一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺制造技术

本发明专利技术属于塑料粒子技术领域，具体的说是一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺，包括挤出机、测温模块和控制器；挤出机在加工生产塑料粒子时，由于螺杆挤出机的加热线圈具有较大的滞后性，导致控制加热对象参数的不规律变化，而螺杆挤出机中熔体的温度状态相比料筒中的水温，具有非线性，大时滞性等特点，使得对螺杆挤出机的温度控制效果不够理想，因此，本发明专利技术通过开设在挤出机螺杆表面的线槽，将开设有裸露段的导线埋设在其中，其中熔体受挤出机的螺杆相作用，并与螺杆表面线槽中布设导线的裸露段相接触，继而将熔体的热量直接传导向导线，增加了对挤出机螺杆区域熔体温度参数的检测，从而提升了对螺杆挤出机实际温度的检测精度。检测精度。检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺


[0001]本专利技术属于塑料粒子
，具体的说是一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯（PVC）是一种用途广泛的通用塑料，其柔软性可以通过加入不同量的增塑剂来调节，在电线电缆料中应用广泛；PVC是由聚乙烯单体聚合而成的无定形均聚物，氧指数高达45以上，具有良好的耐候性、电绝缘性和自熄性；PVC的热稳定性很差，加热到100℃左右就开始产生轻微分解，而PVC的加工温度通常在160℃以上，因此PVC加工时需加入各种助剂，使PVC具备一定的塑性、韧性和柔软度，但同时会导致其氧指数降低，因此对于阻燃要求高的电缆材料还需加入阻燃剂。
[0003]PVC电缆料的工业化生产因设备不同，已有多种方式：包括双辊开炼切粒、单螺杆挤出机造粒、双螺杆挤出机造粒、布氏机造粒和双阶挤出机造粒；其中“同向双螺杆+单螺杆”的双阶挤出机组，双螺杆无机头背压，可以高转速、高产量，出料温度容易控制，单螺杆转速低，内发热低，且螺杆内部通水冷却，便于降温挤出和风冷热切粒，大大提高了生产能力。
[0004]螺杆挤出机在运行过程中，为保证产品质量，需要对螺杆挤出机的温度进行精确控制，由于螺杆挤出机的加热线圈具有较大的滞后性，导致控制加热对象参数的不规律变化；双螺杆挤出机中的多段温度通常采用传统PID进行控制，而挤出机温度控制系统易受外部因素干扰，常通过测量螺杆挤出机料筒中的水温，以反映螺杆挤出机中熔体的温度状态，而螺杆挤出机中熔体的温度状态相比料筒中的水温，具有非线性，大时滞性等特点，使得对螺杆挤出机的温度控制效果不够理想，同时传统PID控制方法参数固定不变，所以在只有对螺杆挤出机每段加热过程进行严格控制的基础上才能够保证温度控制方法的有效性，进而使物料挤出的过程中处于工艺要求的温度范围内。
[0005]鉴于此，本专利技术提出了一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺，解决了上述技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术提出的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺；通过开设在挤出机螺杆表面的线槽，将开设有裸露段的导线埋设在其中，其中熔体受挤出机的螺杆相作用，并与螺杆表面线槽中布设导线的裸露段相接触，继而将熔体的热量直接传导向导线，增加了对挤出机螺杆区域熔体温度参数的检测，从而提升了对螺杆挤出机实际温度的检测精度。
[0007]本专利技术所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，包括挤出机、测温模块和控制器，所述测温模块用于检测挤出机中熔体的温度状态；所述挤出机还包括。
[0008]线槽，所述挤出机的螺杆表面开设有线槽，所述线槽沿挤出机内部的螺杆段延伸
至挤出机外部的螺杆段上。
[0009]测温模块，所述测温模块还包括导线、电极架和电源，至少一条所述导线固定布设在所述线槽内，所述电极架上安装有环状分布的电刷片，所述电刷片的一侧与线槽端部的导线滑动接触，所述电刷片的另一侧与控制器电性连接，所述电刷片与导线接触时处于电性连接状态，所述电刷片、导线、电源和控制器组成闭合的回路。
[0010]所述导线上开设有裸露段，每条所述导线的裸露段位于所述线槽的不同位置。
[0011]所述控制器用于控制塑料粒子制备设备的运行。
[0012]优选的，所述线槽中设有气凝胶层，所述线槽通过气凝胶层将导线的非裸露段包裹起来。
[0013]优选的，所述气凝胶层的表面设置有凸起的条纹，所述条纹垂直/平行于所述挤出机的螺杆轴向。
[0014]优选的，所述导线的裸露段表面高于所述导线的非裸露段表面，所述导线的裸露段边缘与所述挤出机的螺杆表面平齐。
[0015]优选的，所述导线的裸露段为镍铬合金材料。
[0016]优选的，所述导线的裸露段表面经压纹处理。
[0017]优选的，位于所述电刷片侧的多条所述导线成对的间断覆盖在所述挤出机螺杆的周向表面。
[0018]优选的，所述电刷片在与所述导线间歇接触时，所述控制器控制电源改变其电功率参数。
[0019]优选的，位于所述电刷片侧的多条所述导线分别环绕覆盖在所述挤出机螺杆的周向表面。
[0020]本专利技术所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备工艺，该制备工艺适用于上述的PVC塑料粒子制备设备，该工艺步骤如下。
[0021]S1、材料预处理：将PVC树脂过筛60目，增塑剂过筛80目，然后将填料、色浆、稳定剂、抗氧剂加入至增塑剂中，搅拌成糊状浆料，然后进行2
‑
4次的往复研磨，并控制浆料的细度在45μm以下，以增塑剂为溶剂相，使浆料中的固液相比值保持在1:3。
[0022]S2、捏合：向混合机中通入0.17
‑
0.22MPa的蒸汽机进行加热，并在混合机空载运行3min后投入PVC树脂和稳定剂，以200
‑
350r/min的低速搅拌2
‑
5min，同时在低速搅拌过程中加入色浆和增塑剂，当混合机中的料温升至86℃后，完全加入S1中的浆料，控制混合机以1000r/min以上高速搅拌，直至升温至102℃后，放料进入冷却混合机中冷混至25
‑
35℃后出料，完成捏合。
[0023]S3、塑化成型：将S2中捏合好的物料加入双阶螺杆挤出机，进行挤出造粒，其第一阶为同向啮合型双螺杆挤出机，第二阶为单螺杆挤出机，控制第一阶螺杆加工温度145
‑
170℃，第二阶螺杆加工温度120
‑
165℃。
[0024]S4、温度调控：在S3中双阶螺杆挤出机造粒的过程中，通过布设在挤出机螺杆线槽中的导线，传导挤出机中熔体的温度参数，并通过控制器对导线中电参数的识别，反馈调节挤出机的加热参数，采用PID方法控制温度调节过程。
[0025]S5、切粒入库：在S3中最后采用风冷磨面热切粒方式，粒料经旋风分离器、振动筛进入料仓，经计量后包装入库。
[0026]本专利技术的有益效果如下。
[0027]1.本专利技术所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺，通过开设在挤出机螺杆表面的线槽，将开设有裸露段的导线埋设在其中，使熔体在挤出机的螺杆作用下，与螺杆表面线槽中布设导线的裸露段相接触，继而将熔体的热量直接传导向导线，通过测量导线电参数的变化反映出熔体的温度参数，增加了对挤出机螺杆区域熔体温度参数的检测，从而提升了对螺杆挤出机实际温度的检测精度。
[0028]2.本专利技术所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备及工艺，通过布设在挤出机螺杆线槽中的导线，传导挤出机中熔体的温度参数，以温度检测信号的输出值、检测到的温度偏差量变化以及控制器的对应温度调节反馈量，分别确定比例增益P，积分时间常数Ti和微分时间常数Td，并进行螺杆挤出机空载与通入不同温度的水溶液进行微调，确保温度测量的精度。
附图说明
[0029]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，包括挤出机(1)、测温模块和控制器，所述测温模块用于检测挤出机(1)中熔体的温度状态；其特征在于，所述挤出机(1)还包括：线槽(2)，所述挤出机(1)的螺杆表面开设有线槽(2)，所述线槽(2)沿挤出机(1)内部的螺杆段延伸至挤出机(1)外部的螺杆段上；所述测温模块还包括导线(3)、电极架(4)和电源，所述导线(3)固定布设在所述线槽(2)内，所述电极架(4)上安装有环状分布的电刷片(41)，所述电刷片(41)的一侧与线槽(2)端部的导线(3)滑动接触，所述电刷片(41)的另一侧与控制器电性连接，所述电刷片(41)与导线(3)接触时处于电性连接状态，所述电刷片(41)、导线(3)、电源和控制器组成闭合的回路；所述导线(3)上开设有裸露段，每条所述导线(3)的裸露段位于所述线槽(2)的不同位置；所述控制器用于控制塑料粒子制备设备的运行。2.根据权利要求1所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述线槽(2)中设有气凝胶层(21)，所述线槽(2)通过气凝胶层(21)将导线(3)的非裸露段包裹起来。3.根据权利要求2所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述气凝胶层(21)的表面设置有凸起的条纹(22)，所述条纹(22)垂直/平行于所述挤出机(1)的螺杆轴向。4.根据权利要求2所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述导线(3)的裸露段表面高于所述导线(3)的非裸露段表面，所述导线(3)的裸露段边缘与所述挤出机(1)的螺杆表面平齐。5.根据权利要求4所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述导线(3)的裸露段为镍铬合金材料。6.根据权利要求5所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述导线(3)的裸露段表面经压纹处理。7.根据权利要求1所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：位于所述电刷片(41)侧的多条所述导线(3)成对的间断覆盖在所述挤出机(1)螺杆的周向表面。8.根据权利要求7所述的一种电线电缆用PVC阻燃塑料粒子制备设备，其特征在于：所述电刷...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡可建，黄宏才，吴文召，张海波，
申请(专利权)人：如皋市中如新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：