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1、EPS工艺技术,可发性聚苯乙烯,(EPS)工 艺 技 术,EPS生产成型的主要工序,能量来源蒸汽种类原料特性预发泡熟化及送料系统成型周边辅助动力系统,EPS工艺技术,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(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,水99 C,EPS工艺技术蒸汽种类,蒸汽种类,410 kJ-100%,1500 kJ-360%,2675 kJ-650%,2762 kJ-670%,EPS工艺技术EPS原料特性,EPS
2、珠粒直径:0.4-0.7mm(小包装)，0.7-1.0mm(常用包装)，1.0-1.2mm(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 mmEPS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,原料仓库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EPS原料特性,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1000克/升)减少到15克/升100克/升),从而达到
3、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,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,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,EPS生产技术预发泡,常温下的EPS原料,蒸汽加热后的EPS原料.戊烷开始沸腾哼 EPS珠粒开始膨胀,EPS珠粒膨胀到要求的密度,EPS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
4、的戊烷气体增加了EPS珠粒 内的压力，使其膨胀,EPS珠粒,戊烷,湿蒸汽,热量传输,10,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,bar(111-123C),到预发桶内的蒸汽压力为0.3到1.0bar(102-,110C),EPS生产技术预发泡,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,EPS
5、生产技术预发泡预 发过湿的蒸汽缺少足够的热量，水分多会造成发泡好的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,预发泡设备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)连续式预发泡机(全自动,无压),2.类型:,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)bar90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,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
6、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,送料装置,原料输送螺杆,连续式发泡预发泡桶,振动筛 原料流化床,EPS生产技术预发泡,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生产技术预发泡,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,定量式发泡调节发泡密
7、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(蒸汽与空气的混合比例),EPS生产技术预发泡,20,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,EPS生产技术预发泡,定量式发泡机,流化床,送料装置,原料输送螺杆,原料称重预发泡桶,振动筛 原料,密度检测,检测工具天平、桶(1L)、刮板检测方法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
8、泡,2011年10月15日,23,EPS生产技术预发泡,密度检测,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,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,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
9、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,EPS生产技术熟化及送料系统,送料系统,送料原理 空气与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,成型,填料蒸汽成型冷却脱模,EPS生产技术成型,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,30,一般(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
10、经模具气眼和特殊的排气阀排出,EPS生产技术成型,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,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,原料缸,加压填料模具,出料口,EPS生产技术成型,原料缸,出料口,加压填料模具,料枪,EPS生产技术成型,原料缸的排 气阀打开料枪,原料缸,模具,出料口,EPS生产技术成型,加压填料,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,
11、蒸汽延时,EPS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。,冲模蒸汽阀,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,蒸汽室 M II,蒸汽室 M I,冷凝排水阀,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,交叉蒸汽,EPS生产技术成型,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
12、M II,蒸汽阀M I,蒸汽室M II,蒸汽阀蒸汽阀,40,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,M II,M I,蒸汽阀,冷凝水排出阀,融合稳定,用于比较复杂的产品让产品的边角处和没有汽塞的地方靠模具的热量也能融合的较好,EPS生产技术成型,冷却,传统水冷,排水(如果选择）,水冷和真空冷却结合,EPS生产技术成型,传统水冷,进水阀始终处于打开状态，模具进水，靠水的流动来带走热量，直 到模具达到需要的脱模温度。冷却水通过汽塞喷洒到EPS产品上.一般来说,传统水冷用于慢速原 料。,EPS生产技术成型,水冷和真空冷却结合,将1公斤的水从20 加热
13、到100所需的热量:335 kj。将1公斤的水(100)转化成1公斤的蒸汽(100)所需的热量:2256 kj。将雾化的水喷到模具表面，以吸收大量的热量，使水被汽化，靠水 分蒸发来吸收热量，将模具初步冷却。在汽室里制造真空，水分蒸发，把汽态的水抽出，带走热量。主要用于快速料。,EPS生产技术成型,模具冷却水,真空稳定系统,排水,真空冷却原理空气排气空气蒸汽 空气,排气 M I排气 M II,温度感应器,冷凝水排水,真空泵或中央真空站,冷凝器,温度感应器,EPS生产技术成型,真空冷却的优点,EPS生产技术成型,一个周期的蒸汽消耗与1Kg模具重量之比,Kg蒸汽 kg 模具重量,普通EPS原料 常规
14、水冷却,EPP 料快速冷却 EPS料 真空稳定,脱模温度 真空冷却容许EPS产品高温脱模,因此提高了生产速度,节约了能源.真空冷却模具的温度变化范围:70-80-105 水冷却模具的温度变化范围:40-50-105,真空冷凝系统,水出口,蒸汽真空,EPS生产技术成型,排水,压缩空气由冷却水管-汽塞-模腔,赶走模具里的冷凝水,EPS生产技术成型,50,脱模,通过脱模风或顶杆或两者结合。在慢速开模时传送风将EPS产品推到脱模的一侧。当模具开到设定的位置时,开传送风以帮助部分脱模，然后由顶 杆把产品推出来。,EPS生产技术成型,开-关-开脱模用于较难脱模的场合模具开启一定的距离(3050 mm)，然后再合模约2/3,EPS生产技术成型,产品后处理,EPS生产技术成型,水分,表面水分内部水分,4,干燥处理热风循环烘房温度：5055烘干时间,蒸汽系统 干饱和蒸汽，压力 4 Kg/cm2,空气系统 无水，无油，压力 7 Kg/cm2,循环冷却水系统模具冷却水：温度 50 压力 3.24 Kg/cm2真空冷凝水：温度 25 压力 3.24 Kg/cm2中央真空系统吸料真空系统,EPS生产技术周边辅助动力系统,周边辅助动力系统,
