水下切粒機組是高分子配混造粒工藝當中的后端成型單元,承接雙螺桿擠出主機熔融之后的熔體物料,完成熔體切割、冷卻輸送、顆粒脫水整套工序,適配多品類高分子材料的改性造粒生產,覆蓋共混改性、填充改性、功能母粒制備、纖維增強、電纜料加工、反應擠出等眾多工藝場景,是改性塑料生產流程當中重要的成套設備。
整套機組由開車閥、水下切粒機、工藝水系統、離心干燥機以及控制系統共同組成,各個單元之間相互配合完成整套造粒流程。來自擠出主機的熔融熔體,先經過開車閥單元,開車閥可以實現熔體流向切換,設備開機調試階段熔體可以向外排出,當熔體的塑化狀態達到工藝要求之后,切換通路,熔體送入水下切粒機的模頭位置。熔融物料從模頭的模孔擠出之后,處在充滿循環工藝水的切粒腔內部,高速旋轉的切刀緊貼模頭端面,將擠出的熔體不間斷切割成為顆粒,剛切割完成的高溫顆粒立刻與工藝水接觸,依靠水流帶走熱量完成冷卻定型,顆粒跟隨工藝水一同向外輸送,經由管路輸送至離心干燥機,離心干燥機依靠離心力脫去顆粒表面附著的水分,完成脫水之后的顆粒輸送至下一工序,而分離出來的工藝水回流至工藝水系統,經過處理之后循環投入切粒作業,整套流程形成閉環的水循環體系。

這套機組能夠應對品類豐富的高分子加工工況,在共混改性加工場景,可處理多種樹脂與彈性體相互共混的物料體系,不同基體樹脂與橡膠類彈性體共混之后,熔體粘度差異較大,水下切粒密閉水冷的加工環境,可以改善部分粘性物料切粒粘連的現象。在填充改性生產當中,樹脂基體搭配各類無機粉體填料,不同填料的密度、硬度存在區別,高填充體系熔體流動性會發生改變,水下切粒的工藝環境可以適配高填充物料的造粒需求。功能母粒生產場景下,阻燃母粒、可降解母粒、防霧功能母粒、炭黑母粒以及各類色母粒,都可以依托該機組完成造粒,不同母粒配方熔體特性各不相同,依靠工藝水系統的溫度調節,可以匹配不同母粒的冷卻定型需求。
纖維增強類材料加工過程中,樹脂基體搭配玻纖、碳纖等增強組分,熔體內部含有硬質纖維組分,切粒過程對刀具與模頭匹配度存在要求,水下切粒的冷卻條件可以快速固化顆粒,減少顆粒之間的摩擦磕碰,降低粉塵產生。各類電纜絕緣料、護套料的造粒生產,還有部分特種物料,包括熱熔膠、熱塑性彈性體物料,同樣可以使用該套機組開展加工。部分需要反應擠出的工藝,物料在擠出主機內部完成聚合反應之后,生成的熔體直接送入SHJ75B水下切粒機組完成切粒;還有排氣脫揮工藝產出的物料,以及粉末涂料相關物料,也可以依托這套設備完成顆粒制備,覆蓋多類高分子材料的加工需求。
設備運行階段,各個子系統的協同狀態會直接影響顆粒成品品質。工藝水系統需要維持水質與溫度狀態,循環水長期使用會積累細小物料碎屑,碎屑堆積會造成管路堵塞,也會附著在顆粒表面,需要定期開展過濾清理,根據加工物料的特性調整工藝水溫度,溫度設置不合理會造成顆粒冷卻不足粘連,或是模孔物料冷卻凝固堵孔的情況。切粒機內部的切刀屬于易損耗構件,刀具和模頭端面的貼合狀態十分關鍵,刀具出現磨損之后,會出現顆粒長短不一、碎屑增多的現象,需要按照工況定期檢查刀具的狀態,開展打磨或者更換作業,保障切刀與模頭之間的貼合精度。
離心干燥機承擔顆粒脫水的作用,內部篩網容易被細小顆粒碎屑堵塞,篩網堵塞會降低脫水效果,產出的顆粒含水量偏高,對后續儲存造成影響,需要定期對篩網開展清理維護。開車閥單元需要關注切換機構的工作狀態,防止熔體出現滲漏,控制系統負責協調切粒轉速、水系統流量、各個單元時序匹配,日常需要做好電控部分的防塵防護。
開機生產之前,需要完成整套系統的聯動調試,確認水循環通路通暢,切刀轉動無異常,各個單元信號交互正常之后,再導入熔體開展切粒作業;停機之后需要對模頭、切粒腔、管路、干燥單元進行清理,清除內部殘留物料,避免殘留物料高溫氧化,在下一次生產時混入成品顆粒當中,影響顆粒品質。
SHJ75B水下切粒機組依靠密閉式的水冷卻切粒模式,相較于傳統拉條切粒工藝,能夠處理很多粘性高、容易粘結的高分子物料,整套系統各個單元緊密配合,通過規范的操作與周期性維護,保障顆粒外觀、尺寸以及潔凈度,支撐各類改性高分子材料的工業化造粒生產。