1相互配合,構成了發泡機構40的主要組成部分,其溫度探頭451可以設置為多個,使得溫控機構45可測量發泡箱體30內多點的溫度,以便于準確控制發泡箱體30內部溫度。進一步優選上述溫度探頭451為三個,分別設置在發泡箱體30的兩側和中間位置。
[0067]優選地,發泡箱體30上固設有預壓罐60,預壓罐60用于接收滲透釜20送出的熱塑性顆粒粒料11,并將其卸入軟質篩網50的發泡入口 51,預壓罐60內設有調壓系統和溫控系統,以避免經超臨界滲透后的熱塑性顆粒粒料11內的C02氣體過快逸出,保證設備工作的可靠性。
[0068]進一步的,發泡箱體30上還固設有位于預壓罐60下方的料斗71,料斗71上端部設有用于接收預壓罐60卸出的熱塑性顆粒粒料11的來料口 711,料斗71下端部設有將其接收的熱塑性顆粒粒料11卸入軟質篩網50發泡入口 51的出料口 712,在料斗71下方活動安裝有可調節出料口 712開口開度的活動板72。
[0069]料斗71結構設計合理,與預壓罐60、軟質篩網50相互配合,優選預壓罐60的出口與料斗71的來料口 711對齊,可以控制熱塑性顆粒粒料11的進料量并使得該粒料可以均勻地分布在軟質篩網50上。
[0070]作為一種優選或可選的實施方式,本熱塑性顆粒材料發泡裝置還包括底座80,發泡箱體30可拆卸安裝在底座80上,軟質篩網50活動安裝在底座80上,在底座80外設置有具有重量檢測報警器91的產品收集箱90,底座80上安裝有用于將發泡出口 52卸出的熱塑性顆粒成品12送入產品收集箱90的刮料機構100。這樣的結構布局,使得整體發泡裝置生產效率更高,利于大批量生產熱塑性顆粒。為使得實用性更強,優選重量檢測報警器91的報警重量設置范圍可調。
[0071]在滲透釜20送料前需先進行泄壓,優選地,滲透釜20上設有用于對容腔21泄壓的泄壓閥22。
[0072]本發明還保護一種熱塑性顆粒材料發泡裝置的發泡工藝,其步驟如下:
[0073]步驟一、將熱塑性顆粒粒料11放入滲透釜20的容腔21內,再往容腔21內通入超臨界C02并使其滲透入容腔21內的熱塑性顆粒粒料11 ;
[0074]步驟二、控制泄壓閥22對滲透釜20泄壓,待滲透釜20泄壓完畢后,驅動滲透釜20將經超臨界滲透后的熱塑性顆粒粒料11送入預壓罐60中;
[0075]步驟三、驅動預壓罐60將其接收的熱塑性顆粒粒料11送入料斗71,再控制料斗71使得其接收的熱塑性顆粒粒料11均勻分布至軟質篩網50上;
[0076]步驟四、驅動軟質篩網50連帶熱塑性顆粒粒料11由發泡入口51至發泡出口 52方向位移,使得熱塑性顆粒粒料11在水蒸汽42和加熱棒43的配合加熱作用下開始發泡,此時電風扇44、加熱棒43、水蒸汽噴射管道41、溫控機構45均處于開啟狀態,工作時可根據使用情況對加熱棒43進行開閉控制;
[0077]步驟五、當軟質篩網50攜帶發泡后的熱塑性顆粒成品12到達發泡出口52時,此時熱塑性顆粒尺寸達到最大,同時驅動刮料機構100將熱塑性顆粒成品12送入產品收集箱90 ;
[0078]步驟六、當產品收集箱90內的熱塑性顆粒成品12重量達到預設重量值時,重量檢測報警器91報警。
[0079]在本案中,上述發泡工藝優選用于發泡TPU顆粒材料,也可根據實際需要,將該發泡工藝用于生產TPU顆粒之外的其他熱塑性顆粒材料。
[0080]本熱塑性顆粒材料發泡裝置的發泡工藝布局合理,各個機構之間緊密配合,改變了傳統釜壓發泡工藝不連續、不能實現自動化的缺點,可實現發泡TPU顆粒等熱塑性顆粒的批量化生產。
[0081 ]作為一種優選或可選的實施方式,在上述發泡工藝中,為保證發泡效果,提高生產效率,優選滲透釜20內臨界⑶2的溫度設置為30°C_45°C,滲透釜20內腔壓力設置為7MPa-13MPa,滲透釜20內的滲透時間設置為0.5h_5h,熱塑性顆粒粒料11的發泡時間設置為20s_120s,預壓罐60內的壓力設置為0.1 MPa-0.9MPa,預壓罐60內溫度設置為0°C_25°C,發泡箱體30內的溫度設置為50°C_150°C,發泡箱體30內壓力設置為0.1 MPa-0.7MPa。
[0082]作為優選方案,設置上述的滲透釜20內臨界C02的溫度為33°C,滲透釜20內腔壓力為llMPa,滲透釜20內的滲透時間為3h,此時該裝置工作處于較溫和的狀態,保證工作的穩定性。
[0083]為保證連續生產,優選滲透釜20設置為多個且依次為軟質篩網50輸送熱塑性顆粒粒料11。
[0084]優選地,在滲透釜20內懸掛設置有用于盛放熱塑性顆粒粒料11的料籃110,料籃110呈網孔狀設置,可使超臨界C02充分滲入粒料內部。
[0085]作為又一種改進,在滲透釜20外設置有C02儲氣瓶120,C02儲氣瓶120通過連接管道130與滲透釜20的容腔21聯通并用于向容腔21內輸送超臨界C02,在C02儲氣瓶120和滲透釜20之間設有增壓栗140且三者通過連接管道130聯通。
[0086]此外,在本發明中,為使得整體發泡裝置及其發泡工藝更加完善,發泡效果更理想且保證生產效率,對上述的發泡裝置結構進一步完善如下:
[0087]首先,在高壓滲透結構中,C02儲氣瓶120上設有壓力表,便于監控和及時補充超臨界C02,滲透釜20上設有壓力表和溫度表(溫度計),便于監控和及時調節。
[0088]其次,在發泡結構中,預壓罐60通過焊接固定在發泡箱體30的左上方;料斗71通過焊接方式固定在發泡箱體30的左側且位于預壓罐60下方、軟質篩網50上方;發泡箱體30通過至少一個支腿150固定于底座80上且發泡箱體30的兩個側面也與底座80固連;電風扇44通過發泡箱體30頂部的孔安裝在發泡箱體30的頂部;加熱棒43通過焊接或者螺紋連接的方式固定在發泡箱體30頂部;溫控機構45安裝在發泡箱體30頂部,其溫度探頭451伸入發泡箱體30內部。
[0089]在發泡箱體30兩個內壁之間架設有用于支撐軟質篩網50的多根支撐輥160,支撐輥160的設置使得發泡段53水平展開,使得熱塑性顆粒粒料11輸送更平穩。支撐輥160的設置,不僅可以支撐軟質篩網50,也使TPU粒料等熱塑性顆粒粒料11在軟質篩網50上分布均勻并避免粒料堆積。
[0090]在底座80上安裝有張緊輪170以及用于限位軟質篩網50四個邊角的四個輥筒180,張緊輪170固定在安裝于底座80上,循環段54中部抵靠在張緊輪170上且該部分向上凸起設置,軟質篩網50通過張緊輪170的預緊固定在輥筒180上,輥筒180通過固定軸190安裝在底座80上且輥筒180通過連接鍵安裝于固定軸190中部,固定軸190的兩端部分別設有與對應輥筒180相配合的軸承200,軸承200坐落于底座80上開設的軸承200座孔內。
[0091]在水蒸汽噴射管道41下側焊接有多個齒條210,在發泡箱體30上固定安裝有與齒條210—一對應的多個齒輪220,進一步的,齒輪220通過鍵固定在穿過發泡箱體30的安裝軸上。這樣的結構設置,使得水蒸汽噴射管道41的豎直位置可調,進而控制水蒸汽噴射管道41與軟質篩網50的距離,保證發泡效果。
[0092]刮料機構100焊接在底座80的右側;產品收集箱90放置位于刮料機構100的下方,且重量檢測報警器91設置在產品收集箱90放置的下方;在發泡箱體30底部安裝有泄水閥230;底座80上還固設有位于其中一個固定軸190下方的變頻電機240,變頻電機240通過皮帶250與該固定軸190軸相連,進而帶動軟質篩網50循環轉動。
[0093]具體的,在本發明中,軟質篩網50的邊緣從發泡箱體30兩側的開口通過,可以有效防止熱塑性顆粒粒料11從軟質篩網50的兩側滑落。進一步優選在軟質篩網50下方、發泡箱體30兩側安裝擋板,擋板與軟質篩網50的距離優選小于2mm,可使軟質篩網50兩側緊貼擋板同樣可以達到上述效果。
[0094]水蒸汽噴射管道41的熱蒸汽由外部的蒸汽發生器制備,經水蒸汽噴射管道41的進口進入管道;蒸汽發生器的溫度和壓力可調,以保證發泡箱體30內達到最適合發泡的溫度和壓力;優選水蒸汽噴射管道41設置為多根且平行排列,用多通接頭相連接;管道上方開有等距噴射口411,相鄰兩噴射口 411的孔距設置為lcm-10cm,以使水蒸汽42分布均勻,進而使發泡熱塑性顆粒大小均勻。
[0095]進一步的,電風扇44的設置與水蒸汽噴射管道41配合緊密,通過其對水蒸汽42的攪拌作用,可使發泡箱體30內的熱蒸汽(水蒸汽42)分布均勻,進而減小局部溫差,使發泡發泡熱塑性顆粒的大小均勻。
[0096]加熱棒43—方面起到輔助水蒸汽42使發泡箱體30內溫度維持恒定的作用,另一方面,由于溫度升高,濕度會降低,所以也起到降低發泡箱體30內濕度的作用,能避免發泡顆粒粘連,同時有利于提升發泡效果。
[0097]溫控機構45可測量發泡箱體30內的溫度,并根據設定值的大小調節外部蒸汽發生器的開關以及加熱棒43的溫度,使發泡箱體30內的溫度維持在恒定的范圍,避免溫度波動對發泡效果的影響。
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