[发明专利]热塑性树脂产品中凝胶颗粒的检测方法及装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种用于树脂产品和制品生产加工过程中检测热塑性树脂产品中凝胶颗粒的方法及装置。

背景技术：

热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物。这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这一过程可以反复进行。主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、SAN或AS树脂等。以热塑性树脂为原料用于抽丝，生产薄片，生产板材或用于涂膜的制品时，塑料产品中的凝胶颗粒(又叫鱼眼或晶点)就成为制品加工中的不利因素，凝胶是通常热塑化加工条件下不能塑化的树脂颗粒；凝胶的存在对制品的后加工性能、制品外观影响很大，已经成为树脂生产和制品加工中最受重视的质量指标之一。为了检测塑料中凝胶颗粒的大小和含量，评估凝胶颗粒对膜制品产品质量的影响，GB6595-86公布了一种将聚丙烯塑料制成薄膜，然后对凝胶形成的“鱼眼”进行人工目视区分大小计数，并以此对聚丙烯树脂中的凝胶颗粒大小及个数进行评估的方法。由于有些塑料不便于制成薄膜，采用以上方法不便于检测其它树脂中凝胶颗粒含量，而且目前对其它热塑性树脂也还没有凝胶颗粒检测方法和检测装置的报道。在GB6595-86方法中，为了检测聚丙烯树脂的“鱼眼”，要对检测样品吹塑或挤塑成膜，然后再进行人工计数。这种凝胶检测方法不但费工费时费料，还要用到制膜设备，而且凝胶颗粒计数不够精确，人为产生的误差较大，另外，GB6595-86所采用的方法很难实现自动化检测。

发明内容：本发明的目的在于提供一种成本低、工效高可用于检测多种热塑性树脂中凝胶颗粒大小及数量的检测方法及装置。

本发明的技术方案如下。

本发明所涉及的凝胶颗粒检测方法是将热塑性树脂在加热炉中熔融挤出后进行抽丝，将丝冷却定径后对丝的直径进行连续在线检测，记录所检测丝的直径变化及次数，检测直径的同时，记录所检测丝的长度；不同品种树脂丝的直径通过熔融温度、熔体挤出压力及牵引的速度加以调整和控制，直到达到理想检测丝的直径，然后将抽出的丝进行检测卷绕和分段保存；在抽丝过程中通过检测系统检测丝的直径及丝上携带的凝胶颗粒的粒径，而后将收集的数据通过计算机和数据处理软件得出单位体积或单位质量树脂所含不同大小凝胶颗粒的个数；为确保结果更加可靠，可用天平称量所测丝的质量，核实单位质量树脂中不同大小凝胶颗粒的数量。

本发明提供热塑性树脂中凝胶颗粒检测装置由熔融挤出系统、丝冷却系统、检测系统、牵引系统和卷绕系统五个部分构成。其中，熔融挤出系统由加压推进机构、加热炉体、炉管、温度控制器、活塞杆、口模组成，加热炉设有温度控制器，炉体内设有炉管，炉管内设有活塞杆，活塞杆可在炉管内自由活动，活塞杆顶部设有加压推进机构，炉管下方设有口模；丝冷却系统由抽丝导向轮支架、冷却水槽组成，抽丝导向轮通过与之相连的支架置于口模正下方的冷却水槽内；检测系统由多个检测导向轮、直径检测部件、数据处理软件组成，检测导向轮设置在机箱箱体正面适当位置上，其间设有检测部件；牵引系统由调速电机、牵引辊、牵引轴、牵引导向轮、牵引皮带轮、牵引压辊组成，调速电机通过其输出的牵引轴及轴上的牵引皮带轮与卷绕轴上的皮带轮通过皮带相连并实现传动，牵引轴端部设有一个牵引辊和安装在悬臂上的牵引压辊，牵引辊与卷绕系统收卷外辊之间设有牵引导向轮和换位器导向轮；卷绕系统由卷绕换位器电机、换位器推杆、换位器导向管、齿轮齿条机构、卷绕轴、收卷外辊、收卷内辊、卷绕皮带轮、摩擦压片、传动定位销、压紧弹簧或磁铁组成。卷绕换位器电机输出端上的齿轮与设置在换位器推杆上的齿条机构相啮合，换位器推杆上设有导向管，端部设有换位器导向轮，卷绕轴上设有卷绕皮带轮、摩擦压片、传动定位销、压紧弹簧或磁铁，端部设有收卷内辊，其外套装有收卷外辊，卷绕皮带轮与牵引皮带轮之间设有动力传递皮带。各系统的主要功能和工作过程如下：

熔融挤出系统主要作用是将放置在加热炉管内的热塑性树脂样品在适当的温度下熔融，待样品全部熔融后，通过活塞杆向炉管内的样品施加一定的压力，在挤出压力装置的作用下将树脂样品熔体从加热炉下方的口模挤出；

丝冷却系统利用空气或冷却水对抽出的丝进行冷却，当丝的直径足够细时，可自然冷却。冷却后丝的直径固定下来有利于下步的直径测量，抽丝导向轮及可调式导向轮支架可保证丝垂直向下拉出，并把从口模中挤出的熔体丝引导到检测系统；