CN111941686A - 一种用于热塑成型的废料循环工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于热塑成型的废料循环工艺，该工艺包括将热成型机加工成型后产生的热塑废料经过收集，进入清洗装置对其表面灰尘杂质进行清洗；将清洗完成后的废料送入烘干装置，通过热风烘干除去废料表面的水分；烘干后的废料送入破碎装置破碎为碎块；首先进行预热加压，进一步加热以及搅拌使其达到熔融状态，而后将熔融废料挤出；将挤出的熔融废料通过片材挤压成型装置压成片材，并冷却保温；将保温成形的片材上料进入热成型机进行正负压成型，完成热塑废料循环。本发明对热塑成型后产生的废料进行清洗、烘干、破碎、熔融、挤压成型等操作，使其成为原料循环供料，同时对热塑成型冷却水和清洗水进行收集再利用，整个过程绿色环保节能。

Description

一种用于热塑成型的废料循环工艺
技术领域
本发明属于热塑成型加工技术领域，尤其涉及一种用于热塑成型的废料循环工艺。
背景技术
热塑成型是指将热塑性塑料片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法。片材夹在框架上加热到软化状态，在外力作用下，使其紧贴模具的型面，以取得与型面相仿的形状。冷却定型后，经修整即成制品。
在市场上，热塑成型产品越来越多，例如杯、碟、食品盘、玩具、帽盔，以及汽车部件、建筑装饰件、化工设备等。热塑成型与注射成型比较，具有生产效率高、设备投资少和能制造表面积较大的产品等优点。
目前，在热塑成型加工中，通常采用人工或机器将购得的塑料片材作为原材料供料给热塑成型机，完成热塑成型后再将产生的废料收集处理，这样的供料方式效率较低，而且废料收集处理一般会产生较多的浪费和环境污染，不符合绿色高效生产的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于热塑成型的废料循环工艺，对热塑成型后产生的废料进行清洗、烘干、破碎、熔融、挤压成型等操作，使其成为原料循环供料，同时对热塑成型冷却水和清洗水进行收集再利用，整个过程绿色环保节能。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种用于热塑成型的废料循环工艺，包括以下步骤：
（1）将热成型机加工成型后产生的废料经过收集，进入清洗装置对其表面灰尘杂质进行清洗；
（2）将清洗完成后的废料送入烘干装置，通过热风烘干除去废料表面的水分；
（3）烘干后的废料送入破碎装置，通过破碎机将废料破碎为碎块；
（4）将破碎完成后的废料进入熔融挤出装置，首先进行预热加压，然后通过进一步加热以及不断的搅拌使其达到熔融状态，同时对熔融料筒及时补充原料，保证其原料充足，而后将熔融废料通过挤料螺杆挤出；
（5）将挤出的熔融废料通过片材挤压成型装置压成一定厚度的片材，并对压成的片材进行冷却保温，使其温度保持在适合热成型的加工温度；
（6）将保温成形的片材上料进入热成型机的成型部进行正负压成型，热塑废料继续返回步骤（1），完成废料循环。
优选的是，所述步骤（1）中的清洗废水收集进入总水箱进行过滤沉淀，作为步骤（5）中的冷却用水；所述总水箱中设置有第一液位检测装置，实时检测总水箱中的水位。
优选的是，所述步骤（1）中的清洗装置包括清洗室，所述清洗室包括清洗室壳体、第一传送带、圆形喷头、毛刷、清洗水管、高压喷头、支架以及导流管；所述步骤（2）中的烘干装置包括烘干室，所述烘干室包括烘干室壳体、第二传送带以及风扇，所述风扇由扇叶和加热丝组成，所述清洗室和烘干室由活动隔板隔开，且第一传送带与第二传送带通过支架衔接。
优选的是，所述步骤（3）中破碎装置包括破碎机和运输辊道，所述破碎机位于运输辊道一侧的上方并与运输辊道连通，所述破碎机内设有两个平行排布的破碎轮，且所述破碎轮由位于破碎机外侧的第一电机驱动；所述运输辊道背离破碎机的一侧设有出口。
优选的是，所述步骤（4）中熔融挤出装置包括锥形预热筒、熔融料筒以及挤出装置；所述锥形预热筒上端设有挤压杆，侧面设有进料口，四周均匀分布有第一加热器，下端出料口与熔融料筒连通；所述熔融料筒四周与底部均设有第二加热器，所述熔融料筒的中心转动安装有搅拌棒；所述熔融料筒的侧壁设有第二液位传感器，用于检测熔融料筒中熔融废料的含量；所述熔融料筒的顶部设有加料口，所述加料口用于熔融废料的补充或者用于加入熔融剂或增塑剂；所述挤料装置由挤料筒、挤料头以及第二电机组成，所述挤料筒内部设有挤料螺杆，通过第二电机驱动将熔融废料推入挤料头，并由挤料头挤出。
优选的是，所述挤料头中部设有阻流棒，所述阻流棒由阻流调节螺钉和阻流调节模块组成；所述挤料头末端设有模口调节装置，所述模口调节装置由模口调节螺钉和模口调节块组成。
优选的是，所述挤压杆中也设有第一加热器，在对废料挤压的同时进行加热。
优选的是，所述步骤（5）中片材挤压成型装置包括压光装置和冷却保温装置，所述压光装置包括第一压光机组、第二压光机组以及牵引装置，所述第一压光机组和第二压光机组均由上下对称安装的两个压光机组成，所述压光机包括两个热压辊和一个主动轮，所述主动轮由第三电机带动转动，且两个所述热压辊平行设置在主动轮的两侧并被主动轮带动沿同一方向转动；所述热压辊内设有加热调温装置，所述加热调温装置中的加热介质为蒸汽、油以及电热中的一种；所述压光机通过螺杆活动安装在机架上，所述螺杆上螺纹连接有螺母，上下对应的两个所述压光机之间的距离由第四电机驱动螺母转动使得螺杆升降来控制；所述牵引装置包括两个上下对称安装的牵引辊，所述牵引辊与机架连接处设有预紧弹簧，所述预紧弹簧使牵引辊与机架之间存在预紧力，使得片材被牵引辊带动沿冷却保温装置中的第三传送带方向运动。
优选的是，所述步骤（5）中冷却保温装置的第三传送带上安装有冷却水管、温度传感器以及控制器，所述冷却水管入口安装有控制阀；所述温度传感器将片材的温度作为信号输入与控制器内设定的温度作对比，将阀口开度作为控制器的信号输出来控制冷却水流速。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明对热塑成型后产生的废料进行清洗、烘干、破碎、熔融、挤压成型等操作，使其成为原料循环供料，同时对热塑成型冷却水和清洗水进行收集再利用，对破碎产生的粉尘回收利用，整个过程绿色环保节能。
2、本发明中总水箱中设置有第一液位检测装置，实时检测总水箱中的水位，当水位较低时及时通过水泵进行补充。
3、本发明中熔融料筒的侧壁设有第二液位传感器，用于检测料筒中熔融废料的含量，当液位过低时发出警报，提醒工作人员添加原料；熔融料筒的顶部设有加料口，加料口用于熔融废料的补充或者用于加入熔融剂或增塑剂，用以熔融废料的充分熔融或者改善片材的性能。
4、本发明中挤料头中部设有阻流棒，阻流棒由阻流调节螺钉和阻流调节模块组成，通过阻流棒调节塑料熔体的流速，提高片材壁厚均匀性；挤料头末端设有模口调节装置，模口调节装置由模口调节螺钉和模口调节块组成，用以调节片材厚度。
5、本发明中挤压杆中也设有第一加热器，在对废料挤压的同时进行加热，使得废料快速软化压缩，有助于其进入熔融料筒后充分熔化。
6、本发明中压光机通过螺杆活动安装在机架上，螺杆上螺纹连接有螺母，压光机之间的距离由第四电机驱动螺母转动使得螺杆升降来控制，且该距离为所压片材的厚度；牵引辊与机架连接处设有预紧弹簧，预紧弹簧使牵引辊与机架之间存在预紧力，使得片材被牵引辊带动朝冷却保温装置中的第三传送带方向运动。
7、本发明中温度传感器将片材的温度作为信号输入与控制器内设定的温度作对比，将阀口开度作为控制器的信号输出来控制冷却水流速，同时冷却水流速将片材温度控制在适合热成型的加工温度。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程示意图；
图2为本发明实施例的水循环示意图；
图3为本发明实施例中清洗、烘干装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中破碎装置的结构示意图；
图5为本发明实施例中破碎装置的俯视图；
图6为本发明实施例中熔融挤出装置的结构示意图；
图7为图6中A处局部放大图；
图8为本实施例中挤压和保温装置的结构示意图；
图9为图8中B处局部放大图；
图中：1、清洗室，11、清洗室壳体，12、第一传送带，13、清洗水管，14、圆形喷头，15、高压喷头，16、毛刷，17、导流管，2、烘干室，21、烘干室壳体，22、第二传送带，23、风扇，24、活动隔板，25、支架，3、破碎机，31、破碎轮，32、第一电机， 4、运输辊道，41、出口，5、锥形预热筒，51、挤压杆，52、进料口，53、第一加热器，54、出料口，6、熔融料筒，61、第二加热器，62、搅拌棒，63、第二液位传感器，64、加料口，7、挤料装置，71、挤料筒，72、挤料头，73、第二电机，74、挤料螺杆，75、阻流棒，751、阻流调节螺钉，752、阻流调节模块，76、模口调节装置，761、模口调节螺钉，762、模口调节块，8、压光装置，81、第一压光机组，82、第二压光机组，83、牵引装置，831、牵引辊，832、预紧弹簧，84、压光机，841、热压辊，842、主动轮，85、螺杆，86、机架，87、螺母，9、冷却保温装置，91、第三传送带，92、冷却水管，93、温度传感器，94、控制阀。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明中用于热塑成型的废料循环工艺基于一种热塑废料循环***，该***如图3-9所示，包括清洗装置、烘干装置、破碎装置、熔融挤出装置以及片材挤压成型装置；
清洗装置包括清洗室1，清洗室包括清洗室壳体11、第一传送带12以及清洗水管13，第一传送带12设于清洗室壳体11内部，清洗水管13设于第一传送带12的上方，且其入水端伸出清洗室壳体11外部，出水端分别连接有若干个圆形喷头14和高压喷头15，圆形喷头14与高压喷头15之间设有毛刷16；清洗室壳体11底部设有导流管17，用以引出清洗室中冲刷第一传送带12上热塑废料的废水；
烘干装置包括烘干室2，烘干室包括烘干室壳体21、第二传送带22以及若干个风扇23，风扇由扇叶和加热丝组成，第二传送带22设于烘干室壳21体内部，且风扇23均匀设于第二传送带22上方，以烘干由清洗室1输送的清洗后的热塑废料；清洗室1和烘干室2之间由活动隔板24隔开，且第一传送带12与第二传送带22通过支架25衔接；活动隔板24位于支架25的上方，且活动隔板24沿支架25的垂直方向移动。
破碎装置包括破碎机3和运输辊道4，破碎机3位于运输辊道4一侧的上方并与运输辊道4连通，破碎机3内设有两个平行排布的破碎轮31，且破碎轮31由位于破碎机外侧的第一电机32驱动，运输辊道4背离破碎机31的一侧设有出口41；
熔融挤出装置包括锥形预热筒5、熔融料筒6以及挤料装置7；锥形预热筒5上端设有挤压杆51，侧面设有进料口52，四周均匀分布有第一加热器53，下端出料口54与熔融料筒6连通，挤压杆51中也设有第一加热器53，在对热塑废料挤压的同时进行加热。熔融料筒6四周与底部均设有第二加热器61，熔融料筒6的中心转动安装有搅拌棒62；熔融料筒6的侧壁设有第二液位传感器63，顶部设有加料口64，底部与挤料装置7连通，第二液位传感器63用于检测熔融料筒中熔融废料的含量；挤料装置7包括挤料筒71、挤料头72以及第二电机73，挤料筒71内部设有挤料螺杆74，挤料螺杆74与第二电机73的驱动端连接，第二电机73带动挤料螺杆74在挤料筒71内移动，挤料头72设于挤料筒71的出口处；挤料头72中部设有阻流棒75，阻流棒75由阻流调节螺钉751和阻流调节模块752组成，阻流调节螺钉751带动阻流调节模块752在挤料头72中部移动；挤料头72末端设有模口调节装置76，模口调节装置76由模口调节螺钉761和模口调节块762组成，模口调节螺钉761带动模口调节块762在挤料头72末端移动。
片材挤压成型装置包括压光装置8和冷却保温装置9，压光装置8包括第一压光机组81、第二压光机组82以及牵引装置83，第一压光机组81和第二压光机组82均由上下对称安装的两个压光机84组成，压光机84包括两个热压辊841和一个主动轮842，主动轮842由第三电机带动转动，且两个热压辊841平行设置在主动轮842的两侧并被主动轮841带动沿同一方向转动，热压辊841内设有加热调温装置，加热调温装置中的加热介质为蒸汽、油以及电热中的一种。压光机84通过螺杆85活动安装在机架86上，螺杆85上螺纹连接有螺母87，螺母87由第四电机驱动旋转从而带动螺杆85沿轴向移动以控制上下对应的两个压光机之间的距离，从而调节所压片材的厚度；牵引装置83包括两个上下对称安装的牵引辊831，牵引辊831与机架86连接处设有预紧弹簧832，预紧弹簧832使牵引辊831与机架86之间存在预紧力，使得片材被牵引辊带动朝冷却保温装置中的第三传送带方向运动；冷却保温装置9包括第三传送带91、冷却水管92、温度传感器93以及控制器，冷却水管92设于第三传送带91的下方且其出水口安装有控制阀94，温度传感器93设于第三传送带91的末端；温度传感器93和控制阀94的信号输入输出端分别与控制器的信号输入输出端电连接。导流管17与总水箱连通，总水箱内设有过滤装置，且冷却水管92通过水泵与过滤装置的出水端连接。总水箱内还设有第一液位传感器，实时检测总水箱中的水位。
***还包括热成型机，热成型机为正负压热成型机。
如图1-2所示，本发明的工艺流程如下：
（1）将热成型机加工成型后产生的热塑废料经过收集，进入清洗装置对其表面灰尘杂质进行清洗；
（2）将清洗完成后的废料送入烘干装置，通过热风烘干除去废料表面的水分；
（3）烘干后的废料送入破碎装置，通过破碎机将废料破碎为碎块；
（4）将破碎完成后的废料进入熔融挤出装置，首先进行预热加压，然后通过进一步加热以及不断的搅拌使其达到熔融状态，同时对熔融料筒及时补充原料，保证其原料充足，而后将熔融废料通过挤料螺杆挤出；
（5）将挤出的熔融废料通过片材挤压成型装置压成一定厚度的片材，并对压成的片材进行冷却保温，使其温度保持在适合热成型的加工温度；
（6）将保温成形的片材上料进入热成型机的成型部进行正负压成型，热塑废料继续返回步骤（1），完成热塑废料循环。

Claims (9)

1.一种用于热塑成型的废料循环工艺，包括以下步骤：
（1）将热成型机加工成型后产生的废料经过收集，进入清洗装置对其表面灰尘杂质进行清洗；
（2）将清洗完成后的废料送入烘干装置，通过热风烘干除去废料表面的水分；
（3）烘干后的废料送入破碎装置，通过破碎机将废料破碎为碎块；
（4）将破碎完成后的废料进入熔融挤出装置，首先进行预热加压，然后通过进一步加热以及不断的搅拌使其达到熔融状态，同时对熔融料筒及时补充原料，保证其原料充足，而后将熔融废料通过挤料螺杆挤出；
（5）将挤出的熔融废料通过片材挤压成型装置压成一定厚度的片材，并对压成的片材进行冷却保温，使其温度保持在适合热成型的加工温度；
（6）将保温成形的片材上料进入热成型机的成型部进行正负压成型，热塑废料继续返回步骤（1），完成废料循环。
2.如权利要求1所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的清洗废水收集进入总水箱进行过滤沉淀，作为步骤（5）中的冷却用水；所述总水箱中设置有第一液位检测装置，实时检测总水箱中的水位。
3.如权利要求1所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的清洗装置包括清洗室，所述清洗室包括清洗室壳体、第一传送带、圆形喷头、毛刷、清洗水管、高压喷头、支架以及导流管；所述步骤（2）中的烘干装置包括烘干室，所述烘干室包括烘干室壳体、第二传送带以及风扇，所述风扇由扇叶和加热丝组成，所述清洗室和烘干室由活动隔板隔开，且所述第一传送带与第二传送带通过支架衔接。
4.如权利要求1所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（3）中破碎装置包括破碎机和运输辊道，所述破碎机位于运输辊道一侧的上方并与运输辊道连通，所述破碎机内设有两个平行排布的破碎轮，且所述破碎轮由位于破碎机外侧的第一电机驱动；所述运输辊道背离破碎机的一侧设有出口。
5.如权利要求1所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（4）中熔融挤出装置包括锥形预热筒、熔融料筒以及挤出装置；所述锥形预热筒上端设有挤压杆，侧面设有进料口，四周均匀分布有第一加热器，下端出料口与熔融料筒连通；所述熔融料筒四周与底部均设有第二加热器，所述熔融料筒的中心转动安装有搅拌棒；所述熔融料筒的侧壁设有第二液位传感器，用于检测熔融料筒中熔融废料的含量；所述熔融料筒的顶部设有加料口，所述加料口用于熔融废料的补充或者用于加入熔融剂或增塑剂；所述挤料装置由挤料筒、挤料头以及第二电机组成，所述挤料筒内部设有挤料螺杆，通过第二电机驱动将熔融废料推入挤料头，并由挤料头挤出。
6.如权利要求5所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述挤料头中部设有阻流棒，所述阻流棒由阻流调节螺钉和阻流调节模块组成；所述挤料头末端设有模口调节装置，所述模口调节装置由模口调节螺钉和模口调节块组成。
7.如权利要求5所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述挤压杆中也设有第一加热器，在对废料挤压的同时进行加热。
8.如权利要求1所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（5）中片材挤压成型装置包括压光装置和冷却保温装置，所述压光装置包括第一压光机组、第二压光机组以及牵引装置，所述第一压光机组和第二压光机组均由上下对称安装的两个压光机组成，所述压光机包括两个热压辊和一个主动轮，所述主动轮由第三电机带动转动，且两个所述热压辊平行设置在主动轮的两侧并被主动轮带动沿同一方向转动；所述热压辊内设有加热调温装置，所述加热调温装置中的加热介质为蒸汽、油以及电热中的一种；所述压光机通过螺杆活动安装在机架上，所述螺杆上螺纹连接有螺母，上下对应的两个所述压光机之间的距离由第四电机驱动螺母转动使得螺杆升降来控制；所述牵引装置包括两个上下对称安装的牵引辊，所述牵引辊与机架连接处设有预紧弹簧，所述预紧弹簧使牵引辊与机架之间存在预紧力，使得片材被牵引辊带动朝冷却保温装置中的第三传送带方向运动。
9.如权利要求8所述用于热塑成型的废料循环工艺，其特征在于：所述步骤（5）中冷却保温装置的第三传送带上安装有冷却水管、温度传感器以及控制器，所述冷却水管入口安装有控制阀；所述温度传感器将片材的温度作为信号输入与控制器内设定的温度作对比，将阀口开度作为控制器的信号输出来控制冷却水流速。
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