一种塑料母粒制粒工艺

技术领域

本发明属于塑料生产技术领域，具体为一种塑料母粒制粒工艺。

背景技术

塑料母粒是一种用于塑料加工的辅助材料，在生产造粒过程中，一般将染料、树脂以及填充料按一定比例混合，加热熔融后通过螺旋挤出机挤出切割成粒。

例如授权公告号为CN116728643A的发明专利在塑料母粒生产技术领域公开的一种改性消光塑料母粒的生产方法，以下步骤：步骤一、将原料加入高速搅拌机中，把混融料冷却粉碎；步骤二、把粉碎料加入到双螺杆挤出造粒机中磨面热切；步骤三、通过过滤设备进行过滤筛选后打包制得成品；以及授权公告号为CN116945405A的发明专利在塑料母粒加工技术领域公开的一种半导电屏蔽塑料造粒预加工装置，包括用于对物料原料进行搅拌的搅拌机构，搅拌机构的底部设有搅拌盘，搅拌盘的正下方设有挤压机构，搅拌盘与挤压机构之间设有用于将搅拌后的物料输送到挤压机构内的输料管。

虽然上述两个塑料母粒造粒方法中使用的装置均可将原料混合，但是在混合过程中，上述两种装置以及目前大部分使用的装置均使用简单的搅拌，无法对熔融的具有一定粘性的原料进行充分混合以及细化，导致生产的塑料母粒均匀性差，不合格率高；为了解决上述问题，我们提出一种塑料母粒制粒工艺。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塑料母粒制粒工艺，以解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种塑料母粒制粒工艺，包括以下步骤：

一、原料混合阶段

S1、首先通过计量用具确定各塑料母粒造粒的原料的配量，之后将各原料按比例通过进料口添加至混合箱内，在向混合箱加料完成后，通过控制器打开加热管将各原料熔融，并使熔融后的原料没过剪切筒侧壁上的连通孔；

S2、在原料完全熔融之后，启动第一液压缸带动活塞板上下移动，当活塞板向上移动时，剪切筒内气压降低，进而将熔融状的原料通过连通孔吸入剪切筒内，当活塞板向下移动时，情况相反，将熔融状的原料通过连通孔挤出剪切筒，通过反复吸、挤熔融的原料剪切混合；

S3、在活塞板上下移动的同时，会通过连杆、连接板带动混合箱底部水平的转杆反复转动，进而通过转杆上的搅拌杆对熔融原料搅拌；

二、传料挤粒阶段

S5、在搅拌混合完成后，打开控制阀，使得原料通过连接口进入螺旋传料组件，并在内部绞龙的作用下进入挤压箱内；

S6、在熔融原料进入挤压箱之后，启动第二液压缸匀速带动上固定板和下挤料板下移，进而将熔融原料从出料孔匀速挤出；

S7、在熔融原料被挤出的同时，打开第一电机带动螺纹杆转动进而带动切割刀沿着滑动轨匀速的来回移动，进而将挤出的原料及时切割成粒；

三、干燥筛选阶段

S8、在熔融原料挤出时，打开热风机对原料进行干燥使得熔融原料更便于切割以及避免切割成粒的多个母粒粘连；

S9、在切割后的母粒落在筛板后启动第二电机带动凸轮转动，进而带动筛板底端上下晃动帮助母粒筛分，母粒粒径大于筛板孔径的通过上通孔进入上出料口出料回收利用，母粒粒径小于筛板孔径的通过下通孔进入下出料口出料收集使用。

在本发明的技术方案中，包括采用该塑料母粒制粒工艺的剪切混合组件，所述剪切混合组件包括用于盛装原料的混合箱以及混合箱内用于剪切混合的剪切混合结构，所述剪切混合结构包括剪切筒、剪切筒内上下移动的活塞板以及用于水平搅动混合的转杆，所述混合箱顶面中部设有第一液压缸，所述第一液压缸的输出端与所述活塞板顶面固定连接，所述剪切筒底面和侧壁靠底部均设有若干规则分布的连通孔；

所述混合箱内位于所述剪切筒下方设有水平的转杆，所述活塞板底面左右对称设有连杆，所述连杆底端固定连接有连接板，所述连接板的内侧壁设有齿面，所述转杆侧壁上设有与连接板位置对应的且与对应所述齿面相啮合的齿轮；

所述混合箱底部通过设置出料管连通螺旋传料组件，所述螺旋传料组件的出料口连通有挤压出料组件，所述挤压出料组件包括挤压箱、位于挤压箱内用于挤压出料的挤压结构以及位于挤压箱外底面用于切割熔融原料的切割结构，所述挤压结构包括用于驱动挤压的第二液压缸、上表面中部与第二液压缸输出端固定的上固定板以及位于上固定板下方的下挤料板，所述挤压箱底面设有呈矩阵规则分布的用于熔融原料出料的出料孔；

所述挤压箱下方设有底箱，所述底箱左高右低倾斜设置，所述底箱中部通过设置分隔板分割出右侧的烘干腔和左侧的出料腔，所述挤压箱下端伸入所述烘干腔内。

在本发明的技术方案中，所述混合箱顶面左右对称设有进料口且所述进料口分布在所述剪切筒顶部筒口范围外，所述混合箱侧壁设有安装腔，所述安装腔内设有螺旋状的用于熔融原料的加热管，所述出料管的顶部设有控制阀。

在本发明的技术方案中，所述剪切筒顶面与所述混合箱内顶面固定，所述活塞板直径与所述剪切筒内径相同，所述连通孔的孔径小于所述出料孔的孔径，所述活塞板最低位置高于最高位置所述连通孔。

在本发明的技术方案中，所述螺旋传料组件包括左右水平设置的螺旋挤压筒，所述螺旋挤压筒中部设有与所述出料管底端连通的连接口，所述螺旋挤压筒内设有相适配的绞龙。

在本发明的技术方案中，所述挤压箱的右侧壁与所述螺旋传料组件连通，所述上固定板底面中部设有若干规则分布的出料顶杆，所述下挤料板上设有若干与所述出料顶杆相适配的插孔，所述上固定板底面位于四角处设有插杆，所述下挤料板顶面设有与所述插杆相对应的插杆筒，所述插杆筒内设有弹簧，所述插杆与所述出料孔位置尺寸均一一对应。

在本发明的技术方案中，所述切割结构包括位于所述挤压箱底面左右对称的安装板、固定于安装板内侧的滑动轨、与滑动轨相适配的滑动块以及两个滑动块之间的切割刀，所述挤压箱的外底面设有若干左右水平分布的分割板，所述分割板设置于前后相邻两排所述出料孔之间。

在本发明的技术方案中，所述烘干腔前侧外壁设有第一电机，所述第一电机的输出轴同轴连接有螺纹杆，所述螺纹杆穿过右侧所述滑动块且二者螺纹连接，所述烘干腔前后内侧壁之间设有限位杆，所述限位杆穿过左侧所述滑动块且二者滑动连接。

在本发明的技术方案中，所述烘干腔左右侧壁交错设有若干热风机，所述烘干腔顶面位于所述挤压箱左右侧均设有格栅窗，所述烘干腔内设有筛板，所述分隔板中部设有挡板结构，所述出料腔下半部为下出料口、上半部为上出料口且所述下出料口长度小于所述上出料口长度，所述分隔板右侧壁与所述上出料口和所述下出料口对应处分别设有若干矩阵分布的上通孔和下通孔。

在本发明的技术方案中，所述挡板结构包括固定于烘干腔底面的底挡板以及位于底挡板内可上下滑动的活动板，所述分隔板右侧外壁中部设有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述分隔板同轴固定有凸轮。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在生产过程中，将原料熔融之后，第一液压缸带动活塞板上下移动，进而将熔融原料反复吸入、排出混合箱，使原料反复的通过连通孔进而给熔融原料一个剪切力使得原料可以剪切混合，可以在挤压切割成粒之前将各原料有效的混合细化，保证塑料母粒的均匀度。

2、本发明中，在剪切时通过将挤压箱、切割结构设置在烘干腔，使得在切割时挤出的熔融原料表面保持干燥，方便切割，同时配合分割板可以减少切割后成粒的塑料母粒相互粘连的情况。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意简图；

图2为本发明的剪切混合组件结构剖视图；

图3为本发明中剪切混合结构剖视图；

图4为本发明中A处结构放大图；

图5为本发明中螺旋传料组件结构示意图；

图6为本发明中挤压出料组件示意图；

图7为本发明中挤压出料组件结构剖视图；

图8为本发明中挤压板结构爆炸图；

图9为本发明中底箱结构示意图；

图10为本发明中挡板结构爆炸图。

附图标记说明：

1、剪切混合组件；11、混合箱；111、安装腔；12、进料口；13、加热管；14、剪切混合结构；141、剪切筒；141a、连通孔；142、第一液压缸；143、活塞板；144、连杆；145、连接板；145a、齿面；146、转杆；146a、搅拌杆；146b、齿轮；15、出料管；16、控制阀；

2、螺旋传料组件；21、螺旋挤压筒；22、绞龙；23、连接口；

3、挤压出料组件；31、挤压箱；311、出料孔；32、挤压结构；321、第二液压缸；322、上固定板；323、出料顶杆；324、插杆；325、插杆筒；326、弹簧；327、下挤料板；327a、插孔；33、切割结构；331、安装板；332、滑动轨；333、滑动块；334、切割刀；335、第一电机；336、螺纹杆；337、限位杆；34、分割板；

4、底箱；41、烘干腔；411、热风机；412、格栅窗；413、筛板；414、挡板结构；414a、第二电机；414b、凸轮；414c、底挡板；414d、活动板；42、出料腔；421、下出料口；422、上出料口；43、分隔板；431、上通孔；432、下通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

参照图1-图10所示，本发明的一种塑料母粒制粒工艺，包括以下步骤：

一、原料混合阶段

S1、首先通过计量用具确定各塑料母粒造粒的原料的配量，之后将各原料按比例通过进料口12添加至混合箱11内，在向混合箱11加料完成后，通过控制器打开加热管13将各原料熔融，并使熔融后的原料没过剪切筒141侧壁上的连通孔141a；

S2、在原料完全熔融之后，启动第一液压缸142带动活塞板143上下移动，当活塞板143向上移动时，剪切筒141内气压降低，进而将熔融状的原料通过连通孔141a吸入剪切筒141内，当活塞板143向下移动时，情况相反，将熔融状的原料通过连通孔141a挤出剪切筒141，通过反复吸、挤熔融的原料剪切混合；

S3、在活塞板143上下移动的同时，会通过连杆144、连接板145带动混合箱11底部水平的转杆146反复转动，进而通过转杆146上的搅拌杆146a对熔融原料搅拌；

二、传料挤粒阶段

S5、在搅拌混合完成后，打开控制阀16，使得原料通过连接口23进入螺旋传料组件2，并在内部绞龙22的作用下进入挤压箱31内；

S6、在熔融原料进入挤压箱31之后，启动第二液压缸321匀速带动上固定板322和下挤料板327下移，进而将熔融原料从出料孔311匀速挤出；

S7、在熔融原料被挤出的同时，打开第一电机335带动螺纹杆336转动进而带动切割刀334沿着滑动轨332匀速的来回移动，进而将挤出的原料及时切割成粒；

三、干燥筛选阶段

S8、在熔融原料挤出时，打开热风机411对原料进行干燥使得熔融原料更便于切割以及避免切割成粒的多个母粒粘连；

S9、在切割后的母粒落在筛板413后启动第二电机414a带动凸轮414b转动，进而带动筛板413底端上下晃动帮助母粒筛分，母粒粒径大于筛板413孔径的通过上通孔431进入上出料口422出料回收利用，母粒粒径小于筛板413孔径的通过下通孔432进入下出料口421出料收集使用。

在本实施例中，如图1-图10所示，包括采用该塑料母粒制粒工艺的剪切混合组件1，剪切混合组件1包括用于盛装原料的混合箱11以及混合箱11内用于剪切混合的剪切混合结构14，剪切混合结构14包括剪切筒141、剪切筒141内上下移动的活塞板143以及用于水平搅动混合的转杆146，混合箱11顶面中部通过螺栓固定第一液压缸142，第一液压缸142的输出端与活塞板143顶面固定连接，剪切筒141底面和侧壁靠底部均设有若干规则分布的连通孔141a，值得注意的是熔融的原料最低高度要高于最高的连通孔141a，将原料熔融之后，第一液压缸142带动活塞板143上下移动，进而将熔融原料反复吸入、排出混合箱11，通过使原料反复的通过连通孔141a进而给熔融原料一个剪切力使得原料可以剪切混合；

混合箱11内位于剪切筒141下方设有水平的转杆146，转杆146两端嵌设在混合箱11内且与其转动连接，活塞板143底面左右对称设有连杆144，连杆144底端穿过剪切筒141底面并固定连接有倒L形的连接板145，连接板145竖直段内侧壁设有齿面145a，转杆146侧壁上设有与连接板145位置对应的且与对应齿面145a相啮合的齿轮146b，当活塞板143在第一液压缸142作用下上下移动时，会同时通过齿面145a以及齿轮146b带动转杆146反复转动进而将混合箱11底部的熔融原料混合，同时搅动底部的混合原料避免靠近剪切筒141的原料一直被反复剪切混合；

混合箱11底部通过设置出料管15连通螺旋传料组件2，螺旋传料组件2的出料口连通有挤压出料组件3，挤压出料组件3包括挤压箱31、位于挤压箱31内用于挤压出料的挤压结构32以及位于挤压箱31外底面用于切割熔融原料的切割结构33，挤压结构32包括用于驱动挤压的第二液压缸321，第二液压缸321通过螺栓固定在挤压箱31顶面中部，第二液压缸321输出端固定有上固定板322，上固定板322下方设有下挤料板327，挤压箱31底面设有呈矩阵规则分布的用于熔融原料出料的出料孔311，当熔融原料从螺旋传料组件2挤压至挤压箱31内后，通过第二液压缸321带动上固定板322和下挤料板327下压将熔融原料从出料孔311挤出，并在切割结构33的作用下切割成粒；

挤压箱31下方设有底箱4，底箱4左高右低倾斜设置，底箱4中部通过设置分隔板43分割出右侧的烘干腔41和左侧的出料腔42，挤压箱31下端伸入烘干腔41内，通过设置烘干腔41将熔融原料干燥使其便于切割，同时避免切割成粒后的塑料母粒粘连在一起。

此外，如图2所示，混合箱11顶面左右对称设有进料口12且进料口12分布在剪切筒141顶部筒口范围外，通过进料口12添加原料，并且避免原料落在活塞板143上，混合箱11侧壁设有安装腔111，安装腔111内设有螺旋状的用于熔融原料的加热管13，出料管15的顶部设有控制阀16。

另外，如图3-图4所示，剪切筒141顶面与混合箱11内顶面固定，活塞板143直径与剪切筒141内径相同，保证在剪切混合时可以保证活塞板143和剪切筒141之间的密封，连通孔141a的孔径远小于出料孔311的孔径，保证在反复的吸、挤的过程中可以将熔融原料完全熔融混合，活塞板143最低位置高于最高位置连通孔141a，保证避免活塞板143下压位置过低导致熔融原料从连通孔141a重新进入剪切筒141落入活塞板143上。

此外，如图5所示，螺旋传料组件2包括左右水平设置的螺旋挤压筒21，螺旋挤压筒21中部设有与出料管15底端连通的连接口23，螺旋挤压筒21内设有相适配的绞龙22，通过驱动器带动绞龙22转动进而将熔融原料挤出至挤压箱31内，此为现有技术在此不做详细赘述。

另外，如图6-图8所示，挤压箱31的右侧壁与螺旋传料组件2连通，上固定板322底面中部设有若干规则分布的出料顶杆323，下挤料板327上设有若干与出料顶杆323相适配的插孔327a，上固定板322底面位于四角处设有插杆324，下挤料板327顶面设有与插杆324相对应的插杆筒325，插杆筒325内设有弹簧326，插杆324与出料孔311位置尺寸均一一对应，当第二液压缸321带动上固定板322和下挤料板327下压时，此时插杆324底端与插杆筒325底端齐平，使得下挤料板327底面呈整齐的平面将熔融原料从出料孔311挤出，当内部原料全部被挤出后，下挤料板327接触挤压箱31底面，此时下挤料板327无法移动，而第二液压缸321继续下压，上固定板322会带动插杆324继续下压伸出插杆筒325进入出料孔311，进而将附着在出料孔311孔壁上的原料清理出去；

进一步地，切割结构33包括位于挤压箱31底面左右对称的安装板331、固定于安装板331内侧的滑动轨332、与滑动轨332相适配的滑动块333以及两个滑动块333之间的切割刀334，挤压箱31的外底面设有若干左右水平分布的分割板34，分割板34设置于前后相邻两排出料孔311之间，烘干腔41前侧外壁设有第一电机335，第一电机335的输出轴同轴连接有螺纹杆336，螺纹杆336穿过右侧滑动块333且二者螺纹连接，烘干腔41前后内侧壁之间设有限位杆337，限位杆337穿过左侧滑动块333且二者滑动连接，通过第一电机335驱动切割刀334前后运动将挤出的熔融原料切割，同时在分割板34的作用下，可以将切割刀334切割处上方的熔融原料分离，避免在切割刀334作用下前后相邻的挤出的原料粘连，影响后续切割。

此外，如图9-图10，烘干腔41左右侧壁交错设有若干热风机411，烘干腔41顶面位于挤压箱31左右侧均设有格栅窗412，通过热风机411吹出的热风将熔融原料的表面烘干，同时水汽可以通过格栅窗412排出，使其便于切割，同时避免后续粘连，烘干腔41内设有筛板413，分隔板43中部设有挡板结构414，出料腔42下半部为下出料口421、上半部为上出料口422且下出料口421长度小于上出料口422长度，分隔板43右侧壁与上出料口422和下出料口421对应处分别设有若干矩阵分布的上通孔431和下通孔432，通过筛板413的合格的塑料母粒经过下通孔432进入下出料口421进行收集，同时未通过的不合格的塑料母粒经过上通孔431进入上出料口422进行收集回收利用，同时下出料口421长度小于上出料口422长度方便分离合格以及不合格的塑料母粒；

具体地，挡板结构414包括固定于烘干腔41底面的底挡板414c以及位于底挡板414c内可上下滑动的活动板414d，分隔板43右侧外壁中部设有第二电机414a，第二电机414a的输出轴穿过分隔板43同轴固定有凸轮414b，下通孔432分布在底挡板414c左右侧壁与烘干腔41左右侧壁之间，通过第二电机414a带动凸轮414b转动进而将筛板413反复的上下顶起，更方便塑料母粒从筛板413下落，同时活动板414d顶面与筛板413底面固定，底挡板414c、活动板414d可以避免塑料母粒阻挡凸轮414b转动导致第二电机414a损坏。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。