專利名稱：一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能工程塑料聚醚醚酮等特種高性能聚合物聚合后出料的冷卻、壓片、粉碎處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備。
背景技術(shù)：
聚醚醚酮(peek)是一種高分子聚合物，它不僅具有良好的加工性能，而且具有優(yōu)異的抗高溫性和良好的耐磨性，因此該產(chǎn)品除在國防軍事中應(yīng)用外，還在航天航空、汽車、 電子、醫(yī)療等許多領(lǐng)域得到廣泛使用。這種材料在制造過程中，在聚合完成后，為了完成后序的提純工藝，需要對聚合后放出的帶有溶劑的聚合物進(jìn)行冷卻和粉碎；為了更好地完成提純以及提純后物料加工使用的方便性，對粉碎后物料的形狀也有一定的要求。傳統(tǒng)的冷卻和粉碎方式是將聚合完成的溫度達(dá)到300°C以上的物料，直接放入常溫的水中進(jìn)行冷卻，冷卻后的物料形成條、塊、堆狀的不規(guī)則固體，然后投入到金屬錘式粉碎機(jī)中，擊打粉碎。傳統(tǒng)的冷卻和粉碎方式存在著如下幾個(gè)方面的問題1)影響聚醚醚酮的純度并污染環(huán)境當(dāng)300°C以上的物料直接投入到常溫的水中冷卻時(shí)，影響物料的后序提純的純度并且給提純工藝帶來困難，這是因?yàn)槲锪系臏囟人查g急降會使物料處于急速收縮過程中， 導(dǎo)致聚醚醚酮包裹待洗出的溶劑，從而使在聚合后的物料中浸出更多的溶劑，提高聚醚醚酮的純度更加困難，從而降低了聚醚醚酮的純度。此外，當(dāng)將300°C以上的物料直接進(jìn)入常溫的水中會產(chǎn)生大量的蒸汽和揮發(fā)物，由此污染環(huán)境。2)影響聚醚醚酮的材料性能當(dāng)300°C以上的聚合物直接放進(jìn)常溫的水中冷卻，由于物料的急速收縮，會使聚醚醚酮的產(chǎn)品性能受到影響。例如，影響產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性及降低韌性等等。3)粉碎物料的形狀、厚度不等影響物料的提純質(zhì)量提純后的聚合物物料采用金屬捶式擊打粉碎，粉碎后的物料形狀不規(guī)則，厚度不一致。所以在對其進(jìn)行提純時(shí)，在相同的時(shí)間和相同的提純?nèi)軇舛鹊臈l件下，不同的體積、不同的厚度、提純浸出的程度會不同，所以會導(dǎo)致提純后的聚醚醚酮的純度降低，從而影響聚醚醚酮的熱穩(wěn)定性，加工時(shí)煙量大影響環(huán)境，而且還影響產(chǎn)品的導(dǎo)電性能等物理性能。 4)傳統(tǒng)的機(jī)械粉碎，粉碎錘磨損嚴(yán)重，磨損的金屬粉末進(jìn)入到物料，盡管采取各種辦法進(jìn)行去屑處理，仍有細(xì)小的金屬粉末混在物料中，從而降低了產(chǎn)品性能指標(biāo)，嚴(yán)重的影響物料的使用性能和使用范圍。此外，傳統(tǒng)的粉碎方式，無法形成形狀規(guī)則的片狀顆粒，給使用帶來不便，其加熱等加工時(shí)均會影響其均勻度，所以影響其加工工藝性。
發(fā)明內(nèi)容[0012]本發(fā)明的目的是為了解決在傳統(tǒng)聚醚醚酮工藝加工過程中所存在的上述問題，從而提供一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備。該設(shè)備包括雙鋼帶壓片系統(tǒng)(該系統(tǒng)由下鋼帶3、上鋼帶4、上傳送帶輪9和下傳送帶輪10組成)、間接式水冷卻循環(huán)系統(tǒng)(該系統(tǒng)由噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)5、水冷循環(huán)系統(tǒng)6、封水膠條7和吸水頭8組成)、預(yù)破碎裝置11、齒狀對輥粉碎裝置12和接料裝置13，其中下鋼帶3通過下傳送帶輪10的順時(shí)針帶動與上鋼帶4連接，上鋼帶4在上傳送帶輪9的帶動下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，上傳送帶輪9和下傳送帶輪10成順逆時(shí)針對滾；在下鋼帶的底部具有噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)5，在上鋼帶上具有水冷循環(huán)系統(tǒng)6 ；雙鋼帶的后端連接預(yù)破碎裝置11和齒狀對輥粉碎裝置12，該齒狀對輥粉碎裝置12由一對相互嚙合并有一定間隙的輥輪組成。其中所述的上鋼帶和下鋼帶同步運(yùn)行， 聚醚醚酮進(jìn)入上鋼帶和下鋼帶后就一直處于與鋼帶同步運(yùn)行、同步降溫的狀態(tài)，直至冷卻后能夠從雙鋼帶自行剝離；所述的上鋼帶上具有封水膠條7，下鋼帶上具有吸水頭8，以防止冷卻水滲漏到聚醚醚酮一側(cè)；該一體化設(shè)備還包括在聚合釜底部的放料閥門接口處安裝的金屬軟管變頻擺動可調(diào)放料裝置1，該放料裝置將聚醚醚酮通過接料管2均勻的、連續(xù)地落在下鋼帶3上，并且該一體化設(shè)備還包括自動控制系統(tǒng)14。使用本發(fā)明提供的用于聚醚醚酮加工過程中的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備進(jìn)行聚醚醚酮的壓片、冷卻和粉碎，具有以下有益效果實(shí)現(xiàn)聚合完成后的聚醚醚酮物料的壓片、冷卻、粉碎在同一設(shè)備上一次性完成；聚合后的聚醚醚酮物料采用雙鋼帶對輥式的壓片方式；聚合完成后的聚醚醚酮的冷卻為非直接式水冷卻，物料在冷卻過程中不接觸冷卻水；聚合完成后的聚醚醚酮物料的冷卻不是瞬間急劇冷卻，而是采用在鋼帶上間接水冷，逐漸降溫的冷卻方式；冷卻后的聚醚醚酮物料在粉碎加工前，采用先預(yù)破碎的加工方式；冷卻后的聚醚醚酮物料的粉碎采用齒狀對輥擠壓式粉碎。粉碎后可以得到形狀規(guī)則的聚醚醚酮片狀粒料；由于采取了間接式水冷卻，避免了傳統(tǒng)物料冷卻過程中所產(chǎn)生的煙氣和有害升華物的產(chǎn)生，有效的提高了聚醚醚酮加工過程的環(huán)保程度，為聚醚醚酮聚合后的提純加工提供了更為有利的條件，從而可以得到更高純度的聚醚醚酮。另外，由于采用了非急冷，提高了聚醚醚酮的熱穩(wěn)定性，改善了聚醚醚酮的性能，又由于采用了雙鋼帶壓片和齒形對滾式粉碎，使得在加工過程中不采用捶擊粉碎， 所以避免了由于捶擊粉碎物料和金屬捶由于碰撞和磨損而造成的金屬進(jìn)入到物料之中，避免了金屬雜質(zhì)混入物料之中，從而保證了聚醚醚酮的純度。由于物料的純度有效的提高，有力地?cái)U(kuò)大了聚醚醚酮的使用空間，例如在電子行業(yè)，聚醚醚酮的純度越高，應(yīng)用范圍將越廣泛。同時(shí)，采用片狀粉碎料給聚醚醚酮的使用加工帶來了方便，并提高了聚醚醚酮的熱穩(wěn)定性。由于本發(fā)明有上述的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，所以使之有效的改善和提高了聚醚醚酮的生產(chǎn)加工工藝水平。

圖1是本發(fā)明的用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備的主視圖。圖2是本發(fā)明的用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備的俯視圖。附圖標(biāo)記1、放料裝置2、接料管3、下鋼帶4、上鋼帶5、噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)6、水冷卻循環(huán)系統(tǒng)7、封水膠條8、吸水頭9、上傳送帶輪10、下傳送帶輪11、預(yù)破碎裝置12、齒狀對輥粉碎裝置13、接料裝置14、自動控制系統(tǒng)
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下聚合釜底部的放料閥門接口處安裝的金屬軟管變頻擺動可調(diào)放料裝置1，可根據(jù)放料和壓片的寬度、厚度和后續(xù)壓片傳送冷卻的速度來調(diào)節(jié)擺動的幅度和擺動的頻率，可以保證后續(xù)壓片冷卻和粉碎運(yùn)行速度的需要，使聚醚醚酮物料通過接料管2均勻的、連續(xù)的呈蛇狀落在下鋼帶上3。然后隨著下鋼帶在下傳送帶輪10順時(shí)針轉(zhuǎn)動的帶動下物料由左向右移動(如圖1 所示)至上鋼帶4處。由于上下鋼帶之間的間隙可調(diào)，上鋼帶在上傳送帶輪9的帶動下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，兩傳送帶輪9，10成順逆時(shí)針對滾，所以使物料按上下兩鋼帶的間距形成相應(yīng)厚度的片狀物料，隨上下鋼帶平行移動。物料進(jìn)入上下鋼帶之間，為了使物料從300°C左右的溫度降至接近常溫，并由流體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，利用在下鋼帶底部的噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)5和上鋼帶的水冷循環(huán)系統(tǒng) 6，使物料在不直接接觸水的前提下，通過上下鋼帶良好的熱傳導(dǎo)性，將物料的熱量傳遞至冷卻循環(huán)水，由冷卻循環(huán)水將物料的熱量帶走，使物料迅速達(dá)到所需的溫度和狀態(tài)。同時(shí)雙鋼帶的同步運(yùn)行保證聚醚醚酮物料進(jìn)入雙鋼帶后就一直處于與鋼帶同步運(yùn)行，同步降溫狀態(tài)，直至冷卻后能夠從雙鋼帶自行剝離。另外，為了使上下鋼帶非物料接觸面的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的水不滲漏到接觸物料的一面，在上下鋼帶分別采用了封水膠條7和吸水頭8，可以有效的防止冷卻水不滲漏到有物料的一側(cè)。最后，厚度均勻的聚醚醚酮物料在雙鋼帶的后端自行剝離，進(jìn)入預(yù)破碎裝置11，將寬幅的聚醚醚酮預(yù)破碎成不規(guī)則的25平方厘米左右的待粉碎片狀，而后物料進(jìn)入齒狀對輥粉碎裝置12，該粉碎裝置由一對相互嚙合，并有一定間隙的輥輪組成，物料經(jīng)過后被粉碎成均勻的片狀小顆粒，而后，物料通過接料裝置13，進(jìn)入接料容器，從而完成了聚醚醚酮的非水冷卻，壓片，粉碎的加工工藝過程。對設(shè)備運(yùn)行的控制，采用了自動控制系統(tǒng)14，有效的保證了設(shè)備的工藝精度和設(shè)備完成壓片、冷卻、粉碎工藝過程中個(gè)環(huán)節(jié)間良好的銜接及速度、溫度等方面的均衡控制， 從而實(shí)現(xiàn)了該設(shè)備的設(shè)計(jì)目的，有效的改善和提高了聚醚醚酮的生產(chǎn)加工工藝水平。
權(quán)利要求1.一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備，其中包括雙鋼帶壓片系統(tǒng)、間接式水冷卻循環(huán)系統(tǒng)、預(yù)破碎裝置(11)、齒狀對輥粉碎裝置(1 和接料裝置(13)，所述的雙鋼帶壓片系統(tǒng)由下鋼帶(3)、上鋼帶0)、上傳送帶輪(9)和下傳送帶輪(10)組成， 所述的間接式水冷卻循環(huán)系統(tǒng)由噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)(5)、水冷循環(huán)系統(tǒng)(6)、封水膠條(7) 和吸水頭(8)組成，其特征在于下鋼帶(3)通過下傳送帶輪(10)的順時(shí)針帶動與上鋼帶 (4)連接，上鋼帶(4)在上傳送帶輪(9)的帶動下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，上傳送帶輪(9)和下傳送帶輪(10)成順逆時(shí)針對滾；在下鋼帶的底部具有噴水冷卻循環(huán)系統(tǒng)(5)，在上鋼帶上具有水冷循環(huán)系統(tǒng)(6)；雙鋼帶的后端連接預(yù)破碎裝置(11)和齒狀對輥粉碎裝置(12)，該齒狀對輥粉碎裝置(1 由一對相互嚙合并有一定間隙的輥輪組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的一體化設(shè)備，其特征在于所述的上鋼帶上具有封水膠條(7)， 下鋼帶上具有吸水頭(8)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一體化設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括在聚合釜底部的放料閥門接口處安裝的金屬軟管變頻擺動可調(diào)放料裝置(1)，該放料裝置將聚醚醚酮通過接料管(2)均勻的、連續(xù)地落在下鋼帶C3)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的一體化設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括自動控制系統(tǒng)(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)聚醚醚酮的壓片、冷卻、粉碎的一體化設(shè)備，該設(shè)備包括雙鋼帶壓片系統(tǒng)、間接式水冷卻循環(huán)系統(tǒng)、預(yù)破碎裝置、齒狀對輥粉碎裝置和接料裝置。該一體化設(shè)備有利于聚醚醚酮的后期提純加工，提純精度更高，改善物料的性能，和有效的避免了物料粉碎等過程中的金屬雜質(zhì)的混入，可以得到純度更高的聚醚醚酮，使加工出的聚醚醚酮產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更加廣泛。
文檔編號B29B9/00GK202045773SQ201020629100
公開日2011年11月23日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者侯天武, 平士衡, 畢新, 王樹江, 秦振興 申請人:吉林金正高分子材料研發(fā)有限公司