A公司-高熔指PP的切粒解决方案.docx

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A公司-高熔指PP的切粒解决方案

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摘要：随着时代的快速发展，人类在工控智能化设备上的设计越来越先进，操作界面越来越简单明了。但尽管在如此经济突飞猛进的时代，人类在自然灾害或生物病毒面前，仍然显得是那么的渺小。2020年的人类在历史大河中留下了新冠病毒的脚步，同时给经济市场及实体制造行业带来巨大的冲击。在面对疫情面前，我们才发现我的医疗医药、设备技术及工艺水平还需要快速的提升。本文针对N95口罩原材料高溶脂PP的切粒生产设备及工艺流程进而阐述及论证，从而保证制造出质量更高的预防性更好的口罩，来预防通过空气传播传染的病毒，切实做到为人民服务。

关键词：COVID-19新冠病毒；口罩原材料PP；机械设计制造及自动化；服务

引言：

随着我国经济水平的飞速发展以及科学技术水平的不断提升，我国的机械设计制造及其自动化专业的发展也非常的迅速，取得了非常优异的发展成果。其技术也得到了各行各业的广泛认可并且都及时的应用到了其中，非常有效的推动了我国传统机械制造行业的优化升级，不仅如此，由于各行各业不断增长的喜爱，这也同时完善了我国的机械制造业技术，并且不断的突破自身的技术限制，实现了许多以往所不能实现的技术。但是2020突来的一场新冠疫情，掀起了人类的一场没有硝烟的战争，尤其是医疗消耗品核酸检测、医用口罩、医疗设备这一块。所以高质量的设备、工艺生产才能对病毒做到更好的预防治疗。

高溶脂PP制造熔喷布的工艺过程

高熔指PP在制造的时候首先是被喂入双螺杆挤出机，在剪切力作用下融化为液态，随后又通过熔体泵建立模头的一个压力由熔喷模头喷出，在压缩空气的作用下，将熔喷料喷成细丝，这就解释了为什么熔喷料需要1500左右的高熔指。在整个高熔指pp粒子制造的过程中首先要将不同的原料，包括PP的基材原料、用于提高熔指的过氧化物，以及增加静电电荷的硬质碳酸钙等原料一块投入到喂料秤中，再通过喂料秤的精密计量，以一定的比例投入到挤出机中。在整个挤出的过程中，材料大概在挤出机中的时间会在一分钟以下，从挤出机模头挤出之后进入这个冷却系统进行了冷却，然后进行了切粒。以下详细介绍整个过程中一些比较关键的环节。

普通pp基材在挤出机内如何一步步转化为高熔指pp的反应机理，总的说来有三步。

图1

第一步是过氧化物在挤出机内受热分解生成了烷氧自由基；第二步在加热之后，烷氧自由基进一步会和pp主链上的碳链进行一个连接，第三步，环氧自由基会取代主链上的碳原子，从而打断pp主链，进而pp链的长度就会变短，由于分子量的下降从而实现熔指的提升。要特别指出的就是在整个过程中要注意整个反应的关系，因为一旦挤出机需要提升产能，就意味着它的速度需要加快，就会使整个反应变得不充分，因此在产能和反应充分之间需要取到一个平衡点。这实际上也是在整个高熔指pp制造过程中一个核心的部分。

在说明挤出机和切粒机之间的一个互动关系时，过氧化物母粒的掺入比例与最终实现pp熔指之间的对应关系就显得非常重要。过氧化物母粒的掺入比例越高，pp的熔指也会更高。为了实现pp所需要的1500—1800之间的熔指，对应的比例是控制在1.6%—1.8%之间。同时少量的掺入比例的变化对于熔指的波动也有相当的影响，并且由于挤出机在一停一开之间的变动也会对熔指会有一个巨大的影响，因此如何保证挤出机工作的稳定，对于切粒设备也是至关重要的。

2.高溶脂PP应用研究

所有聚合物的熔体在不同剪切力之下，物料的粘度及温度都会随之而变化。

如下图，每一条曲线都代表了一种熔指的pp材料，我们可以看到黑色曲线是熔指从mfi1.6—mfi32的不同熔指pp材料的粘度曲线，黄色曲线代表的是mfi1500的pp的黏度曲线。通过这张曲线，意在说明一点：在挤出机的启动和停止的各个阶段，由于pp的MFI处于不同的水平，因此其粘度的变化也是非常大，对于切粒的稳定性的影响也非常大。

图2

如果粘度的变化在10%左右，那么切粒比较稳定，可以有效处理；但如果粘度的变化过大，会造成粒子的尺寸有一些明显的变化，最糟糕的情况是有可能会堵掉模头的模孔。因此，我们一般建议使用客户，在挤出机出口的过渡阀门上，加装在线的测试设备以确保切粒的品质一致性。

以上，我们了解了高熔指pp的特性，那么针对高熔指pp的特性，A公司会有哪些对应的解决方案呢？在输送及切粒设备做了哪些特殊的结构设计？

3.针对高溶脂PP输送设备设计及应用

首先我们来看一下熔体泵和换网器应用上提供了哪些对应的这个解决方案？

我们知道在熔喷布的制造过程中，计量泵为熔喷布的熔喷头提供压力，是必不可少的。对于高熔指pp的这个特性呢，为保证产品的长期的使用寿命以及物料的高品质，A公司提供了以下两个特殊的结构设计作为他们一个独创的技术解决方