1、EPS工藝技術(shù),可發(fā)性聚苯乙烯,2011年10月15日,1,(EPS) 工 藝 技 術(shù),2011年10月15日,2,EPS生產(chǎn)成型的主要工序,能量來(lái)源 蒸汽種類 原料特性 預(yù)發(fā)泡 熟化及送料系統(tǒng) 成型 周邊輔助動(dòng)力系統(tǒng),EPS工藝技術(shù),2011年10月15日,3,能 量 來(lái) 源 干燥的飽和蒸汽是EPS加工最理想的能量來(lái)源 優(yōu)點(diǎn) 高效的熱能傳輸介質(zhì). 干燥的飽和蒸汽在冷凝時(shí)會(huì) 釋放出大量能量 一個(gè)大氣壓的溫度接近聚苯乙烯的軟化點(diǎn)(100 ) 蒸汽進(jìn)入EPS珠粒的速度大于發(fā)泡劑擴(kuò)散出EPS珠 粒的速度,EPS工藝技術(shù)能量來(lái)源,水 99 C,EPS工藝技術(shù)蒸汽種類,蒸汽種類,410 kJ - 100

2、 %,1500 kJ - 360 %,2675 kJ - 650 %,2011年10月15日,4,2762 kJ - 670 %,EPS工藝技術(shù)EPS原料特性,EPS珠粒直徑: 0.4-0.7mm(小包裝)，0.7-1.0mm(常用包裝)， 1.0-1.2mm(大包裝)，1.2-1.8mm(板材) 戊烷含量: 4 - 6%的重量 發(fā)泡劑在EPS珠粒里以液態(tài)形式儲(chǔ)存 壁厚約為 0.001 mm EPS原料儲(chǔ)存時(shí)間:個(gè)月 儲(chǔ)存環(huán)境：避熱，避太陽(yáng)，通風(fēng)，防火，防靜電,原料特性,2011年10月15日,5,2011年10月15日,6,原料倉(cāng)庫(kù) 地面不得有地漏等形式的開口 在原料庫(kù)房的墻壁距地面250m

3、m高的地方設(shè)置通風(fēng)百葉窗 倉(cāng)庫(kù)內(nèi)最好不設(shè)置任何電源,EPS工藝技術(shù)EPS原料特性,2011年10月15日,7,預(yù)發(fā)泡,通過(guò)加熱,使EPS珠粒膨脹,體積增加使得其密度發(fā)生相應(yīng)的變 化(例如從620克/升(堆比重,真比重為1000克/升)減少到15克/升 100克/升) ,從而達(dá)到我們所需要的密度 變化的大小取決于加熱蒸汽的溫度和加熱的時(shí)間 蒸汽在EPS珠粒內(nèi)冷凝,釋放出熱量以軟化EPS,并使EPS珠粒內(nèi) 的發(fā)泡劑膨脹,從而使EPS珠粒膨脹,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,起始點(diǎn),原料 密度600 - 700 千克/立方米 (堆比重:1000千克/立方米),體積增大約50倍,目標(biāo),根據(jù)最終產(chǎn)品 密度 15-

4、20千克/立方米(成型) 密度 9千克/立方米(板材),2011年10月15日,8,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,常溫下的EPS原料,蒸汽加熱后的EPS原料. 戊烷開始沸騰哼 EPS珠粒開始膨脹,EPS珠粒膨脹到要求的密度,2011年10月15日,9,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡, 熱量軟化聚苯乙烯 儲(chǔ)存在EPS珠粒內(nèi)的戊烷開始沸騰并 氣化, 氣化的戊烷氣體增加了EPS珠粒 內(nèi)的壓力，使其膨脹,EPS珠粒,戊烷,濕蒸汽,熱量傳輸,2011年10月15日,10,2011年10月15日,11,預(yù) 發(fā),正常生產(chǎn)時(shí)的蒸汽：干飽和蒸汽,到預(yù)發(fā)泡機(jī)蒸汽管內(nèi)的蒸汽壓力為0.5到1.2,bar (111

5、-123C),到預(yù)發(fā)桶內(nèi)的蒸汽壓力為0.3到1.0bar(102-,110C),EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,12,預(yù)發(fā) 蒸汽過(guò)長(zhǎng)的停留時(shí)間和過(guò)熱的蒸汽會(huì)造成EPS珠粒的破損 防止蒸汽過(guò)熱 ： 從蒸汽減壓閥到預(yù)發(fā)泡機(jī)之間最后 5-8 米的 蒸汽管不要用熱絕緣材料保溫. 壓力. 0,2 - 1,2 bar = 含熱量低 必須含有一定的水分以在EPS表面造成冷凝層以減緩熱量向 EPS顆粒的傳輸 平穩(wěn)而均勻的預(yù)發(fā)EPS顆粒,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,13,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡 預(yù) 發(fā) 過(guò)濕的蒸汽缺少足夠的熱量，水分多 會(huì)造成發(fā)泡好的EPS密度過(guò)高并且在EPS珠粒傳

6、輸時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題 冷凝水應(yīng)該在蒸汽進(jìn)入預(yù)發(fā)泡機(jī)前被排除 在蒸汽管的最底部安裝排水閥,2011年10月15日,14,預(yù)發(fā)泡設(shè)備 50年代中期生產(chǎn)出第一臺(tái)EPS生產(chǎn)設(shè)備,預(yù)發(fā)泡機(jī): 1. 類型:,在熱水池中旋轉(zhuǎn)的桶, 非連續(xù)式操作 (半自動(dòng)) 連續(xù)式預(yù)發(fā)泡機(jī) (全自動(dòng), 無(wú)壓), ,2. 類型:,3. 類型:,定量式預(yù)發(fā)泡機(jī) (80年代中期開始),最大,承受壓力為0.5 (1)bar 90年代新投資購(gòu)買的預(yù)發(fā)泡機(jī): 10-15 % 連續(xù)式預(yù)發(fā)泡機(jī) 85-90 % 定量式預(yù)發(fā)泡機(jī),EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,15,連續(xù)式發(fā)泡,調(diào)節(jié)發(fā)跑密度的方法 通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽的供應(yīng)量 (即蒸汽閥門的大小

7、) 通過(guò)調(diào)節(jié)原料供給的速度(調(diào)節(jié)進(jìn)料鏍桿的轉(zhuǎn)速) 通過(guò)調(diào)節(jié)出料槽的高度,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,送料裝置,原料輸送螺桿,連續(xù)式發(fā)泡 預(yù)發(fā)泡桶,2011年10月15日,16,振動(dòng)篩 原料 流化床,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,17,連續(xù)式發(fā)泡 需要很低的發(fā)泡密度(小于12克/升) 二次預(yù)發(fā) 原料第一次預(yù)發(fā)后熟化3-6小時(shí) 第一次預(yù)發(fā)后的原料密度約為最終要求密度的1.5倍.,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,18,定量式發(fā)泡 EPS珠粒一批一批的經(jīng)過(guò)稱重量后，進(jìn)入預(yù)發(fā)泡機(jī)進(jìn)行預(yù)發(fā)泡。 預(yù)發(fā)泡精度較高 發(fā)泡密度范圍大 可預(yù)發(fā)低戊烷含量的EPS原料 一般EPS原料含有6.7

8、%的戊烷 低戊烷含量的EPS原料含有3.4,5 %的戊烷(在有壓力的預(yù) 發(fā)泡機(jī)里預(yù)發(fā)),EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,19,定量式發(fā)泡 調(diào)節(jié)發(fā)泡密度的方法 通過(guò)調(diào)節(jié)每次投放原料的數(shù)量 通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽的加熱時(shí)間 通過(guò)調(diào)節(jié)EPS珠粒在發(fā)泡機(jī)內(nèi)到達(dá)的高度(在哪一點(diǎn)上切斷蒸 汽) 通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽壓力 通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽的供應(yīng)量(蒸汽與空氣的混合比例),EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,20,定量式發(fā)泡的控制模式,控制蒸汽壓力(0.1 to 0.6 bar) - 低密度 控制蒸汽溫度(85 to 99C) - 高密度 空氣混合 - 高密度,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,定

9、量式發(fā)泡機(jī),流化床,送料裝置,原料輸送螺桿,原料稱重 預(yù)發(fā)泡桶,2011年10月15日,21,振動(dòng)篩 原料,2011年10月15日,22,密度檢測(cè),檢測(cè)工具 天平 、桶 (1L)、刮板 檢測(cè)方法 取樣地點(diǎn)和時(shí)間 流化床出口，熟化倉(cāng)出口 熟化前和熟化后的密度變化,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,EPS生產(chǎn)技術(shù)預(yù)發(fā)泡,2011年10月15日,23,密度檢測(cè),2011年10月15日,24,熟化,發(fā)泡劑和EPS珠粒內(nèi)部的蒸汽在EPS冷卻的時(shí)候凝結(jié) 造成EPS珠粒內(nèi)部的暫時(shí)真空以及對(duì)壓力十分敏感 熟化是空氣滲透到EPS珠粒內(nèi)部的過(guò)程以平衡其內(nèi)外壓力并使得 EPS珠粒穩(wěn)定,EPS生產(chǎn)技術(shù)熟化及送料系統(tǒng),2011年1

10、0月15日,25,熟化時(shí)間 發(fā)泡密度越高,熟化時(shí)間越長(zhǎng).因?yàn)楦嗟陌l(fā)泡劑將停留在EPS珠 粒里面 在熟化過(guò)程中會(huì)有一部分發(fā)泡劑跑掉 熟化程度的判斷 一般情況下，熟化到70，即可開始使用 熟化時(shí)間取決于原料粒徑、發(fā)泡劑含量、預(yù)發(fā)密度和環(huán)境溫度 預(yù)發(fā)料的存放時(shí)間,EPS生產(chǎn)技術(shù)熟化及送料系統(tǒng),2011年10月15日,26,熟化料籠 一般可容納10-50 立方米的發(fā)泡好的EPS原料。 料籠應(yīng)采用透氣性良好和有金屬條紋的結(jié)構(gòu)以防止靜電。料籠之 間通風(fēng)良好。 料籠下面的下料箱 應(yīng)當(dāng)讓出料口的原料處于自由狀態(tài) 讓空氣進(jìn)入吸料口,EPS生產(chǎn)技術(shù)熟化及送料系統(tǒng),2011年10月15日,27,EPS生產(chǎn)技術(shù)熟化

11、及送料系統(tǒng),送料系統(tǒng),送料原理 空氣與EPS料按一定的比例混合，用空氣的流動(dòng)把EPS料送到 熟化倉(cāng)或成型機(jī)。 送料過(guò)程中的密度變化 轉(zhuǎn)彎半徑 送料管道口徑 壓力送料大口徑管道 真空吸料小口經(jīng)管道,2011年10月15日,28,成型,填料 蒸汽成型 冷卻 脫模,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,29,填料,一般(無(wú)壓)進(jìn)料 加壓進(jìn)料 填充縫進(jìn)料 填料步驟： 預(yù)吹、填料、回吹,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,30,一般(無(wú)壓)填料,原料缸里面沒有壓力 發(fā)泡好的EPS珠粒通過(guò)進(jìn)料風(fēng)由料槍進(jìn)入閉合的模具中. 進(jìn)料風(fēng)經(jīng)模具氣眼和特殊的排氣閥排出,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月

12、15日,31,加壓填料,在加壓進(jìn)料罐中施加一定的壓力，使得原料通過(guò)料槍進(jìn)入模具 在較大的模具系統(tǒng)上最多可節(jié)省50%的進(jìn)料時(shí)間,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,32,填充縫填料 模具在排氣(有縫隙)的狀態(tài)下進(jìn)料.可以與一般進(jìn)料和加壓進(jìn)料同 時(shí)使用. 模具并未完全合攏,空氣可由模具之間的縫隙中排走 增大填料空間，多填料,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,原料缸,加壓填料 模具,2011年10月15日,33,出料口,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,原料缸,出料口,加壓填料 模具,2011年10月15日,34,料槍,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,原料缸的排 氣閥打開 料槍,原料缸,模具,出料口,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年

13、10月15日,35,加壓填料,2011年10月15日,36,蒸汽成型,蒸汽延時(shí) 沖模 交叉蒸汽 雙面蒸汽 融合穩(wěn)定,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,37,蒸汽延時(shí),EPS生產(chǎn)技術(shù)成型, 讓模具里面的EPS原料稍做暫停，使其在模具里面穩(wěn)定。 用于比較復(fù)雜的產(chǎn)品。,沖模 蒸汽閥,預(yù)熱模具,把冷空氣從汽室從趕走，因 為空氣的熱傳導(dǎo)能力很差,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,蒸汽室 M II,2011年10月15日,38,蒸汽室 M I,冷凝排水閥,2011年10月15日,39,交叉蒸汽,模腔中EPS珠粒之間的剩余空氣被蒸汽取代。 蒸汽軟化EPS珠粒的表面,EPS珠粒之間開始有輕微的粘接。 先加熱的壓力

14、低，時(shí)間短；后加熱的壓力高，時(shí)間長(zhǎng)。 產(chǎn)品外表面形狀簡(jiǎn)單的一面先加熱，可以把EPS原料吹向另一面。,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,交叉蒸汽,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,第1步交叉蒸汽,M I,M II,第2步交叉蒸汽,M I,M II,蒸汽室 M I,蒸汽室 M II,蒸汽閥 M I,蒸汽室 M II,蒸汽閥 蒸汽閥,2011年10月15日,40,雙面蒸汽,真正的膨脹過(guò)程開始。,達(dá)到熔結(jié)溫度,EPS珠粒熔結(jié)在一起。,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,M II,2011年10月15日,41,M I,蒸汽閥,冷凝水排出閥,2011年10月15日,42,融合穩(wěn)定,用于比較復(fù)雜的產(chǎn)品 讓產(chǎn)品的邊角處和沒有汽塞的地方靠模具的熱量也能融

15、合的較好,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,43,冷卻,傳統(tǒng)水冷,排水(如果選擇）,水冷和真空冷卻結(jié)合,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,44,傳統(tǒng)水冷,進(jìn)水閥始終處于打開狀態(tài)，模具進(jìn)水，靠水的流動(dòng)來(lái)帶走熱量，直 到模具達(dá)到需要的脫模溫度。 冷卻水通過(guò)汽塞噴灑到EPS產(chǎn)品上.一般來(lái)說(shuō), 傳統(tǒng)水冷用于慢速原 料。,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,45,水冷和真空冷卻結(jié)合,將1公斤的水從20 加熱到100所需的熱量: 335 kj。 將1公斤的水(100)轉(zhuǎn)化成1公斤的蒸汽 (100)所需的熱量:2256 kj。 將霧化的水噴到模具表面，以吸收大量的熱量，使水被汽化

16、，靠水 分蒸發(fā)來(lái)吸收熱量，將模具初步冷卻。 在汽室里制造真空，水分蒸發(fā)，把汽態(tài)的水抽出，帶走熱量。 主要用于快速料。,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,模具冷卻水,真空穩(wěn)定系統(tǒng),排水,真空冷卻原理 空氣 排氣 空氣蒸汽 空氣,2011年10月15日,46,排氣 M I排氣 M II,溫度感應(yīng)器,冷凝水 排水,真空泵或中央真空站,冷凝器,溫度感應(yīng)器,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,真空冷卻的優(yōu)點(diǎn),EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,一個(gè)周期的蒸汽消耗與1Kg模具重量之比,2011年10月15日,47,Kg蒸汽 kg 模具重量,普通EPS原料 常規(guī)水冷卻,EPP 料 快速冷卻 EPS料 真空穩(wěn)定,脫模溫度 真空冷卻容許EPS產(chǎn)品高溫脫模,

17、因此提高了生產(chǎn)速度,節(jié)約了能源. 真空冷卻模具的溫度變化范圍:70-80 - 105 水冷卻模具的溫度變化范圍:40-50 - 105 ,真空冷凝系統(tǒng),水 出口,蒸汽 真空,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,48,2011年10月15日,49,排水,壓縮空氣由冷卻水管-汽塞-模腔,趕走模具里的冷凝水,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,50,脫模,通過(guò)脫模風(fēng)或頂桿或兩者結(jié)合。 在慢速開模時(shí)傳送風(fēng)將EPS產(chǎn)品推到脫模的一側(cè)。 當(dāng)模具開到設(shè)定的位置時(shí),開傳送風(fēng)以幫助部分脫模，然后由頂 桿把產(chǎn)品推出來(lái)。,EPS生產(chǎn)技術(shù)成型,2011年10月15日,51,開-關(guān)-開脫模 用于較難脫模的場(chǎng)合 模具開啟一定的距離