还要有通风和采光!这样可以节省不少电费的。呵呵

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  发帖心情 Post By:2010/7/7 9:16:00 [只看该作者]

这是转帖,不是大全。

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