全國谘詢熱線:18660198902

省內專業聚氨酯發泡機廠家

技術中心

Technical

聯係我們 Contact
聯係人:曹經理
手 機:18660198902
電 話:0531-81120087
地 址:山東省濟南市天橋區華盛路1號(新材料科技園)
當前位置:主頁 > 新聞資訊 > 行業動態 >

新型聚氨酯防水塗料生產線及其工藝

作 者:聚氨酯發泡設備    來 源:  發布於:2016年12月22日 09時40分14秒   

  20 世紀 80 年代開始,聚氨酯防水塗料因其優異的性能得到迅速發展,尤其經過 90 年代快速推廣應用後,其用量不斷增加,在防水塗料中的占比也不斷上升[1]。
 
  近幾年來,濰坊市宏源防水材料有限公司業務不斷擴大,之前的聚氨酯防水塗料生產線已無法滿足要求。為了減少工人勞動強度、提高產品品質,公司決定在山東生產基地新建一條高自動化程度、安全環保的聚氨酯防水塗料生產線。在綜合了中國建築科學研究院專家提供的先進設計理念和原有聚氨酯防水塗料生產線運行經驗後,從 2013 年 10 月到 2014 年 3 月,曆經 5 個月的設計、安裝、調試,公司建成投產了一條年產 3 萬 t 聚氨酯防水塗料的生產線。該生產線的設計理念和生產水平都處於國內先進水平,自投產以來,公司的聚氨酯防水塗料產品性能和質量穩定性都有了很大提高。本文就該生產線的設計理念和關鍵工藝的改進等幾個方麵,作一簡要介紹。
 
新型聚氨酯防水塗料生產線及其工藝

新型聚氨酯防水塗料生產線及其工藝
 
  日益增長的產量需求。
 
  1.1.2質量設計要求
 
  保證聚氨酯/聚脲防水塗料的生產穩定性,產品性能優異,符合 GB/T 19250—2013 《聚氨酯防水塗料》和 GB/T 23446—2009《噴塗聚脲防水塗料》的要求,為客戶提供優質的聚氨酯/聚脲防水塗料。
 
  1.1.3生產線操作設計要求
 
  設備實現電氣控製自動化,操作簡便,計量精確,中間過程具有可控性;有效減少人工操作,減輕工人勞動強度。
 
  1.1.4生產線環保設計要求
 
  通過對真空脫水產生的氣體進行處理,降低氣體中有毒物質的含量,減少環境汙染;對粉塵進行有效吸附,建立無塵車間,給工人提供一個健康的工作環境。
 
  1.2生產功能劃分
 
  1.2.1原材料儲存區
 
  預聚體的合成是聚氨酯防水塗料的基本反應,含活潑氫的化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)和含異氰酸酯基(—NCO)的二元或多元有機異氰酸酯是聚氨酯防水塗料的主要原材料[2] 。聚醚多元醇型聚氨酯150 m3 不鏽鋼儲罐分別儲存了聚醚 DL-2000D、EP-330N 以及另外 2種主要液體填料氯化石蠟和芳烴油,同時剩餘 2 個儲罐備用,以應對配方的調整。4 個儲罐中的原料都可以通過中控計量泵精確地輸往各個配料罐。粉料是塗料的次要成膜物質,是製備聚氨酯防水塗料不可缺少的原料。而聚氨酯生產過程中的水分主來自於粉料,粉料含水率過高,將影響產品的儲存穩定性,使產品逐漸變稠,以致因黏度過高而無法使用。所以,公司在新塗料車間二層建立了 1 100 m2 的粉料倉庫,防止粉料儲存時吸收地麵的濕氣,特別是夏季。同時鋪設了蒸汽回流管道,有效利用蒸汽熱量對粉料進行烘幹。
 
  1.2.2溫控設備區(加熱、冷卻)
 
  新聚氨酯防水塗料生產線采用鍋爐蒸汽加熱,設備選型時,出於環保節能的考慮,選用了新型燃煤蒸汽鍋爐。鍋爐采用上燃機理設計,達到燃煤鍋爐的煙塵排放要求,可在一類環保地區使用,無噪聲擾民。燃煤蒸汽發生器與燃油、電加熱蒸汽鍋爐相比,可以減少 30%的能耗,蒸汽發生器的受熱麵積能達到 92%,再加上配套的省煤器,使所產生的熱量能夠被鍋爐充分吸收,大大節省了鍋爐的運行成本。老生產線上的聚氨酯反應釜采用冷導熱油降溫,效率很低,特別是在夏季,反應釜要從 115 ℃降溫到80 ℃,需要 150 min 左右。新聚氨酯生產線安裝了夾套,采用冷水降溫,反應釜從 115 ℃降溫到 80 ℃隻需70 min,大大縮短了降溫時間,提高了生產效率。
 
  1.2.3真空設備區
 
  含水率是聚氨酯防水塗料生產過程中最需要控製的指標。由於水的相對分子質量隻有 18,含有 2 個羥基,相同質量的水和聚醚 DL-2000D 所能消耗的—NCO 的數量相差 100 多倍,所以在合成聚氨酯預聚體時,要避免水分的參與,防止餘的水分消耗—NCO,導致聚氨酯塗料變稠發黏。這就是聚氨酯原材料需要脫水的主要原因。真空設備需要穩定的工作可靠性,來保證原材料的脫水效果。新聚氨酯生產線采用了兩台水環真空泵,其吸氣均勻,工作平穩可靠,維修方便;且結構緊湊,泵的轉數較高,可與一般電動機直聯,無須減速裝置,用小的結構尺寸就能獲得的排氣量。聚氨酯原材料在真空脫水時有可能被抽出,所以每個聚氨酯反應罐都安裝了緩衝罐,用來檢查物料是否被抽出,同時也起到儲存作用。
 
  2關鍵工藝的改進
 
  2.1分段式生產
 
  老的聚氨酯防水塗料生產線,配料、脫水、反應工序都是在一個反應釜內進行,必須等上一工序完成,才能進行下一工序,生產效率較低。新生產線將聚氨酯防水塗料的生產工藝劃分為配料、研磨、反應三個階段,使三個階段互不影響,可以同時進行,有效地利用了工作時間。比如,聚氨酯原材料脫水時間很長,一般在 3~4 h 左右,之前這段時間無法得到利用,現在工人可以在這段時間進行下一班的配料和研磨,實現了連續生產。圖 3 為單組分聚氨酯防水塗料生產工藝流程,圖 4 為雙組分聚氨酯防水塗料生產工藝流程。
 
  2.2細節工藝的改進
 
  新聚氨酯防水塗料生產線在很多細節上作了改進。聚氨酯原材料在配料罐內配製好後,形成的漿料黏度很高,若使用普通離心泵,則打料速度慢,因為離心泵的工作點是以水為基準設定好的,如果物料黏度稍高,則需要配套減速機或變頻調速器,這樣成本就大大提高了,對於齒輪泵也是如此。所以新聚氨酯塗料生產線采用了適合中高黏度物料的隔膜泵,由於隔膜泵用空氣作動力,流量可以隨背壓(出口阻力)的變化自動調整。
 
  針對聚氨酯前期漿料黏度大、不利於輸送的特點,新聚氨酯塗料生產線還安裝了換熱器,通過提高漿料的溫度來降低黏度,保證漿料不會因在管道內散熱而使黏度過高。
 
  新聚氨酯塗料生產線的單組分聚氨酯反應罐(1#—6#)和雙組分聚氨酯 A 料反應罐(17#—19#)都裝有滴加罐,可以通過質量流量計,勻速滴加 TDI-80,控製反應速度。實驗證明,控製 TDI-80 的滴加速度可以使產品的拉伸強度提高 10%。
 
  3結語
 
  新型聚氨酯(含聚脲)防水塗料生產線依托先進的設計理念和工藝設備,既實現了自動化的生產,又節省了人工成本,班組人員從 10 人減為 5 人。其生產運行表明,下線的聚氨酯防水塗料質量穩定、性能優良,處於國內先進水平,為宏源防水材料有限公司提高防水塗料市場占有率提供了可靠的保證。