江苏越升(USEON)为阿根廷客户定制了一条 SAT75(L/D=60)双螺杆挤出生产线,用于生产 75% 碳酸钙填充的 PP/PE 基填充母粒。该产线集成了多段侧喂料、WRP800 水环切粒系统与除湿干燥系统,在 FAT 期间达到 650–750 kg/h 的产能范围,最终颗粒水分低于 150 ppm。
项目亮点
- 客户地区: 南美洲(阿根廷)
- 加工物料: PP/PE 基填充母粒 + 75% 碳酸钙 (CaCO3) 及添加剂
- 核心设备: SAT75 双螺杆挤出机(主电机 250 kW,600 rpm,L/D=60)
- 切粒系统: WRP800 水环切粒系统
- 目标产能: 650–750 kg/h
- 水分要求: 最终颗粒水分低于 150 ppm
项目背景
一家位于阿根廷的南美客户专注于高品质聚烯烃改性,需要为其新的 75% CaCO3 配方寻求可靠的解决方案。鉴于填充比例极高,客户对环境粉尘控制、喂料稳定性以及最终成品的含水率提出了明确指标。他们要求提供具备高自动化水平的交钥匙高填充母粒生产线,且具备符合 CE 要求的电气设计,以简化在当地的操作与维护。
高填充母粒生产的难点并不只是挤出产能,而在于整条产线各环节的稳定协同。要稳定处理 75% 碳酸钙填充配方,需要粉料处理、精准计量、多段侧喂料、混炼、高真空排气、熔体压力控制、水环切粒和除湿干燥等环节协同运行。任何一个环节配置不当,都可能影响连续运行稳定性和最终颗粒质量。
加工挑战
- 高填充比例:添加 75% 的 CaCO3 粉体会大幅增加主喂料口“架桥”的风险,且在聚合物基体中实现均匀分散也存在技术挑战。
- 粉尘管理:大批量碳酸钙粉体的卸料与输送若缺乏密闭设计,会引发明显的粉尘溢散,影响车间环境。
- 目标水分限制:为了维持下游制品的表面质量,客户要求最终颗粒含水率低于 150 ppm。
- 稳定切粒:高填充物料通常流动性较差,容易引起熔体流动波动,进而对水环切粒过程产生负面影响。
越升解决方案
江苏越升(USEON)提供了一套涵盖从原料处理到吨包称重和包装的完整交钥匙工程。系统采用带有除尘设计的吨包卸料站,物料通过配备知名品牌传感器的高精度失重秤进行计量。核心混炼工艺围绕 SAT75 双螺杆挤出机构建。熔体随后依次经过熔体泵、液压板式换网器以及 WRP800 水环切粒系统处理。下游处理包含离心脱水机,并串联除湿干燥系统与热风干燥仓,以达到规定的水分要求。该案例充分体现了越升科技将挤出、喂料、切粒、干燥及自动化整合为一条协调的高填充母粒生产线的整线工程能力。
关键配置与工程逻辑
- 分阶段侧喂料系统:系统并未将所有物料从主口喂入,而是配置了两台 L/D=8 的强制双螺杆侧喂料机。大部分 CaCO3 粉体在树脂熔融后分阶段压入机筒,这有助于减少架桥现象并支持喂料的稳定性。
- L/D=60 长径比设计:加长的机筒为多段侧喂料和高真空排气区提供了必要的工艺长度。它还为 75% 碳酸钙配方的分阶段粉体混入、分布混合和高真空排气提供了支持。
- 熔体泵与切粒系统的协同:针对高填充物料的流动特性,在 WRP800 水环切粒系统前安装了熔体泵。该配置旨在稳定熔体流动波动并降低挤出脉动,从而支持切粒的均匀成型。
- 水分控制逻辑:水环切粒后的离心脱水去除了大部分表面水分,但高填充配方仍可能保留残余水分。除湿干燥系统与热风干燥仓的配置旨在离心脱水后进一步降低残留水分,帮助最终颗粒满足低于 150 ppm 的水分要求。
- 符合 CE 要求的电气设计:全线由 Siemens PLC + HMI 系统控制,并采用 Schneider 低压电气元件。这种符合 CE 要求的电气设计提高了自动化的可靠性,并简化了海外市场的日常维护与备件采购。
项目视频
FAT 验证结果
在厂内验收测试 (FAT) 期间,整条高填充母粒生产线完成了从粉体喂料到最终吨包称重和包装的全面联动测试。产能达到了 650–750 kg/h 的目标范围。WRP800 水环切粒系统生产的颗粒形状均匀,无明显粘连。水分测试证实,在 FAT 期间最终颗粒水分保持在 150 ppm 以下。该产线在喂料稳定性、切粒均匀度、水分控制和自动化运行方面,均满足了客户的 FAT 验收标准。
该设备配置适用于处理各类无机粉体(如 CaCO3、滑石粉、硫酸钡)的高填充母粒生产线。特别适用于对可靠分散、粉尘控制及规定的水分控制有要求的 PP/PE 基填充母粒项目。对于正在评估碳酸钙母粒生产线或高填充母粒双螺杆挤出机的客户而言,该案例展示了如何将喂料、切粒、干燥和自动化系统作为一个完整产线进行集成设计。
常见问题 / FAQ
将大量粉体直接从主口喂入通常会导致排气不良和喂料瓶颈。使用失重秤配合侧喂料系统将粉体加入已熔融的树脂中,有助于提升进料效率并保持操作区域更加清洁。
L/D=60 提供了多级喂料、延长混炼以及有效高真空排气所需的机筒长度,这有助于提升无机粉体的分散效果。
熔体泵的设计旨在缓冲机筒内的物料波动。它向水环模头输送稳定的熔体流,有助于减少脉动并支持均匀的颗粒尺寸。
客户应评估完整的生产线,而不仅仅是挤出机型号。关键因素包括侧喂料能力、L/D 布局、螺杆配置、排气设计、熔体压力控制、切粒方式、切粒后干燥系统、自动化水平以及当地的维护要求。
您是否正在规划高填充母粒造粒项目?欢迎联系我们,探讨您在配方、目标产能、粉尘控制、分散效果、水分限制及自动化配置方面的具体需求。