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abs造粒工艺的影响因素分析 制造生物制造粒 聚合物粒生产是原料生产的一个中间过程。通过造粒法生产的树脂、专用材料、改性材料和颜色母材料也可以用作原料，供加工工厂生产。造粒的方法有很多种, 从大的方面分冷切法和热切法, 其中冷切法又分炼片冷切、挤片冷切、挤条冷切, 热切法又分干热切、空冷热切、水环热切、和水下热切。各种造粒的方法, 各有优点, 也有各自适用的树脂种类, 大沽化生产的ABS树脂所采用的造粒方法是挤条冷切, 这一方法的优点是:产品质量稳定、自动化水平高、生产效率高。 1. abs及其制造技术的描述 1.1 abs树脂概述 ABS是取丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体英文字母首字母组合而成的名称, 代表一类热塑性树脂或工程塑料。ABS树脂被归为五大通用树脂之一。ABS是由分散相和连续相构成的聚合物共混物。其连续相是苯乙烯-丙烯腈共聚物, 也被称作基体树脂, 分散相是接枝了苯乙烯-丙烯腈共聚物的橡胶颗粒。所以ABS是用橡胶增韧SAN所得到的共混物。由ABS的结构可知, ABS的合成工艺包括:橡胶合成、橡胶接枝、连续相合成和共混。 1.2 连续混料机 如图1-1所示, 在大沽化工厂, ABS的掺混工艺是将助剂和部分HRG在强力混合器中预混, SAN、部分HRG在连续混料机中混合, 再将这两股混合料送到挤出机的第一和第二筒节。这两股料随着螺杆的旋转而被逐渐推向机头方向。最后螺杆将熔融物料定量、定压、定温地挤入模头。模头上出口安装有模头板, 板上有成排的小孔, 熔融物从小孔被挤压出来成为拉条。拉条的粗细取决于模头板上孔径的大小, 孔径大小则取决于产品的牌号和生产能力。 1.2 模头板筛孔尺寸的影响 如图1-2所示, ABS熔融物经挤出机模头板成为拉条。熔融拉条经过水浴冷却定型、干燥后进入切粒机进行造粒, 最后在粒子筛上分离出尺寸不合格的粒子。最终ABS产品颗粒的尺寸由挤出机产量、模头板孔径、切粒机设定参数等条件共同决定, 粒子筛的筛孔尺寸一般为要求粒子尺寸的1.5~1.8倍。所以在正常生产中绝大部分的ABS颗粒应该会通过粒子筛进入成品料仓中, 但在实际生产中发现, 有时会有较多的尺寸不合格的ABS颗粒被分离出来。在尺寸不合格的颗粒中, 一般以尺寸较大的居多, 通常是长条料、粘连料、斜切口料的形式。 为了减少不规则尺寸颗粒的数量, 提高成品率, 同时也为了增加切粒机切刀、胶辊的使用寿命, 我们将对影响ABS造粒质量的因素进行逐一分析, 并从整个工艺的角度研究各工艺参数之间的联系, 从而优化造粒工艺, 使造粒过程既平稳又经济。 2. abs造粒工艺的优化 2.1 大东南角切粒机的研制 ABS拉条造粒的过程如图2-1所示, ABS拉条由切粒机上下胶辊牵引连续进入切粒机, 在切粒机内拉条被旋转的带锯齿的动刀和固定的定刀共同完成切割。胶辊对ABS拉条的牵引速度和旋转动刀的切割速度共同影响ABS最终颗粒的长度。上胶辊的材质为金属包橡胶, 并带有顶紧汽缸, 同时上下胶辊的间隙可以调节, 这样既保证了上下胶辊间隙的相对固定, 同时也提供了一定的操作弹性。动刀和定刀的间隙也可以调节, 这可允许有一定量的动定刀磨损。在大沽化工厂的实际生产中, 通常有130根ABS拉条以每分钟大约100米的速度连续地进入切粒机。我们预设切粒机本身的工艺参数, 如之前所提到的上下胶辊间隙、动定刀间隙、顶紧汽缸压力等在一定时间内是不变的。那么造粒的好坏取决于ABS拉条进入切粒机前的工艺条件, 合适的温度、硬度, 较好的干燥条件都可以使切粒机切割出尽量多的合格颗粒。所以ABS拉条在进入切粒机前的准备阶段对ABS的最终造粒具有很重要的影响。 2.2 abs造粒准备各阶段工艺参数对最终造粒的影响 如前文所述, ABS造粒的准备阶段对最终造粒影响很大, 我们将探讨ABS造粒准备各阶段工艺参数对最终造粒的影响, 并从整个工艺角度优化ABS造粒准备过程。如图2-2所示, ABS拉条从挤出机模头出来到进入切粒机前, 细分可分为四个阶段 Ⅰ模头至水浴阶段 Ⅱ冷却阶段 Ⅲ干燥器干燥阶段 Ⅳ蒸发阶段 2.2.1 调整模头板孔径 在产量一定的情况下, 模头板孔径的大小和切粒机的牵引速度决定了ABS拉条和最终ABS颗粒的直径, 而在成粒之前ABS拉条的直径也决定了ABS拉条的温度 (包括表面温度和内芯温度) 。切粒机牵引速度越快拉条越细拉条内部的温度越容易散发出去, 但同时, 牵引速递越快, 拉条在水浴的停留时间就越短, 冷却时间越短, 反而不利于拉条冷却。所以在一定的产能下选择一个合适的模头板孔径数很重要, 它既需要可以保证操作有足够的余量来调整切粒机牵引速度, 也可以保证在很多生产线同时生产时水浴总的冷却量满足需求。大沽化工厂在生产一般牌号ABS产量为4t/h时所使用的模头板一般带有13