本实用新型专利技术提供了聚合物切粒系统和制备系统。聚合物切粒系统包括：进料模块、切割模块、颗粒后处理模块和循环水模块；进料模块包括挤出机和模板；切割模块包括切粒室和切刀盘；切粒室的内部在竖直方向上设有分隔板，用于将切粒室分为前切粒室和后切粒室；颗粒后处理模块包括固液分离装置；固液分离装置的入口与出料口连接；循环水模块的一端与固液分离装置的液相出口连接，另一端与进水口连接。本实用新型专利技术的系统可以满足不同种类和不同产品特性黏数的聚合物水下切粒要求；且本实用新型专利技术的系统通过破坏体系内的压力梯度力，减少内部的死角，有利于切粒的排出，从而提高切粒效率和产品合格率。产品合格率。产品合格率。
【技术实现步骤摘要】
聚合物切粒系统和制备系统
[0001]本技术涉及一种聚合物切粒系统和制备系统。
技术介绍
[0002]绝大部分的聚合物切粒装置为拉条式的切粒机。即聚合物熔体从孔状的口模中挤出，进入水槽中经历充分冷却，成为具有一定强度的料条，然后被切粒机牵引、拉出水槽，进行切粒。通过调节切粒机的牵引速率，来控制后续的切粒过程，即可得到目标粒度的聚合物。拉条切粒机虽然造价便宜，操作简单，但缺点也非常明显。因为拉条过程中，聚合物的料条必须具备足够的强度，因而分子量较低的聚合物或者熔体强度较低的聚合物就无法使用。此外，切粒量不能过大，因为数目众多的料条在快速牵伸通过水槽的过程中，如若发生一根或多根断裂，则几乎极难在快速切粒的过程中重新拉起，故而造成大批废料。因此生产线无法自动控制，所以大工业切粒时均不会采用这种方法。
[0003]与拉条式切粒机相比，水下切粒具有更好的效果，其主要工作原理是将聚合物熔体挤出到一个置于水下的圆盘形口模上，然后被紧贴在该圆盘形口模上的切刀快速切断。由于熔体刚接触水，冷却并不充分，所以被切下的粒子在冷却过程中还会进一步收缩，成为球状，外形美观。水下切粒机即是这种实现水下切粒的新型的高分子聚合物半成品加工机械，其在聚酯、聚酰胺等塑料加工领域有着广泛的应用。其具有如下优点：由于粒子被切下后，直接在水中冷却，具有较高的冷却效率；切刀室的大小以恰足以使切粒刀自由地转动越过模面而不限制水流为度，故体积较小；由于在熔融状态下切粒，而水又起着声障作用，所以噪声散发较低；与冷切系统比较起来更换切粒刀的次数较少；密闭操作，无灰尘及杂质混入。因此，在大工业切粒时水下切粒机得到广泛的应用。
[0004]目前，水下切粒过程仍然存在以下不足：(1)刀头与模具拆卸困难，不便于进行更换；(2)水下切粒过程中经常会因为聚合物分子量、物性不同而产生切粒异常，进而导致不合格粒料产生。(3)水下切粒还存在理论研究不足，机理不清楚而产生的结构设计不合理或操作参数设置不当等，比如切粒室内流场及水流流动状态复杂。尤其是，当水下切粒机正常工作时，其内部水流流动特性、粒子运动轨迹和切刀在水室中受力的不同都会影响聚合物切粒效果。常规切粒水室中，在切刀盘的高速旋转下，水室内部的切粒水会形成漩涡状湍流，并在刀盘中心区域形成低压区，切粒在压力梯度和湍流的作用下向这部分区域汇集，会大大降低切粒向出口方向流动的效率，同时还会发生聚合物缠刀、聚合物颗粒黏连等工艺问题。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是为了克服现有的系统或方法无法适用于不同聚合物的切粒，且切粒效率低、产品合格率低，以及由于聚合物的缠刀和黏连而引起的工艺问题的缺陷，而提供了一种聚合物切粒系统和制备系统。本技术的系统可以满足不同种类和不同产品特性黏数的聚合物水下切粒要求；且本技术的系统通过破坏体系内的
压力梯度力，减少内部的死角，有利于切粒的排出，从而提高切粒效率和产品合格率。
[0006]本技术提供了一种聚合物切粒系统，其包括：进料模块、切割模块、颗粒后处理模块和循环水模块；其中，
[0007]所述进料模块包括挤出机和模板，所述挤出机的出料口端面上设有所述模板，所述模板沿其厚度方向开设有若干个模孔；
[0008]所述切割模块包括切粒室和切刀盘；所述切粒室的内部在竖直方向上设有分隔板，用于将所述切粒室分为前切粒室和后切粒室，所述分隔板上设置有若干通孔，每一所述通孔在所述后切粒室的一侧设有导流管，各所述导流管自所述通孔向所述分隔板的中轴线延伸；所述模板和所述切刀盘均设置于所述前切粒室内，所述切刀盘的侧壁上设有切刀，且所述切刀的刀刃设于所述模板的模孔出料端面；所述前切粒室设有进水口；所述后切粒室设有出料口；
[0009]所述颗粒后处理模块包括固液分离装置；所述固液分离装置的入口与所述出料口连接；
[0010]所述循环水模块的一端与所述固液分离装置的液相出口连接，另一端与所述进水口连接。
[0011]本技术中，所述进料模块还可包括一熔体泵，所述熔体泵用于将聚合物熔体传输至所述挤出机。
[0012]本技术中，所述挤出机的机头和所述模板可通过螺栓固定连接。
[0013]本技术中，较佳地，所述挤出机为双螺杆挤出机。
[0014]本技术中，较佳地，所述模板和所述模孔满足以下条件中的一种或多种：
[0015]①
所述模板的横截面呈圆盘形；
[0016]②
所述模板的材质为硬质合金或铁素体不锈钢；
[0017]③
若干个所述模孔在所述模板上呈环形排列；
[0018]④
所述模孔呈圆柱体状，使得熔体经过所述模孔后形成树脂条；
[0019]⑤
所述模孔的直径为2.6
‑
3.5mm，例如2.8mm或3.2mm；
[0020]⑥
所述模孔的数量可根据待切粒的聚合物的特性黏数及其化学组成来确定，优选为10
‑
100个。
[0021]本技术中，按照水流的流动方向，将水流先流经的切粒室定义为所述前切粒室，将水流后流经的切粒室定义为所述后切粒室。
[0022]本技术中，较佳地，所述切刀盘满足以下条件中的一种或多种：
[0023]①
所述切刀盘的横截面呈圆形；
[0024]②
所述切刀盘的材质为不锈钢；
[0025]③
所述切刀盘的侧壁设有若干安装槽，用于安装所述切刀；较佳地，若干所述安装槽呈环形矩阵式设于所述切刀盘上；
[0026]④
所述切刀盘和所述切刀可通过螺栓固定连接；
[0027]⑤
所述切刀盘开设有若干个开孔。
[0028]本技术中，较佳地，所述切刀的数量为4
‑
10个，更佳地为6
‑
8个。
[0029]本技术中，所述切刀与所述模板之间的间隙可根据聚合物的黏度而定，较佳地为0.02
‑
0.05mm，一般低黏度使用较小间隙。
[0030]本技术中，所述切刀与所述模板之间的间隙实质上指的是切刀刀刃与模板之间的距离。
[0031]本技术中，较佳地，所述切刀倾斜贴设于所述模板的模孔出料端面；更佳地，所述切刀的倾斜部与所述模板的夹角为10
‑
60
°
，进一步更佳地为30
‑
60
°
。切刀的倾斜刀刃能够在更短的轴向位移增加切削力，可以使切粒产品质量更高，也降低了对刀具的调整难度。
[0032]本技术中，较佳地，所述切刀由所述切刀盘通过传动装置的旋转制动，所述传动装置包括电机和穿设于所述前切粒室和所述后切粒室的切刀轴，所述切刀轴的一端与所述电机连接，另一端与所述切刀盘连接。
[0033]其中，较佳地，所述电机为无级变频调速电机。
[0034]本技术中，各所述通孔均可沿所述分隔板的厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚合物切粒系统，其特征在于，其包括：进料模块、切割模块、颗粒后处理模块和循环水模块；其中，所述进料模块包括挤出机和模板，所述挤出机的出料口端面上设有所述模板，所述模板沿其厚度方向开设有若干个模孔；所述切割模块包括切粒室和切刀盘；所述切粒室的内部在竖直方向上设有分隔板，用于将所述切粒室分为前切粒室和后切粒室，所述分隔板上设置有若干通孔，每一所述通孔在所述后切粒室的一侧设有导流管，各所述导流管自所述通孔向所述分隔板的中轴线延伸；所述模板和所述切刀盘均设置于所述前切粒室内，所述切刀盘的侧壁上设有切刀，且所述切刀的刀刃设于所述模板的模孔出料端面；所述前切粒室设有进水口；所述后切粒室设有出料口；所述颗粒后处理模块包括固液分离装置；所述固液分离装置的入口与所述出料口连接；所述循环水模块的一端与所述固液分离装置的液相出口连接，另一端与所述进水口连接。2.如权利要求1所述的聚合物切粒系统，其特征在于，所述进料模块还包括一熔体泵，所述熔体泵用于将聚合物熔体传输至所述挤出机；所述挤出机的机头和所述模板通过螺栓固定连接；所述挤出机为双螺杆挤出机；所述模板和所述模孔满足以下条件中的一种或多种：
①
所述模板的横截面呈圆盘形；
②
若干个所述模孔在所述模板的板面上呈环形排列；
③
所述模孔呈圆柱体状，使得熔体经过所述模孔后形成树脂条；
④
所述模孔的直径为2.6
‑
3.5mm；
⑤
所述模孔的数量为10
‑
100个。3.如权利要求1所述的聚合物切粒系统，其特征在于，所述切刀盘满足以下条件中的一种或多种：
①
所述切刀盘的横截面呈圆形；
②
所述切刀盘的侧壁设有若干安装槽，用于安装所述切刀；若干所述安装槽呈环形矩阵式设于所述切刀盘上；
③
所述切刀盘和所述切刀通过螺栓固定连接；
④
所述切刀盘开设有若干个开孔。4.如权利要求1所述的聚合物切粒系统，其特征在于，所述切刀满足以下条件中的一种或多种：
①
所述切刀的数量为4
‑
10个；
②
所述切刀与所述模板之间的间隙为0.02
‑
0.05mm；
③
所述切刀倾斜设于所述模板的模孔出料端面；所述切刀的倾斜部与所述模板的夹角为10
‑
60
°
；...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵元博，田育峰，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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