PE改性沥青颗粒生产工艺是通过物理共混将聚乙烯(PE)与沥青结合, 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机以改善沥青的高温稳定性、抗老化性等性能,整个过程需精准控制温度、剪切强度及物料配比,具体工艺:
一、原料预处理阶段
1. 基质沥青的熔融与净化
- 熔融:将固态基质沥青
- 过滤除杂:熔融沥青经齿轮泵输送至过滤系统,通过80-100目金属滤网( 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机或篮式过滤器),去除原料中可能含有的砂石、机械杂质、纤维等(杂质会影响后续造粒的均匀性,甚至损坏螺杆)。
- 保温存储:过滤后的洁净沥青泵入保温储罐,维持温度130-150℃(低于130℃易凝固,高于150℃会导致轻质组分挥发),储罐需带搅拌功能,防止沥青长时间静置分层。
2. PE及助剂的预处理
- PE处理:
- 若使用原生PE(LDPE/HDPE),需破碎成3mm以下的颗粒(或直接用粉料),通过热风干燥(60-80℃,2-3小时)至水分≤0.5%(水分过高会导致造粒时产生气泡)。
- 若使用再生PE,需先经分选(去除金属、织物等杂质)、清洗、熔融造粒成洁净颗粒,确保纯度≥95%(杂质会降低改性效果)。
- 助剂准备:
- 相容剂(如马来酸酐接枝PE):提升PE与沥青的相容性,需破碎成粉末或小颗粒,过80目筛(保证分散均匀),添加量1%-3%。
- 抗氧剂(如1010、168):防止PE在高温(160-180℃)下降解,研磨成粉末后与其他助剂预混合。
二、定量喂料阶段
通过精准计量确保原料按配方比例混合,是保证改性效果的关键:
- 液相进料:保温储罐中的熔融沥青通过螺杆计量泵(精度±1%)按比例 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机(通常占90%-95%)输送至双螺杆造粒机的液相进料口(位于螺杆中部)。
- 固相进料:PE颗粒(3%-8%)、相容剂(1%-2%)、抗氧剂(0.1%-0.5%)通过失重式喂料机(精度±0.5%)从螺杆前端的固相进料口投入,喂料速度与沥青流量匹配(如总产能500kg/h时,沥青450kg/h,PE30kg/h,助剂20kg/h)。
三、双螺杆熔融共混阶段(核心环节)
双螺杆造粒机通过螺杆的剪切、输送和混合作用,使PE与沥青形成均匀共混体系,分三段控制:
- 输送预热段(130-150℃):螺杆螺旋推送物料,沥青保持熔融状态,PE颗粒在沥青中初步浸润、软化,两者开始物理混合,螺杆转速200-300rpm(低转速避免物料过早受强剪切)。
- 熔融分散段(160-180℃):温度升高使PE完全熔融,配合螺杆的强剪切(转速300-400rpm),PE被剪切成10μm以下的微小颗粒,相容剂在界面处发挥作用(降低PE与沥青的表面张力),防止两者分层,形成稳定的“沥青连续相+PE分散相”结构。
- 均化排气段(150-170℃):物料进一步搅拌均化,通过真空排气口(真空度-0.06至-0.08MPa)排出挥发分(如沥青中的轻质油分、水分、PE降解产生的小分子),避免成品颗粒出现气孔,此时物料黏度需稳定在1000-3000 mPa·s(过稠易堵模头,过稀则颗粒易变形)。
四、挤出切粒阶段
- 模头挤出:均化后的熔融物料被推送至模头(温度140-160℃),模头均匀分布20-50个直径2-5mm的模孔,物料通过模孔挤出成连续条状(截面圆形,直径与模孔一致)。
- 水下切粒:条状物料直接进入水下切粒系统(常用方式),循环水(30-40℃)快速冷却条状料表面(使其初步硬化),高速旋转的刀片(转速3000-5000rpm)在水中将条状料切成颗粒(长度2-5mm,与直径接近),同时水起到润滑和输送作用。
- (备选:风冷切粒)若物料黏度较低,可先通过风冷(风温20-30℃ 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机)使条状料表面硬化,再经切粒机切成颗粒,但易产生粉尘,不如水下切粒洁净。
五、脱水干燥与筛选阶段
- 脱水:水下切粒后的颗粒(含30%-50%水分)先经离心脱水机( 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机转速1500-2000rpm)去除表面游离水(含水率降至5%以下)。
- 干燥:脱水后的颗粒进入振动流化床干燥机,热风(50-60℃)从底部穿过物料层,进一步干燥至水分≤0.3%(避免存储时结块),干燥时间10-15分钟。
- 筛选:干燥后的颗粒通过振动筛(筛网孔径2mm和5mm)分离出碎粒(<2mm)和超大颗粒(>5mm),合格颗粒(2-5mm)进入下一环节,筛出的废料返回造粒机重新加工。
六、成品包装阶段
- 合格颗粒经螺旋输送机送入混合罐,添加少量防粘剂(如滑石粉,1%-2%)并搅拌均匀(防止颗粒间粘连)。
- 通过自动包装机计量(25kg/袋或1000kg/吨袋),密封包装后存放于阴凉通风仓库(温度≤30℃,避免阳光直射导致沥青软化),保质期通常6-12个月。
整个工艺的核心是双螺杆的熔融分散效果(确保PE均匀分散 橡胶颗粒改性沥青混合颗粒造粒机)和温度控制(避免沥青老化或PE降解),需通过前期小试优化配方(如PE类型、相容剂用量)和设备参数(如螺杆转速、各段温度),才能生产出性能稳定的PE改性沥青颗粒。
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