無錫混配系統(tǒng)廠家告訴你配混系統(tǒng)計(jì)量稱在塑料改性作業(yè)中的應(yīng)用-無錫市三威欣裕機(jī)械廠

發(fā)布時(shí)間：2017-08-01

    在塑料專用料加工中，往往需要按一定的配比將合成樹脂等基料與所需的輔料（如礦粉、玻璃纖維）以及添加劑混合（如增塑劑、阻燃劑、抗氧劑、成核劑等），進(jìn)入配混型擠出機(jī)。這個(gè)按配方混合的工藝，稱之為塑料配混（Plasticscompounding）。塑料配混系統(tǒng)可追溯至1870年賽璐珞的誕生。此后，隨著塑料著色、共混、填充、增強(qiáng)等改性技術(shù)的發(fā)展，多種通用塑料和工程塑料的配混技術(shù)也日臻完善。至20世紀(jì)70年代后期，世界上60%的熱塑性塑料都需經(jīng)配混后再進(jìn)行專用料乃至一次成型制品的加工，同時(shí)，各種配混設(shè)備（同向雙螺桿、往復(fù)式單螺桿、連續(xù)混煉機(jī)等）的研究與開發(fā)也得到長足的發(fā)展。
配混系統(tǒng)
    早期的混料設(shè)備都是批次式的，需要依次將多種物料投入混合。由于批次式混料設(shè)備的種種弊端，美國某公司于1972年推出全球第一代連續(xù)式喂料設(shè)備，后來演變成失重（式計(jì)量）稱。在連續(xù)的配混擠出過程中，各種原料都能通過它連續(xù)地、同步地加入，并且各種原料的加入速度依據(jù)相應(yīng)的配比（配方），獲得足夠的精度。
    目前，隨著對產(chǎn)品品質(zhì)、工況環(huán)境、自動(dòng)化越來越高的需求，失重稱的應(yīng)用也越來越廣泛。據(jù)估計(jì)，國內(nèi)市場雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線的保有量約為2萬條左右，其中只有不到8%的擠出機(jī)配備了失重秤。而過去一年新增的2000條生產(chǎn)線，配備失重秤的比例正在逐步提高，比例約為10-20%，但總體比例仍然很低，而發(fā)達(dá)國家的比例在60-70%或更高。由此預(yù)計(jì)，未來幾年市場對失重稱的需求將是爆發(fā)性的。
    在大型、連續(xù)的塑料加工中，基本都需要對失重秤配以輔助的周邊設(shè)備，如儲料系統(tǒng)、自動(dòng)供料來實(shí)現(xiàn)完整的喂料功能。
    失重稱的發(fā)展歷史
    失重（Loss-in-weight）稱是上世紀(jì)九十年代開始大量應(yīng)用于工業(yè)過程稱重連續(xù)計(jì)量的。失重稱逐漸替代皮帶稱、累加稱，作為一種全新的計(jì)量方法，逐漸應(yīng)用到越來越多行業(yè)的物料處理。
    我國首臺失重稱于1994年誕生于無錫，當(dāng)時(shí)采用了單片機(jī)控制技術(shù)，喂料精度在±1wt%（下同）左右。此后程浩對失重稱技術(shù)進(jìn)行了不斷的完善和提升，經(jīng)歷PLC、儀表、微處理器控制分流的發(fā)展歷程，也逐步擴(kuò)大了失重稱在國內(nèi)的市場，直到2007年被美國并購。
    目前國產(chǎn)失重稱最先進(jìn)的微處理器控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，這種控制器從根本上消除了老式而不健全的PLC控制所無法克服的滯后現(xiàn)象，并且經(jīng)過了大量用戶驗(yàn)證，喂料精度已達(dá)到±0.2%的較高水準(zhǔn)。
    失重稱技術(shù)簡介
    喂料機(jī)的形式
    對于固體物料，最常見的是螺桿式的。這種喂料機(jī)是通過料斗底部的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)將原料推出來完成加料，控制螺桿轉(zhuǎn)速就可以控制流量，這就是（容積式）螺桿式定量喂料機(jī)。除了螺桿式，還有皮帶式、振動(dòng)盤式以及添加液體用的計(jì)量泵等形式的計(jì)量喂料機(jī)。
    失重式計(jì)量控制系統(tǒng)
    根據(jù)自動(dòng)控制學(xué)理論，要達(dá)到精確喂料量控制的目的，就必須采用閉環(huán)控制的方式來實(shí)現(xiàn)。失重稱控制。
    從圖中黑色閉環(huán)可以看到，用傳感器采集實(shí)際加料流量，然后反饋給控制器，與設(shè)定值作比較，得出誤差值，再通過控制器調(diào)節(jié)喂料機(jī)轉(zhuǎn)速，以此可獲得滿意的喂料精度。
    無錫靈鴿的控制器改進(jìn)了圖中傳統(tǒng)的控制模式，加入了對電機(jī)的轉(zhuǎn)速測定，并反饋給控制器，即紅色閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了二次閉環(huán)控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，參見圖四。
    傳感器
    失重傳感器的品質(zhì)與控制精度直接相關(guān)，所以傳感器就成為失重式計(jì)量稱的核心部件。它最重要的性能指標(biāo)就是測量精度和速度。由于計(jì)量稱工作時(shí)物料重量是不斷變化的，要準(zhǔn)確測得實(shí)時(shí)的重量值就要求傳感器的測量速度極快。目前以無錫靈鴿為代表的失重稱制造商采用梅特勒-托利多的模擬傳感器，代表著當(dāng)今國內(nèi)計(jì)量喂料技術(shù)的最高水準(zhǔn)。以此傳感器為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度10ms，分辨率達(dá)1/6000，測量數(shù)據(jù)全部采用數(shù)字化傳輸，保證了速度與精度。無錫靈鴿公司的D-50圓形全密閉秤臺，可以有效保護(hù)失重傳感器不受惡劣工業(yè)環(huán)境的影響，這對失重稱長期使用的可靠性至關(guān)重要。
    以及計(jì)劃投資3千萬元人民幣新建的研發(fā)中心二期將會(huì)推出微型數(shù)字傳感器和失重稱控制器，有望使國產(chǎn)失重稱技術(shù)趕上世界前沿水平。
    物料/應(yīng)用
    現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中所使用的原料千變?nèi)f化，原料性質(zhì)各有不同。從原料的形態(tài)上分有：顆粒、粉末、碎片、纖維、液體等等，有粘結(jié)性、熔點(diǎn)高低、磨蝕性等的區(qū)別，流動(dòng)性有好、中、差甚至極難流動(dòng)之分，事實(shí)上沒有任何一種喂料機(jī)可以適應(yīng)所有的原料。
    經(jīng)驗(yàn)、積累
    喂料機(jī)的形式很多，在無錫靈鴿的測試中心一期可以看到，為了獲得各種物料的輸送特性，已建成了龐大的物料數(shù)據(jù)庫以及各種測試手段，這為喂料形式的選擇提供了必要的條件。
    失重稱的應(yīng)用日益廣泛，領(lǐng)域涉及工程塑料、醫(yī)藥、薄膜、日化、石化、能源、糧食、飼料、衛(wèi)生用品等諸多行業(yè)，極大地提高了相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。這里列出無錫靈鴿的三個(gè)案例：
    應(yīng)用一
    SAP嬰兒尿布生產(chǎn)線，該產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程可參見圖六：
    SAP在整條生產(chǎn)線中是一個(gè)連續(xù)喂料過程，喂料范圍3-500kg/h不等。嬰兒尿布生產(chǎn)線重點(diǎn)是SAP的喂料精度，補(bǔ)料以及其喂料量與生產(chǎn)線的匹配。此項(xiàng)目要求喂料精度±0.2%以內(nèi)的2Σ喂料精度，測試精度采樣時(shí)間10-20秒，喂料范圍17倍。
    應(yīng)用二
    在玻璃加工過程中的LG-LW-CF6失重稱，最多可允許12臺喂料機(jī)同時(shí)喂料，并與供料系統(tǒng)連接�？蓞⒖紙D七。
    應(yīng)用三
    PVB中間膜是當(dāng)前世界上制造幕墻夾層、安全玻璃用的最佳粘合材料，同時(shí)在建、汽車、廣告、景觀等筑幕墻各種安全防彈玻璃等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)線的關(guān)鍵是破碎料的喂料和輸送、喂料精度與機(jī)頭熔體壓力聯(lián)鎖。特殊設(shè)計(jì)的失重式喂料機(jī)和控制系統(tǒng)滿足了這些方方面面的要求。