CN104385633A - 防火聚苯板的生产方法及生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防火聚苯板的生产方法及其生产设备：在聚苯板上表面浇或喷淋液态阻燃剂，同时在聚苯板下表面对聚苯板抽真空，使液态阻燃剂在重力和气压差的作用下从上向内流经整个聚苯板内部孔隙内以包裹聚苯珠粒表面；然后进行干燥使阻燃剂固化。生产设备包括用于输送聚苯板的输送线、阻燃剂容器，在输送线渗透段上方设置有阻燃剂撒布器，阻燃剂撒布器通过管道以及控制阀和/或泵与所述阻燃剂容器相通；还包括真空泵，真空泵连接一个气液分离器的气相出口，气液分离器入口通过管路与汇气器连通，汇气器的进气口位于输送线渗透段的输送面位置且朝向上方；在输送线固化段所述输送线穿过固化炉。本发明生产效率高，产品质量好，防火性能能够达到A2级。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火聚苯板的生产方法及生产设备，是一种流水线式连续生产方法和设备，采用抽真空造成的压力差和重力强制阻燃剂渗透入聚苯板的孔隙内，充分包裹聚苯乙烯珠粒表面，提高防火性能，可达到A2级。
背景技术
聚苯板又称聚苯乙烯泡沫板，是由含挥发性液体发泡剂的聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型为具有微细闭孔结构的板材，其闭孔是在珠粒内部，相邻珠粒之间具有微孔隙，其中一部分孔隙特别是珠粒之间的微孔隙相互连通直到通到聚苯板表面，称为开式孔隙。聚苯板具有轻质、导热系数低的优点。因其具有优异保温性能，被广泛用于建筑保温。
聚苯板作为建筑材料的优势是具有优异的保温性能，然而其易燃又是其显著的缺点，限制了其应用。因此，提高其阻燃性成为聚苯板推广应用迫切需要解决的技术问题。目前提高其阻燃性一般是采用阻燃剂进行处理，一种方式是将固体阻燃材料与聚苯乙烯母粒混合，再进行发泡和成型，阻燃剂是混杂在聚乙烯内，这种方式可以提高聚苯板的防火性，但其防火性能只能达到B级。为了达到A级，人们采用液态阻燃剂在聚苯板的表面以及珠粒表面进行包裹，与混合方式相比其防火性能进一步得到了提高，可以达到A2级。目前包裹方式主要采用如下几种：(1)将发泡聚苯珠粒与阻燃剂混合搅拌，使珠粒表面包裹一层阻燃剂后在模具中成型成板。(2)将阻燃剂与聚苯板放置于一个密闭容器中加压到十几个MPa，通过在外部加压，使阻燃剂渗透入珠粒以及珠粒之间的开式孔隙内。(3)将阻燃剂与聚苯板放置于一个密闭容器中，通过抽真空以使聚苯板孔隙内的空气排出，以减少阻燃剂渗透阻力进行渗透。上述三种方法其不足是：(1)搅拌、加压渗透、真空渗透均需要在一个容器中进行且需要足够停留时间，因此只能间歇生产不能连续生产，进料、卸料劳动强度大且耗时，生产效率低。(2)由于聚苯板中开孔孔隙小，且阻燃剂流动性差，加压促渗透由于聚苯板孔隙内空气的存在对渗透产生抵抗作用，而抽真空促渗透聚苯板内空气也要穿过阻燃剂溢出后渗透剂才能渗入，因此两种方式阻燃剂的渗透效率仍然较低，不仅造成渗透处理时间长，而且渗透不均匀，特别是板材心部珠粒表面被阻燃剂包裹率更低，降低了整个板材防火性，不易保证产品合格率。
发明内容
本发明为了克服上述缺点，提供了一种防火聚苯板的生产方法，这种方法不仅可以实现连续生产，而且周期短，阻燃剂包裹均匀，包裹率高，使得产品防火性好。
本发明采用如下方法：一种防火聚苯板的生产方法，其特征在于：在聚苯板上表面浇或喷淋液态阻燃剂，同时在聚苯板下表面对聚苯板抽真空，使聚苯板内部孔隙内的空气被从下面抽出，同时液态阻燃剂在重力和气压差的作用下从上向内流经整个聚苯板内部孔隙以包裹聚苯珠粒表面；然后进行干燥使阻燃剂固化。
所述浇或喷淋液态阻燃剂和抽真空是在流水生产线上在聚苯板向前输送过程中进行。
所述固化是在隧道式固化炉内进行，以在聚苯板输送过程中进行固化。根据阻燃剂是采用溶剂挥发型固化还是A、B组分交联固化，所述固化方式可以采用加热固化或紫外线固化。
本发明还提供了一种实现上述生产方法的防火聚苯板生产设备，包括用于输送聚苯板的输送线，其特征在于：所述输送线包括前部的渗透段和后部的固化段，还包括阻燃剂容器，在所述输送线渗透段上方设置有阻燃剂撒布器，阻燃剂撒布器通过管道以及控制阀和/或泵与所述阻燃剂容器相通；还包括真空泵，真空泵连接一个气液分离器的气相出口，气液分离器入口通过管路与汇气器连通，汇气器的进气口位于所述输送线渗透段的输送面处且朝向上方；所述汇气器与所述阻燃剂撒布器相对或位于附近；在输送线固化段所述输送线穿过固化炉。
所述气液分离器的液相出口通过管道以及泵或/和阀门连接于所述阻燃剂容器。
所述撒布器可以为沿所述输送线宽度方向设置的喷淋管，喷淋管下方设置有多个喷孔。比较理想的是所述撒布器是一均布槽，均布槽沿所述输送线宽度方向设置，其前侧壁或后侧壁的上边缘低于其他边形成溢流堰，阻燃剂能够沿溢流堰形成均匀的膜流下，因此比喷淋管在聚苯板上表面撒布更均匀。
所述输送线可以为输送履带，输送履带每一履带条上位于外表面一侧设置有沿履带宽度方向延伸的凹槽，凹槽底部有对应于所述汇气器位置的通孔。
所述汇气器为一根沿所述履带行进方向设置的长托板，长托板上表面设置有两端封闭的长槽，托板托在所述上层履带条下面并对应履带条上通孔的位置。通过汇气器可以同时连接每一经过其上部的履带条上的通孔，通过通孔和凹槽沿履带宽度方向抽气，同时长托板又可以对履带条进行支撑。
所述输送线也可以为由多个辊子构成的输送辊道，辊子被电机和齿轮或链条等传动机构驱动，所述汇气器为安装于两个辊子之间的沿辊子长度方向延伸的长条状盒体，盒体上表面设置有吸气孔。
所述盒体上表面设置有多个沿盒体长度方向排列的长凹槽，长凹槽底部设置有通孔构成所述的吸气孔。
在所述输送线上方位于撒布器下方前后两侧的位置各设置有一根压料辊。
所述撒布器和汇气器均为多组。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明是利用在聚苯板下方抽真空，使聚苯板内部开式孔隙从聚苯板上方到下方形成压力差，在压力和重力作用下强制阻燃剂向聚苯板内开式孔隙渗透，因此与现有技术相比渗透速率更高，更充分，在对孔隙珠粒表面覆盖上一层阻燃剂同时，较大孔隙内多余的阻燃剂能够向下渗出而不完全填充在聚苯板孔隙内，减少阻燃剂用量和保留较高孔隙率以使聚苯板导热系数变化较小。(2)渗透所需时间短，且可以在生产线上连续生产，提高了生产效率。(3)操作简便，劳动量小。
附图说明
图1为本发明的防火聚苯板生产线示意图。
图2为实施例1输送线采用辊道时的示意图。
图3为图2中所用汇气器的立体图。
图4为实施例2中采用履带时的示意图。
图5为图4的俯视图。
图6是托板的俯视图。
图中，1、输送线，1a、输送线的渗透段，1b、输送线的固化段，
2、汇气器，3、真空泵，4、气液分离器，5、泵，6、阻燃剂容器，7、泵，8、隧道式固化炉，8、排风机，10、阀门，11、聚苯板，
21、上盒体，22、下盒体，23、长凹槽，24、吸气孔，
31、履带轮，32、履带轮，33、履带条，33a、凹槽，33b、通孔，
34、长托板，35、长槽，
111、输送辊子，112、压料辊，113、液位传感器，114、喷管，115、均布槽，116、压料辊。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的方案和原理进行说明，以助于理解本发明的内容。
如图1所示，是本发明的防火聚苯板的流水生产线，结合生产设备说明生产方法如下：
防火聚苯板生产设备，包括用于输送聚苯板的输送线1，使得聚苯板11可以在输送线1上被向前输送依次经过渗透工位和固化工位，因此为便于描述方便需要，人为把输送线划分成渗透段1a和渗透段后面的固化段1b，实际对于输送线1本身来说，其渗透段1a和渗透段后面的固化段1b既可以是连续的一条输送线，也可以是两段独立输送线首尾对接，甚至是多段独立输送线对接在一起。
还包括阻燃剂容器6用于盛装配制好的阻燃剂。在输送线的渗透段1a上方设置有阻燃剂撒布器，其作用是将阻燃剂沿输送线1上的聚苯板11宽度方向淋撒阻燃剂，以使聚苯板11整个宽度方向都被淋上阻燃剂。阻燃剂撒布器通过管道以及控制阀门10和泵7与阻燃剂容器6相通，以通过泵7将阻燃剂由阻燃剂容器6输送到阻燃剂撒布器向聚苯板上淋阻燃剂。由于阻燃剂容器安装位置低因此采用泵7输送，当该容器安装位置高于输送线1时可利用位差作为动力而不用泵7是显而易见的，阀门10的作用在于可以控制阻燃剂是否淋出，当然如果控制***是控制泵7的运转来控制何时淋撒阻燃剂，阀门10也可以取消。
还包括真空泵3，真空泵3连接一个气液分离器4的气相出口，气液分离器4入口通过管路与汇气器2连通，汇气器2的进气口位于所述输送线1的渗透段1a的输送面即聚苯板下表面的位置且朝向上方；所述汇气器2与所述阻燃剂撒布器相对或位于附近，例如略靠前或靠后，前后是按聚苯板11移动方向而言，只要撒布的阻燃剂是处于汇气器抽真空时真空场作用范围内即可，当然两者上下相对效果最佳。本发明的汇气器，是基于吸真空时是沿聚苯板宽度方向对聚苯板11整个横断面抽真空，而最后要汇集到一起再进入管道，因此空气会汇集，故称为汇气器。
在输送线1的固化段1b输送线1固化穿过隧道式固化炉8，固化炉顶端排气口设置有排风机8以将含挥发的溶剂的湿气抽出。
其生产方法如下：聚苯板11被一块挨一块放置于输送线1上，在被向前输送经过渗透段1a的阻燃剂撒布器时，阻燃剂容器6内的阻燃剂通过泵7增压和经过阀门10以及阻燃剂撒布器沿聚苯板上表面宽度方向被撒布在聚苯板11上表面，由于聚苯板11下表面贴在汇气器上口部，真空泵3抽真空时，聚苯板11内部开式孔隙(即能够与外界连通的孔隙，是相对于闭孔而言)内的空气向下流动，因此在整个聚苯板截面区域形成下部压力低上部压高的压力差，在空气向下流动同时，上表面的阻燃剂在其本身重力以及空气压力差作用下渗透入聚苯板内部开式孔隙特别是珠粒间的孔隙，并在吸力和重力作用下沿孔隙向下渗透直至从上向下穿透整个聚苯板，使聚苯板内部孔隙内的空气被从下面抽出同时，液态阻燃剂在重力和气压差的作用下从上向内流经整个聚苯板内部孔隙内以包裹聚苯珠粒表面，多余的阻燃剂与空气一起会进入气液分离器4实现气液分离，分离出的阻燃剂被泵5输送到阻燃剂容器6以被循环使用。由于空气排出方向与阻燃剂渗入方向一致，因此比现有增加或抽真空促渗方式相比渗透速率大大提高，并能够渗透整个聚苯板，使珠粒表面包裹率大大提高，因此防火性能得以保证。
由于聚苯板上阻燃剂渗透是在向前输送过程中进行，为避免一次抽真空渗透不足，图1中采用三组阻燃剂撒布器和汇气器实现三次渗透处理，当然对于较厚的聚苯板还也可以采用更多组进行多次渗透处理，至直整个聚苯板珠粒表面充分包裹阻燃剂。再经过隧道式固化炉8加热固化处理。
输送线以采用辊道式还可以采用履带式。
图2示出了一种辊道式输送线，即通过机架上安装的被电机驱动的多个输送辊子111构成，辊子111被电机和齿轮或链条等传动机构驱动。同时结合图3所示，汇气器2为安装于两个辊子111之间的沿辊子长度方向延伸长条状盒体，盒体上表面设置有吸气孔。为便于加工，图3中的汇气器是由上盒体21及下盒体22组成，可以采用尼龙材料以耐磨并减少上表面与聚苯板11摩擦时的阻力，上盒体21上表面设置有多个沿盒体长度方向排列的长凹槽23，长凹槽23底部设置有通孔构成所述的吸气孔24，下盒体22底部汇集到一个出口管上。之所以采用多个长凹槽23而不沿整个盒体21上表面长度方向整个设置一个凹槽，是考虑到多个长凹槽23之间连接部能够对聚苯板11进行支撑，以避免聚苯板11下表面在真空吸力作用下向下变形嵌入汇气器的凹槽内，造成移动阻力过大而无法向前移动，而长凹槽23由在聚苯板移动方向提供一个比吸气孔24来说相对较大的吸气面积，使作用范围在聚苯板移动方向较大。
在图2所示的实施例中，在所述输送线上方位于撒布器下方前后两侧的位置各设置有一根压料辊112、116，以有利于聚苯板11与汇气器2贴紧。压料辊112、116的旋转方向也要与聚苯板移动方向一致。如图2所示，实际上这两个压料辊112、116之间还形成的一个阻燃剂料槽，使阻燃剂在两个压料辊之间以及两侧的输送线侧档板之间形成一定的液位，以保证聚苯板11上表面沿该料槽均有一定液位高度的阻燃剂，同时在该料槽内可以安装一个液位计与通过控制器与泵7或控制阀门10形成控制回路，以维持料槽液位高度。
图2中撒布器是一均布槽115，均布槽115沿所述输送线宽度方向设置，其前侧壁(图中右侧，因聚苯板是由右向左运动)上边缘低于其他边形成溢流堰，阻燃剂能够沿溢流堰形成均匀的膜流下，因此比喷淋管在聚苯板上表面撒布更均匀。即阻燃剂先由喷管114流入均布槽115内的中部位置，再沿均布槽115向两端流动以填满，然后多余的阻燃剂沿溢流堰形成厚度大体均匀的膜流入到两个压料辊之间，实现阻燃剂在聚苯板宽度方向均布。
图4和图5示出的是一种履带式输送线，履带有一根根平行排列和铰链的履带条33安装在至少两个履带轮31、32上构成，其中一个履带轮为主动轮另一个为从动轮。履带输送与辊道传动不同的是，聚苯板在向前输送时与履带条的相对位置不变，因此输送履带每一履带条33上位于外表面一侧设置有沿履带宽度方向延伸的凹槽33a，即使聚苯板在真空力作用下变形嵌入凹槽33a内，不仅不影响向前输送，而且还有利于向前输送。凹槽33a底部有对应于所述汇气器位置的通孔33b。
对应的汇气器为一根沿所述履带行进方向设置的长托板34，长托板34上表面如图6所示设置有前后及左右两端均封闭的长槽35，托板34托在所述上层履带条下面并对应履带条上通孔的位置。如图4、5所示，履带在向前输送聚苯板时，当履带条33移动到托板34上方且其通孔33b到达托板上的长槽35位置时，由于托板与气液分离器连通，所以聚苯板内的空气经过履带条33上的凹槽33a汇集并由通孔33b进入托板的长槽35内，再经过管道进入气液分离器和真空泵排出。履带条33离开托板由于其上面的通孔33b离开托板上的长槽35因此该履带条停止了抽真空。通过汇气器可以同时连接每一经过其上部的履带条上的通孔，通过通孔和凹槽沿履带宽度方向抽气，同时长托板又可以对履带条进行支撑。
阻燃剂撒布器还可以采用沿所述输送线宽度方向设置的喷淋管，喷淋管下方设置有多个喷孔。
Claims (10)
1.一种防火聚苯板的生产方法，其特征在于：在聚苯板上表面浇或喷淋液态阻燃剂，同时在聚苯板下表面对聚苯板抽真空，使聚苯板内部孔隙内的空气被从下面抽出同时液态阻燃剂在重力和气压差的作用下从上向内流经整个聚苯板内部孔隙内以包裹聚苯珠粒表面；然后进行干燥使阻燃剂固化。
2.如权利要求1所述的防火聚苯板的生产方法，其特征在于：所述浇或喷淋液态阻燃剂和抽真空是在流水生产线上在聚苯板向前输送过程中进行。
3.一种防火聚苯板生产设备，包括用于输送聚苯板的输送线，其特征在于：所述输送线包括前部的渗透段和后部的固化段，还包括阻燃剂容器，在所述输送线渗透段上方设置有阻燃剂撒布器，阻燃剂撒布器通过管道以及控制阀和/或泵与所述阻燃剂容器相通；还包括真空泵，真空泵连接一个气液分离器的气相出口，气液分离器入口通过管路与汇气器连通，汇气器的进气口位于所述输送线渗透段的输送面处且朝向上方；所述汇气器与所述阻燃剂撒布器相对或位于附近；在输送线固化段所述输送线穿过固化炉。
4.如权利要求3所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述气液分离器的液相出口通过管道以及泵或/和阀门连接于所述阻燃剂容器。
5.如权利要求3或4所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述撒布器为沿所述输送线宽度方向设置的喷淋管，喷淋管下方设置有多个喷孔；或者所述撒布器是一均布槽，均布槽沿所述输送线宽度方向设置，其前侧壁或后侧壁的上边缘低于其他边形成溢流堰。
6.如权利要求5所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述输送线为输送履带，输送履带每一履带条上位于外表面一侧设置有沿履带宽度方向延伸的凹槽，凹槽底部有通孔；所述汇气器为一根沿所述履带行进方向设置的长托板，长托板上表面设置有两端封闭的长槽，长托板托在所述上层履带条下面并对应履带条上的通孔位置。
7.如权利要求5所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述输送线为由多个辊子构成的输送辊道，辊子被传动机构驱动；所述汇气器为安装于两个辊子之间的沿辊子长度方向延伸长条状盒体，盒体上表面设置有吸气孔。
8.如权利要求7所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述汇气器的盒体上表面沿其长度方向均布有多个长凹槽，长凹槽底部设置有通气孔。
9.如权利要求3或4所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：在所述输送线上方位于撒布器下方前后两侧的位置各设置有一根压料辊。
10.如权利要求3或4所述的防火聚苯板生产设备，其特征在于：所述撒布器和汇气器均为多组。
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