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1、2011年1 0 月15日1 EPS工艺技术EPS工艺技术 可发性聚苯乙烯可发性聚苯乙烯 (EPS)(EPS) 工 艺 技 术工 艺 技 术 2011年1 0 月15日2 EPS生产成型的主要工序EPS生产成型的主要工序 能量来源能量来源 蒸汽种类蒸汽种类 原料特性原料特性 预发泡预发泡 熟化及送料系统熟化及送料系统 成型成型 周边辅助动力系统周边辅助动力系统 EPS工艺技术工艺技术 2011年1 0 月15日3 能 量 来 源能 量 来 源 干燥的饱和蒸汽是EPS加工最理想的能量来源 优点 高效的热能传输介质. 干燥的饱和蒸汽在冷凝时会 释放出大量能量 一个大气压的温度接近聚苯乙烯的软化点(
2、100 ) 蒸汽进入EPS珠粒的速度大于发泡剂扩散出EPS珠 粒的速度 EPS工艺技术能量来源EPS工艺技术能量来源 2011年1 0 月15日4 水 水 湿蒸汽 饱和蒸汽过热蒸汽 水 水 湿蒸汽 饱和蒸汽过热蒸汽 99 C100 C100 C160 C EPS工艺技术蒸汽种类工艺技术蒸汽种类 蒸汽种类蒸汽种类 410 kJ - 100 % 1500 kJ - 360 % 2675 kJ - 650 % 2762 kJ - 670 % 2011年1 0 月15日5 EPS工艺技术工艺技术EPS原料特性原料特性 EPS珠粒直径: 0.4-0.7mm(小包装)，0.7-1.0mm(常用包装)， 1
3、.0-1.2mm(大包装)，1.2-1.8mm(板材) 戊烷含量: 4 - 6%的重量 发泡剂在EPS珠粒里以液态形式储存 壁厚约为 0.001 mm EPS原料储存时间: 个月 储存环境：避热，避太阳，通风，防火，防静电 原料特性原料特性 2011年1 0 月15日6 地面不得有地漏等形式的开口 在原料库房的墙壁距地面250mm高的地方设置通风百叶窗 仓库内最好不设置任何电源 EPS工艺技术工艺技术EPS原料特性原料特性 原料仓库原料仓库 2011年1 0 月15日7 预 发 泡预 发 泡 通过加热,使EPS珠粒膨胀,体积增加使得其密度发生相应的变 化(例如从620克/升(堆比重,真比重为1
4、000克/升)减少到15克/升 100克/升) ,从而达到我们所需要的密度 变化的大小取决于加热蒸汽的温度和加热的时间 蒸汽在EPS珠粒内冷凝,释放出热量以软化EPS,并使EPS珠粒内 的发泡剂膨胀,从而使EPS珠粒膨胀 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日8 起始点起始点 原料 密度600 - 700 千克/立方米 (堆比重:1000千克/立方米) 体积增大约50倍 目 标目 标 根据最终产品 密度 15-20千克/立方米(成型) 密度 9千克/立方米(板材) EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日9 EPS生产技术预发泡EPS生产技术预发泡
5、 常温下的EPS原料常温下的EPS原料 蒸汽加热后的EPS原料. 戊烷开始沸腾? EPS珠粒开始膨胀 蒸汽加热后的EPS原料. 戊烷开始沸腾? EPS珠粒开始膨胀 EPS珠粒膨胀到要求的密度EPS珠粒膨胀到要求的密度 2011年1 0 月15日10 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 热量软化聚苯乙烯 储存在EPS珠粒内的戊烷开始沸腾并 气化 气化的戊烷气体增加了EPS珠粒 内的压力，使其膨胀 EPS珠粒EPS珠粒 戊烷戊烷 湿蒸汽湿蒸汽 热 量 传 输热 量 传 输 2011年1 0 月15日11 预 发预 发 正常生产时的蒸汽：干饱和蒸汽 到预发泡机蒸汽管内的蒸汽压力为0.5到1.2 ba
6、r (111-123C) 到预发桶内的蒸汽压力为0.3到1 . 0 bar(102-110C) EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日12 预 发预 发 蒸汽过长的停留时间和过热的蒸汽会造成EPS珠粒的破损 防止蒸汽过热 ： 从蒸汽减压阀到预发泡机之间最后 5-8 米的 蒸汽管不要用热绝缘材料保温. 压力. 0,2 - 1,2 bar = 含热量低 必须含有一定的水分以在EPS表面造成冷凝层以减缓热量向 EPS颗粒的传输 平稳而均匀的预发EPS颗粒 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日13 预 发预 发 过湿的蒸汽缺少足够的热量，水分多 会造成
7、发泡好的EPS密度过高并且在EPS珠粒传输时产生问题 冷凝水应该在蒸汽进入预发泡机前被排除 在蒸汽管的最底部安装排水阀 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日14 50年代中期生产出第一台EPS生产设备 预发泡机: 1. 类型: 在热水池中旋转的桶, 非连续式操作 (半自动) 2. 类型:连续式预发泡机 (全自动, 无压) 3. 类型:定量式预发泡机 (80年代中期开始),最大 承受压力为0.5 (1)bar 90年代新投资购买的预发泡机: 10-15 % 连续式预发泡机 85-90 % 定量式预发泡机 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 预发泡设备预发泡设备 2011
8、年1 0 月15日15 连续式发泡连续式发泡 调节发跑密度的方法 通过调节蒸汽的供应量 (即蒸汽阀门的大小) 通过调节原料供给的速度(调节进料镙杆的转速) 通过调节出料槽的高度 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日16 预发泡桶预发泡桶 流化床 振动筛 流化床 振动筛 送料装置原料输送螺杆送料装置原料输送螺杆 原料原料 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 连续式发泡连续式发泡 2011年1 0 月15日17 连续式发泡连续式发泡 需要很低的发泡密度(小于12克/升) 二次预发 原料第一次预发后熟化3-6小时 第一次预发后的原料密度约为最终要求密度的1.5倍. EPS生
9、产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日18 定量式发泡定量式发泡 EPS珠粒一批一批的经过称重量后，进入预发泡机进行预发泡。 预发泡精度较高 发泡密度范围大 可预发低戊烷含量的EPS原料 一般EPS原料含有6.7 %的戊烷 低戊烷含量的EPS原料含有3.4,5 %的戊烷(在有压力的预 发泡机里预发) EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日19 定量式发泡定量式发泡 调节发泡密度的方法 通过调节每次投放原料的数量 通过调节蒸汽的加热时间 通过调节EPS珠粒在发泡机内到达的高度(在哪一点上切断蒸 汽) 通过调节蒸汽压力 通过调节蒸汽的供应量(蒸汽与空气的混合
10、比例) EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日20 定量式发泡的控制模式定量式发泡的控制模式 控制蒸汽压力(0.1 to 0.6 bar) - 低密度 控制蒸汽温度(85 to 99C) - 高密度 空气混合 - 高密度 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日21 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 定量式发泡机定量式发泡机 预发泡桶预发泡桶 振动筛振动筛 流化床 送料装置 原料 原料输送螺杆 流化床 送料装置 原料 原料输送螺杆 原料称重原料称重 2011年1 0 月15日22 密度检测密度检测 检测工具 天平 、桶 (1L)、刮板 检测方法
11、取样地点和时间 流化床出口，熟化仓出口 熟化前和熟化后的密度变化 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 2011年1 0 月15日23 EPS生产技术预发泡生产技术预发泡 密度检测密度检测 2011年1 0 月15日24 熟化熟化 发泡剂和EPS珠粒内部的蒸汽在EPS冷却的时候凝结 造成EPS珠粒内部的暂时真空以及对压力十分敏感 熟化是空气渗透到EPS珠粒内部的过程以平衡其内外压力并使得 EPS珠粒稳定 EPS生产技术熟化及送料系统生产技术熟化及送料系统 2011年1 0 月15日25 熟化时间熟化时间 发泡密度越高,熟化时间越长.因为更多的发泡剂将停留在EPS珠 粒里面 在熟化过程中会有一部分
12、发泡剂跑掉 熟化程度的判断 一般情况下，熟化到70，即可开始使用 熟化时间取决于原料粒径、发泡剂含量、预发密度和环境温度 预发料的存放时间 EPS生产技术熟化及送料系统生产技术熟化及送料系统 2011年1 0 月15日26 熟化料笼熟化料笼 一般可容纳10-50 立方米的发泡好的EPS原料。 料笼应采用透气性良好和有金属条纹的结构以防止静电。料笼之 间通风良好。 料笼下面的下料箱 应当让出料口的原料处于自由状态 让空气进入吸料口 EPS生产技术熟化及送料系统生产技术熟化及送料系统 2011年1 0 月15日27 EPS生产技术熟化及送料系统生产技术熟化及送料系统 送料系统送料系统 送料原理 空
13、气与EPS料按一定的比例混合，用空气的流动把EPS料送到 熟化仓或成型机。 送料过程中的密度变化 转弯半径 送料管道口径 压力送料大口径管道 真空吸料小口经管道 2011年1 0 月15日28 成型成型 填料 蒸汽成型 冷却 脱模 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日29 填料填料 一般(无压)进料 加压进料 填充缝进料 填料步骤： 预吹、填料、回吹 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日30 一般(无压)填料一般(无压)填料 原料缸里面没有压力 发泡好的EPS珠粒通过进料风由料枪进入闭合的模具中. 进料风经模具气眼和特殊的排气阀排出 EPS生产技术成
14、型生产技术成型 2011年1 0 月15日31 加压填料加压填料 在加压进料罐中施加一定的压力，使得原料通过料枪进入模具 在较大的模具系统上最多可节省50%的进料时间 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日32 填充缝填料填充缝填料 模具在排气(有缝隙)的状态下进料.可以与一般进料和加压进料同 时使用. 模具并未完全合拢,空气可由模具之间的缝隙中排走 增大填料空间，多填料 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日33 原料缸 模具 出料口 EPS生产技术成型生产技术成型 加压填料加压填料 2011年1 0 月15日34 原料缸模具 料枪 出料口 EPS生产
15、技术成型生产技术成型 加压填料加压填料 2011年1 0 月15日35 原料缸的排 气阀打开 原料缸的排 气阀打开 原料缸模具 料枪 出料口 EPS生产技术成型生产技术成型 加压填料加压填料 2011年1 0 月15日36 蒸汽成型蒸汽成型 蒸汽延时 冲模 交叉蒸汽 双面蒸汽 融合稳定 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日37 蒸汽延时蒸汽延时 EPS生产技术成型生产技术成型 让模具里面的EPS原料稍做暂停，使其在模具里面稳定。 用于比较复杂的产品。 2011年1 0 月15日38 冲模冲模 预热模具 把冷空气从汽室从赶走，因 为空气的热传导能力很差 EPS生产技术成型生
16、产技术成型 蒸汽室 M II 蒸汽室 M I 冷凝排水阀 蒸汽阀 2011年1 0 月15日39 交叉蒸汽交叉蒸汽 模腔中EPS珠粒之间的剩余空气被蒸汽取代。 蒸汽软化EPS珠粒的表面,EPS珠粒之间开始有轻微的粘接。 先加热的压力低，时间短；后加热的压力高，时间长。 产品外表面形状简单的一面先加热，可以把EPS原料吹向另一面。 EPS生产技术成型生产技术成型 2011年1 0 月15日40 交叉蒸汽交叉蒸汽 EPS生产技术成型生产技术成型 第第1步交叉蒸汽步交叉蒸汽 M IM II 第第2步交叉蒸汽步交叉蒸汽 M IM II 蒸汽室 M I 蒸汽室 M II 蒸汽阀 M I 蒸汽室 M II 蒸汽阀 蒸汽阀 2011年1 0 月15日41 双面蒸汽双面蒸汽 真正的膨胀过程开始。 达到熔结温度,EPS珠粒熔结在一起。 EPS生产技术成型生产技术成型 M II M I 蒸汽阀 冷凝水排出阀 2011年1 0 月15日42 融合稳定
