一种聚合造粒系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及化学物制备机械技术领域，具体来说是一种聚合造粒系统及方法，包括反应釜、挤出机、旋风料仓、造粒机、振动筛、加热系统、真空系统，通过反应釜与挤出机的对接，并在反应釜内的搅拌桨及挤出机螺杆旋转方向的变化作用下，利用之后连接的造粒机、旋风料仓及振动筛,最后实现将熔融状态下的芳香族聚酯挤出、热切、造粒并收集的过程，不仅结构紧凑，操作方便，产出速率，反应过程中的温度、真空度的控制精度高。

Polymerization granulation system and method

The invention relates to the technical field of mechanical chemical preparation, in particular to a polymerization granulation system and method, including reaction kettle, extruder, silo, granulating machine, vibration sieve, heating system, vacuum system, through the docking reaction kettle with extruder, change and stirring in a reaction kettle and the direction of rotation of the screw extruder, using connection granulator, silo and vibrating screen, and finally realize the process of the molten state of the aromatic polyester extrusion, granulation and eager, collected, not only has the advantages of compact structure, convenient operation, output rate, the control precision of temperature and vacuum reaction process of high.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合造粒系统及方法
本专利技术涉及化学物制备机械
，具体来说是一种聚合造粒系统及方法。
技术介绍
液晶聚合物(LCP)是一类性能优异的工程塑料，上世纪70年代后期人们才开始对其进行基础研究，到了80年代已有工业化生产。近年来逐渐被应用于电子电器、航空航天、化工、光纤通讯、机械工业等领域。继刚性链芳香族聚酰胺为代表的溶致性液晶聚合物之后，又出现了另一种类型的液晶聚合物——热致性液晶聚合物(TLCP)。热致性液晶高分子(TLCP)不仅阻燃性能好、耐热、耐化学药品、耐气候老化、耐辐射，还具有尺寸稳定、强度高、极小的线膨胀系数等优良机械性能，且其成型加工性能良好，所以，热致性液晶聚合物相对于溶致液晶聚合物，已成为开发新型的高强高模有机纤维和增强塑料中主要的研究对象，尤其是将TLCP开发成切片还可以大大拓宽其应用领域。但是，热致性液晶高分子在制备的过程中难点较多，如对反应过程中的温度及真空度要求较高，在保证一定真空度及温度的情况下需对物料进行准确控制，另外，由于反应后的聚合物熔体在无剪切时粘度会随着时间越来越大，熔体的流动速率变小，从而对产出速率造成一定影响。由于以上种种问题，TLCP造粒技术目前国内尚处于研究阶段，并且，对热致性液晶聚合物(TLCP)聚合后进行直接造粒更是一片空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚合造粒系统及方法，以有效地实现热致性液晶高分子聚合反应的全过程，并将熔融状态下的熔体挤出、造粒并收集。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种聚合造粒系统,包括反应釜、挤出机、旋风料仓、造粒机、振动筛、加热系统、真空系统，所述的真空系统连接反应釜，用于控制反应釜内的真空度；所述的加热系统分别连接反应釜、挤出机，用于控制反应釜及挤出机内的温度；所述的反应釜的底部设有出料口，在反应釜的出口料处设置密封件，反应釜的下部垂直安装有挤出机，使得挤出机与密封件能在轴线方向上进行对接，所述的密封件对反应釜中处于反应期的物料进行密封，当密封件与挤出机连接时，反应釜内的物料从出料口中排出，实现反应釜密封与排料状态的切换；所述的反应釜依次连接有挤出机、造粒机、旋风料仓及振动筛，完成熔融状态下物料的挤出、热切、造粒并收集的过程。进一步地，所述的挤出机包括机筒、螺杆及出料口，挤出机的底部设有出料口，在机筒内设置有螺杆，螺杆的头部设有外螺纹，密封件的底部设置有与外螺纹相配合的内螺纹，所述的螺杆在机筒的内壁范围内能正向或反向旋转，从而旋入或旋出所述密封件。进一步地，所述的挤出机上还设有导油口、传感器及测温点，所述的导油口通过导油管道连接至加热系统，从而对挤出机进行温度控制。进一步地，所述的反应釜呈上宽下窄的锥形结构，在反应釜顶部设有密封顶盖，密封顶盖上设有投料口，所述的反应釜的侧壁是由内壁及外壁组成的双层结构，反应釜内设有能正反双向转动的搅拌组件，反应釜上连接有减速装置，所述的反应釜通过减速装置在轴线方向上进行上下移动。进一步地，所述的搅拌组件包括搅拌桨及搅拌轴，搅拌轴的顶部设有旋转接头，在搅拌轴内设有中心管，在反应釜内壁与外壁之间及中心管内分别设有导油口，所述的导油口通过导油管道连接至加热系统，加热系统经导油管道向反应釜的侧壁及搅拌组件内通入导热油，从而对反应釜进行温度控制。进一步地，所述的反应釜顶部的密封顶盖上连接有氮气管道，氮气管道上配置有氮气控制电磁阀，氮气管道的另一端作为氮气补充口接入氮气，所述的氮气控制电磁阀控制氮气的输送。进一步地，所述的加热系统包括导油管道、加热控制单元，加热控制单元对导热油进行加热，所述的导油管道分别连接并输送加热后的导热油至反应釜及挤出机，从而对反应釜、挤出机的温度进行控制。进一步地，所述的真空系统包括真空泵组、真空控制电磁阀、冷凝器、真空管道及真空控制单元，在反应釜的密封顶盖上连接有真空管道，真空管道上相应配置有真空控制电磁阀，所述的真空管道的另一端依次连接冷凝器、真空泵组及真空控制单元，在冷凝器底部设置有排液口，所述的真空控制单元在反应过程对反应釜内的真空度进行自动控制，并对反应釜内的附属物进行回收或排放。进一步地，所述的挤出机的出料口连接至造粒机，造粒机的出料口连接送料管道，所述的送料管道的一端连接有送料风机，挤出的物料经过造粒机切粒后通过送料风机送入旋风料仓，所述的旋风料仓对物料进行料气分离，再通过旋风料仓出口端连接的振动筛对物料进行分类、收集。本专利技术另外还提供一种聚合造粒方法，所述的方法包括以下步骤：a.依次连接反应釜、挤出机、造粒机、旋风料仓及振动筛，并使得挤出机垂直设置于在反应釜的下方；b.在反应釜的底部安装密封件，再把反应釜的密封顶盖及搅拌组件安装到位，并将反应釜分别连接至真空系统、加热系统及氮气管道；c.在反应釜密封顶盖上的投料口中加入所需单体材料及催化剂，启动搅拌桨使各材料充分混合；d.盖合密封顶盖，利用真空系统抽取反应釜内的空气直至反应釜内达到所需真空度要求，同时，向反应釜内输送氮气；e.利用加热系统对反应釜逐步升温，并持续维持恒温，直至反应釜内的反应物完成酯化、预聚、缩聚的聚合过程；f.利用加热系统对挤出机进行升温，直至挤出机达到设定温度；g.启动挤出机的螺杆，同时可通过减速装置缓慢降低反应釜的位置，使挤出机的螺杆与反应釜上的密封件对接；h.完成螺杆与密封件连接后，对挤出机螺杆进行旋转，使反应釜内的熔体通过挤出机的螺杆进入造粒机，造粒机对熔体进行切粒；i.切粒后的物料输出至旋风料仓，旋风料仓对物料进行料气分离；j.旋风料仓将物料输送至振动筛，振动筛对物料进行分类、收集。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1、本专利技术通过反应釜、挤出机、旋风料仓、造粒机、振动筛、加热系统及真空系统系统地实现TLCP的挤出、造粒、收集的过程，不仅结构紧凑，操作方便，反应过程中的温度、真空度的控制精度高；2、可对反应釜进行真空去氧、搅拌混合、升温加热、恒定保温，使得反应釜内的反应物能实现酯化、预聚、聚合等化学反应过程；3、反应釜底部设有的密封件不仅能作为反应釜中发生化学反应时的密封元件，还能与挤出机精确定位对接，使得系统能保持一定温度下对熔体进行不间断地剪切，使聚合物熔体经过挤出机内的螺杆排出，有效保持了熔体的流动性，大大提高了聚合物熔体的产出速率；4、加热系统采用对反应釜、挤出机、搅拌组件输入导热油的形式对三者进行加热，导热均匀，温度可控。附图说明图1是本专利技术的连接示意图；图2是本专利技术中反应釜与挤出机对接示意图；图3是本专利技术中密封件的局部放大示意图；图4是本专利技术反应釜的连接结构示意图；图5是本专利技术中减速装置的局部结构示意图；图6是本专利技术中搅拌组件的局部结构示意图；符号说明：1.反应釜2.挤出机3.旋风料仓4.造粒机5.振动筛6.送料风机7.送料管道8.氮气管道9.氮气控制电磁阀10.氮气补充口11.导油口12.导油管道13.加热控制单元14.真空管道15.真空控制电磁阀16.冷凝器17.排液口18.真空泵组、真空控制单元19.减速装置1-1.反应釜出料口1-2.密封件1-3.密封顶盖1-4.投料口1-5.内壁1-6.外壁1-7.导热油1-8.搅拌桨1-9.搅拌轴1-10.旋转接头1-11.中心管1-12.保温层1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合造粒系统,其特征在于，包括反应釜、挤出机、旋风料仓、造粒机、振动筛、加热系统、真空系统，所述的真空系统连接反应釜，用于控制反应釜内的真空度；所述的加热系统分别连接反应釜、挤出机，用于控制反应釜及挤出机内的温度；所述的反应釜的底部设有出料口，在反应釜的出口料处设置密封件，反应釜的下部垂直安装有挤出机，使得挤出机与密封件能在轴线方向上进行对接，所述的密封件对反应釜中处于反应期的物料进行密封，当密封件与挤出机连接时，反应釜内的物料从出料口中排出，实现反应釜密封与排料状态的切换；所述的反应釜依次连接有挤出机、造粒机、旋风料仓及振动筛，完成熔融状态下物料的挤出、热切、造粒并收集的过程。

【技术特征摘要】
1.一种聚合造粒系统,其特征在于，包括反应釜、挤出机、旋风料仓、造粒机、振动筛、加热系统、真空系统，所述的真空系统连接反应釜，用于控制反应釜内的真空度；所述的加热系统分别连接反应釜、挤出机，用于控制反应釜及挤出机内的温度；所述的反应釜的底部设有出料口，在反应釜的出口料处设置密封件，反应釜的下部垂直安装有挤出机，使得挤出机与密封件能在轴线方向上进行对接，所述的密封件对反应釜中处于反应期的物料进行密封，当密封件与挤出机连接时，反应釜内的物料从出料口中排出，实现反应釜密封与排料状态的切换；所述的反应釜依次连接有挤出机、造粒机、旋风料仓及振动筛，完成熔融状态下物料的挤出、热切、造粒并收集的过程。2.根据权利要求1所述的一种聚合造粒系统，其特征在于，所述的挤出机包括机筒、螺杆及出料口，挤出机的底部设有出料口，在机筒内设置有螺杆，螺杆的头部设有外螺纹，密封件的底部设置有与外螺纹相配合的内螺纹，所述的螺杆在机筒的内壁范围内能正向或反向旋转，从而旋入或旋出所述密封件。3.根据权利要求2所述的一种聚合造粒系统，其特征在于，所述的挤出机上还设有导油口、传感器及测温点，所述的导油口通过导油管道连接至加热系统，从而对挤出机进行温度控制。4.根据权利要求1所述的一种聚合造粒系统，其特征在于，所述的反应釜呈上宽下窄的锥形结构，在反应釜顶部设有密封顶盖，密封顶盖上设有投料口，所述的反应釜的侧壁是由内壁及外壁组成的双层结构，反应釜内设有能正反双向转动的搅拌组件，反应釜上连接有减速装置，所述的反应釜通过减速装置在轴线方向上进行上下移动。5.根据权利要求4所述的一种聚合造粒系统，其特征在于，所述的搅拌组件包括搅拌桨及搅拌轴，搅拌轴的顶部设有旋转接头，在搅拌轴内设有中心管，在反应釜内壁与外壁之间及中心管内分别设有导油口，所述的导油口通过导油管道连接至加热系统，加热系统经导油管道向反应釜的侧壁及搅拌组件内通入导热油，从而对反应釜进行温度控制。6.根据权利要求4所述的一种聚合造粒系统，其特征在于，所述的反应釜顶部的密封顶盖上连接有氮气管道，氮气管道上配置有氮气控制电磁阀，氮气管道的另一端作为氮气补充口接入氮气，所述的氮气控制电磁阀控制氮气的输送。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波慧谷特种纤维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33