2025年04月04日 10:33:55 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：3
| 影响配料系统生产线设备质量的因素 | 2020-01-07 |
| 随着科学技术的不断进步，涂料的种类日益增多。然而，到目前为止，聚氨酯涂料仍然被认为是好的功能涂料。它们被誉为液体橡胶，是聚氨酯甲酸酯橡胶的简称。由于其耐添加剂、低温、高拉伸强度、大伸长率、硬度和模量变化大、粘附性好、耐磨性、耐油性和耐化学介质腐蚀的特性，它们被广泛用作各种领域的抗添加剂。聚氨酯防添加剂涂料在中国的生产和应用也已有20多年的历史。“九五”以来，它一直是建设部向建筑业推广的产品。为了满足聚氨酯抗添加剂涂料的市场需求，完善抗添加剂涂料体系，形成低、中、高性能抗添加剂涂料系列，2004年5月建成年产5000吨聚氨酯抗添加剂涂料灌装机生产线。灌装机生产线自投产以来，已生产近10，000吨单组分和双组分聚氨酯和喷涂聚脲涂料。该产品用于厨房、卫生间、阳台、地下室、游泳池、污水添加剂处理池、地铁、高速铁路等领域及工业和民用建筑的部分防添加剂。作者主持了生产线的建设，并负责配料系统生产线投产以来的生产。几年的生产实践证明，配料系统生产线系统完善，配料系统具有生产各种产品的功能，核心液体灌装机和控制器满足生产高质量涂料的工艺条件。本文主要介绍配料系统生产线的设计和运行以及影响涂料生产和性能的主要因素。 1配料系统生产线的技术方案是用现代的辅助桶，建设一条多功能、大规模、工艺设备、现代电气控制和整体技术的配料系统生产线。配料系统是公司聚氨酯防辅助涂层生产线设计的目标，也是配料系统生产线建设遵循的原则。 1.1配料系统生产线聚氨酯的设计功能和规模聚氨酯是聚合物主链上含有较多氨基甲酸酯基团(NHCO)的一系列弹性体，根据不同的形状和功能可分为液体涂料、糊状密封材料、粘结材料、防腐耐磨材料等产品。根据不同的包装形式，它可以分为两大类:双组分(多组分)和单组分。单组分通过聚氨酯预聚物的NCo端基与空气中的水分反应固化成膜，而双组分通过甲组分的NC0端基与乙组分的催化剂按比例混合后反应固化成膜。另一方面，根据当时国内外聚氨酯材料市场的调查，喷涂聚脲弹性防添加剂涂料已经悄然出现。聚氨酯防添加剂涂料的品种、规格、性能和颜色也有多样化的趋势。为了限度地发挥已完工生产线的功能，使配料系统适应市场多品种、高质量、大批量的需求，我们确定了生产线的设计目标如下:具有生产单组分和双组分聚氨酯防添加剂涂料、双组分喷涂聚脲弹性防添加剂涂料、双组分建筑密封胶和路桥密封胶等功能。设计规模为每年5000吨(工艺管道等支撑系统的能力为每年10000吨，预留主充液机)。1.2配料系统生产线系统的组成和工艺流程从原材料到生产中添加聚氨酯材料是一个化学反应过程。根据其组成和工艺，聚氨酯材料应属于精细化工产品，对配比、工艺控制参数和操作步骤有极其严格的要求。为此，我们对生产线建设进行了充分的初步研究，并对国外聚氨酯涂料配料系统的工艺设备进行了深入的了解和调研。在此基础上，确定配料系统生产线由液体物料储存、计量输送管道、反应容器、抽真空称重系统、充氮保护称重系统、加热和冷却称重系统、废气和清洗液回收处理称重系统、可编程序控制器自动灌装机和自动灌装系统组成。为了节省建设投资，单组分和双组分反应罐分开设置，工艺管道系统等支撑系统共用。 1.3配料系统生产线工艺芯液灌装机和计量自动灌装机的技术特点保证聚氨酯涂料生产和产品质量的芯液灌装机是反应釜和称重自动灌装机。在消化吸收技术的基础上，结合生产线对功能、规模和整体技术辅桶的目标要求，我们在设计理念上进行了大胆创新，取得了成功。 2.1反应釜聚氨酯配料系统涂装生产线的芯液灌装机由5个有效容积为3m、3 1m3的双搅拌双螺旋换热反应釜组成。该结构如图2所示。聚氨酯配料系统的生产是一个复杂的物理化学过程。改进其传质和传热过程是非常重要的，特别是对于反应速度相对较慢且有一定程度逆反应的有机反应。如何保证参与反应的组分在配料釜中充分、均匀混合，尽可能增加参与反应组分的传质界面，保证搅拌釜中各层温度基本相同，是保证反应速度和反应程度的关键。考虑到聚氨酯组分具有一定的粘度，ф1600配料罐仅靠单一类型的高速搅拌无法很好地解决问题。根据的添加剂桶，该搅拌罐配备750 r/min变频调速高速桨式搅拌，50 r/min锚式低速刮料搅拌，确保刮料效果。锚搅拌叶片和计量罐壁之间只有5毫米的均匀间隙，使得计量罐和搅拌器难度不小。依靠与化工液体灌装机专业制造商的密切合作，液体灌装机更好地满足了设计要求。聚氨酯生产也是一个反复加热和冷却的过程:聚醚加热和去除添加剂、冷却反应、反应放热(热量必须及时去除)、冷却和排放等。为了保证产品质量，根据工艺条件的要求，要求各阶段的温度控制和持续时间要高而准确。如果使用蒸汽加热和冷却添加剂来降低温度，基本上可以满足要求。然而，我们公司没有蒸汽锅炉。如果由于该生产线的需要而增加蒸汽锅炉，在项目投资、人员配备、管理等方面将需要较大的投资。经过反复考虑，最终创造性地采用了双螺旋加热冷却的方法。一路由螺旋导热油加热，另一路由螺旋导热冷却添加剂冷却，以满足工艺条件的要求。更好地保证了生产各阶段的温度控制要求和升温降温速度。与夹套计量罐相比，螺杆本身可以起到加强筋的作用，降低对反应釜的要求，提高反应釜的承压能力。 2.2计量控制准确可靠地计量加入计量罐的各种原料，以及各种生产过程有效的控制手段，无疑是充分发挥液体灌装机和称重系统作用，最终确保生产顺利和最终产品质量的必要因素。该生产线自动灌装机的配料系统采用德国西门子公司S7-300系列产品，保证了称重系统技术的性和稳定性。选择易观看彩色触摸屏作为称重仪表。高速分散由LG变频控制，高速搅拌器可在0-750转/分钟之间任意调节，以满足生产各个阶段对搅拌速度的不同要求，从而保证整个自动灌装机的可靠性。配料系统从现场称重仪表中采集液体灌装机的速度、温度、压力、流量、阀门开关和运行状态等信号，并通过RS485接口实现与称重仪表的实时快速信息交换。为确保可靠性，温度、压力等所有过程指标均由两套远程和现场称重系统进行测量和显示。通过现场工艺参数测量、信号传输、集中显示和程序控制、信号反馈和现场执行，实现生产过程中温度和压力的自动控制和调节。涡街流量计一般用于测量主要液体材料，测量精度在0.5级以上。操作员在输送液体物料前设定所需量，然后按下启动按钮，阀门自动打开，液体物料泵自动开始输送液体物料。当液体物料达到设定值时，液体物料泵自动停止，阀门自动控制关闭。整个液体物料输送过程自动完成，无需人工干预。为了保证计量的准确性，我们还为每个配料罐配备了进口电子秤称重系统，该系统在一次计量后对添加到配料罐中的原料量进行二次计量检查，精度为0.5公斤。同时，为了保证最终产品的准确计量，生产线配备了成品配料系统，罐装和封盖的整个过程自动完成，精度为10g g。 3.影响配料系统性能的因素。 3.1配料系统生产线的运行生产线于2004年5月完工并投入运行。三年的生产实践证明，配料系统生产线达到了设计目标和要求。整体技术在国内自主设计制造的聚氨酯防助剂涂料配料系统生产线上拥有技术的助剂桶。 3.2配料系统的生产过程保证了涂料的生产，质量因素保证了涂料的质量和性能。在保证液体灌装机、配方和原料质量的前提下，生产过程中需要注意许多因素。 3.2.1原材料的储存和运输是质量保证的前提。除了选择供应商之外，原材料的储存和运输，特别是聚醚、甲苯二异氰酸酯和溶剂等化学材料，也值得关注。为了保证原料在各种环境下的粘度稳定，聚醚储存在计量罐中，每个计量罐都装有节能加热器，输送管道上装有导热油。甲苯二异氰酸酯原料的低温储存会削弱其效果。因此，设置了恒温干燥室和单独的进料问题。由于甲苯二异氰酸酯是有毒原料，我们建立了严格的收集系统。3.2.2整个加料过程中计量准确的涂料制备原料分为粉末和液体两种。液体物料在配料系统的控制下自动计量。根据粘度选择不同的流量计。体积流量计用于高粘度，涡流流量计用于低粘度。由于反应容器配有称重系统，输送管道均由耐高温金属软管连接。对于直径大于40毫米的软管，在与液体分配罐的连接部分使用辅助桶，以避免称重误差。 3.2.3配液罐的温度控制和压力控制对聚氨酯防添加剂涂料生产过程各个阶段的温度和压力工艺指标有严格的要求。为了解决远程压力传输仪表可靠性低的问题，我们设置了现场压力表。即使对于热阻等可靠性高的仪器，我们也设置了现场测温装置，确保生产过程的工艺指标得到控制，最终确保生产安全和产品质量。 3.2.4去除添加剂和搅拌聚氨酯抗添加剂涂层是生产中的关键工序。特别是，在加入液体和粉末后，在加入TID进行反应之前，单一组分必须经过真空加热、空气提取和除去添加剂。在去除添加剂的过程中，液体制备罐的温度应控制在100℃以上，直到添加剂落入工艺要求的添加剂罐中。搅拌也是涂层制备中的一个关键因素。通过搅拌使各组分(液-液、液-固)混合均匀，使反应充分，当加入粉末和TID时，混合物迅速充分搅拌。由于搅拌过程中摩擦生热，应采取散热措施，使材料稳定在工艺要求。 3.2.5氮气保护对于单组分涂层的制备非常重要。充氮称重系统在整个生产过程中非常重要。它为液体分配罐提供保护。在排放过程中，氮气从液体分配罐上方注入，将聚氨酯产品与空气中的添加剂分离，从而保护聚氨酯。 3.2.6严格的工艺管理聚氨酯防添加剂涂料的生产不同于传统防添加剂涂料(如改性沥青卷材)的生产，是一种意义上的化学生产。对人员素质、严格的管理规定和严格准确的操作控制的要求无法与一般抗添加剂材料的生产相媲美。如果对此认识不足，无法达到合适的添加剂桶，不仅不能保证产品质量，甚至操作和安全事故的发生也不是危言耸听，应该引起足够的重视。因此，严格的过程管理方法和安全体系保证了生产线投产以来的安全顺利生产。 | |
