～100克/升) ,从而达到我们所需要的密度 – 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
7
EPS生产技术－预发泡
起始点
目标
体积增大约50倍
原料 密度600 - 700 千克/立方米
(堆比重:1000千克/立方米)
24
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
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)
8
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
9
EPS生产技术－预发泡
热量传输
• 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
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EPS生产技术－预发泡
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 99°C) - 高密度 • 空气混合 - 高密度
2200
原料称重
EPS生产技术－预发泡
定量式发泡机
预发泡桶
原料 原料输送螺杆
振动筛
流化床 送料装置
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EPS生产技术－预发泡
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
15
EPS生产技术－预发泡
连续式发泡
预发泡桶 原料
原料输送螺杆
振动筛 流化床
送料装置
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EPS生产技术－预发泡
连续式发泡
EPS珠粒
戊烷
湿蒸汽
• 气化的戊烷气体增加了EPS珠粒 内的压力，使其膨胀
1100
EPS生产技术－预发泡
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 (111-123°C) – 到预发桶内的蒸汽压力为0.3到1.0bar(102- 110°C)
11
产设备
•
1. 类型:
在热水池中旋转的桶, 非连续式操作连续式预发泡机 (全自动, 无压)
•
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)bar
• 90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
14
5
EPS工艺技术－EPS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
6
EPS生产技术－预发泡
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
•
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.
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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
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
3
速度
水 99 ° C
EPS工艺技术－蒸汽种类
蒸汽种类
湿蒸汽 水
100 ° C
饱和蒸汽 100 ° C
过热蒸汽 160 ° C
410 kJ - 100 % 1500 kJ - 360 % 2675 kJ - 650 %
EPS工艺技术
可发性聚苯乙烯
(EPS)
工艺技术
1
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
2
EPS工艺技术－能量来源
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.
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
22
EPS生产技术－预发泡
密度检测
23
EPS生产技术－熟化及送料系统
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
– 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)
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EPS生产技术－预发泡
定量式发泡
• 调节发泡密度的方法
– 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)
•
平稳而均匀的预发EPS颗粒
12
EPS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
13
EPS生产技术－预发泡
预发泡设备
•
50年代中期
生产出第一台EPS生
• 预发泡机:
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
2762 kJ - 670 %
4
EPS工艺技术－EPS原料特性
原料特性
• EPS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 mm • EPS原料储存时间: ６个月 • 储存环境：避热，避太阳，通风，防火，防静电