8000吨每年PE片材挤出设计说明书解析

四川大学材料学院课程设计I8000吨/年PE片材生产设计摘要本说明书主要设计了PE片材挤出生产工艺。根据当今PE片材行业的发展前景和应用，结合实际，详细说明了聚乙烯片材的配方设计、挤出生产工艺流程及参数的确定和废品的后处理等方面。对挤出机型号的选定进行了明确的计算。计算了工艺过程中物料衡算和热量衡算。还就车间管理与生产组织、工程经济概算进行了规划。最后确定了年产量8000t的PE片材的挤出成型工艺，其配方设计可行，车间管理与生产组织完善。关键词：PE片材，挤出成型，物料衡算，热量衡算四川大学材料学院课程设计II目录前言................................................................................................1第1章聚乙烯..................................................................................21.1PE的性质及应用..................................................................21.1.1聚乙烯的性质.............................................................21.1.2PE片材的应用............................................................21.2PE片材的成型特性及国内外发展状况...............................3第2章挤出成型工艺概述...............................................................52.1挤出成型概述........................................................................52.2挤出成型工艺的特点............................................................62.3挤出制品的用途...................................................................7第3章挤出成型工艺流程...............................................................83.1挤出成型原理........................................................................83.2挤出成型的生产工艺过程...................................................83.3挤出成型的工艺参数............................................................83.3.1温度的控制..................................................................93.3.2转速控制......................................................................93.3.3挤出速度....................................................................103.3.4牵引速度....................................................................10第4章物料衡算与热量衡算.........................................................114.1物料衡算..............................................................................114.1.1物料衡算的方法........................................................114.1.2年工作日的选取.......................................................114.1.3相关物料计算............................................................124.2热量衡算..............................................................................12第5章设备选型及计算.................................................................145.1设备选择总原则..................................................................145.1.1原则及要求................................................................14四川大学材料学院课程设计III5.1.2选择步骤....................................................................145.2挤出机的相关情况..............................................................155.2.1挤出机的分类............................................................155.2.2挤出机螺杆................................................................165.3挤出机台数计算..................................................................18结论..............................................................................................19参考文献..........................................................................................20四川大学材料学院课程设计1前言挤出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分热塑性塑料都能用此法进行加工。用挤出成型生产出来的产品广泛应用于人民生活以及农业，建筑业，石油化工机械制造，国防等工业部门。挤出成型在挤出机上进行，挤出机是塑料成型加工机械的重要机台之一。PE片材的应用前景和国内外概况随着我国石油化学工业和塑料工业的发展，塑料包装材料近年来得到了迅速的发展。特别是以PE树脂为主的塑料薄膜和片材作为包装材料的应用领域越来越大。由于PE片材具有材料来源丰富、价格低廉，无毒、无味、透明性好、机械强度高等特点，因此将PE片材进行真空吸塑包装成型，制成各种包装容器已广泛用于食品、医药、机械零件、日用品等包装。十多年前PE片材制成的简便饭盒就在铁路旅客中广为使用，随着旅游业的发展以及改革开放的不断深人，简便饭盒、快餐盒的需求量急剧上升，使用面几乎普及全国。目前市场上出现的PE包装制品，除了已为人知的简便饭盒之外，水杯、汤匙、碗、酱菜盒，各种土特产品包装盒、酸奶罐、托盘等也已广泛进人市场。近年来，为了发展农业生产，提高农业产量，国家对优种、育种工作非常重视，农业第一线已在逐步推广应用育秧杯、育种杯，这些器皿采用pp片材真空吸塑成型来制造是最适宜的，由此可见，农业上利用PE片材制品将很快进人市场。据初步统计，“七五’期间每年PE片材用于吸塑成型的消费量约在5000吨，到“八五”期间用量每年在7000吨左右，因此发展PE片材及吸塑成型制品大有前途。四川大学材料学院课程设计2第1章聚乙烯1.1PE的性质及应用聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸），常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。1.1.1聚乙烯的性质聚乙烯是结晶热塑性树脂。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。结晶度取决件分子链的规整程度与其所经历的热历史。聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差于聚合物的化学结构和加工条。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91～0.96g/cm^3;）的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。2011年最新统计结果，全球产能达到96Mt，目前的发展趋势显示，生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的消费市场。1.1.2PE片材的应用现在市场上的PE包装制品，我们常见的有饭盒之外，水杯、汤匙、碗、酱菜盒等各种土特产品包装盒、酸奶罐、托盘等，这个应用也是很广泛的。近些年来为了发展农业是产量得到提高，国家很重视优种、育种工作，农业第一线逐步推广应用育秧杯、育种杯，这些器皿使用的PE板材，四川大学材料学院课程设计3还有真空的吸塑成型也是最适合的，所以可以看到PE板材的应用很快进入了市场，其前途是非常可观的。在美国、日本和西欧等国家，PE板材加工技术发展是非常快的，常常使用的方法有t型机头流延成型法和t型机头三辊、四辊压延法，但是它们各自有优缺点。我们曾经在日本西德、意大利等国引进过这两种技术，并且在辽宁、上海、广东等地发挥了较好的生产水平，最终取得非常好的经济效益。所以说开发研制PE板材及它的吸塑成型制品是非常适合现代发展的，这是一项非常好的事情。1.2PE片材的成型特性及国内外发展状况PE片材的发展和国内外概况随着我国石油化学工业和塑料工业的发展，塑料包装材料近年来得到了迅速的发展。特别是以PE树脂为主的塑料薄膜和片材作为包装材料的应用领域越来越大。由于PE片材具有材料来源丰富、价格低廉，无毒、无味、透明性好、机械强度高等特点，因此将PE片材进行真空吸塑包装成型，制成各种包装容器已广泛用于食品、医药、机械零件、日用品等包装。PE片材是“以塑代钢”的首选材质，具有耐腐蚀，不结垢的特点，不会产生异味，不会自生微生物，所以非常适合贮存和输送水源，避免了金属材质易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点。在一些水处理工程上经常可以看到PE片材的使用。例如污水处理厂的污泥刮板、螺旋输送机衬板、泥浆泵叶轮、泵轴套、澄清装置齿轮和沉淀池的衬板等。PE片材的出产量和消费量平均为一百四十万吨，正以4%的增加速度在全世界规模内得到出产和使用。近年来PE片材在东南亚的增加数度尤为明显，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建造的火急需要。在可以出产三维外表膜的材猜中，