CN109570017A - 复合型筛板骨架、热塑性弹性体筛板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合型筛板骨架、热塑性弹性体筛板及相应的制备方法；复合型筛板骨架包括工程塑料和纤维的复合材料骨架。其制备方法是以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备复合型筛板骨架。热塑性弹性体筛板包括复合型筛板本体和筛板骨架；筛板本体为热塑性弹性体材料；筛板骨架设在筛板本体内。热塑性弹性体筛板的制备方法是采用注塑成型工艺制备筛板骨架；再将筛板骨架置于用于制备热塑性弹性体筛板的模具内，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺，获得热塑性弹性体筛板。筛板整体具备足够的强度和回弹性，筛板骨架和筛板本体连接紧密，不会分离剥落，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及筛板技术领域，具体地涉及复合型筛板骨架、热塑性弹性体筛板及相应的制备方法。
背景技术
目前市场上的筛板(筛网)主要包括钢丝筛板和塑胶筛板，由于塑胶筛板的性能和经济效益更好，其在洗煤厂、焦化厂、矿山、电厂、疏浚公司、冶金、石油、石化等企业被广泛应用。现有塑胶筛板主要用热固性聚氨酯灌注而成，即采用人工低压灌注(铸造)，将铁或钢等金属骨架放入凹模，再直接灌入聚氨酯，并将表面刮平，在模具内通过化学反应成型，冷却后人工脱模。通过这种材料或工艺制备的筛板存在产品胶厚不均匀、内部金属骨架不完整、个别位置没有包住、产品自身强度不高、耐磨性能下降、安装槽与对接槽不标准等很多问题。导致产品使用寿命降低，同时安装T型钢架磨损快，很短时间就需要更换，增加使用费用。同时，这种筛板强度不足，容易出现镶嵌骨架与筛板本体间发生剥离失效损坏；内部镶嵌的金属骨架与外部聚氨酯材质连接困难，产品在振动时，骨架与筛板本体(聚氨酯)的变形量的差异较大导致两种材质成片分离，且骨架发生塑性变形后无法恢复，加重了两种材质的分离剥落，导致筛网(板)的损坏失效。而且金属骨架没有弹性，一旦变形产品无法还原，导致产品不能使用，筛板寿命低，使用成本高；镶嵌的金属骨架生产环节对环境影响较大，且骨架通常采用焊接方式成型，导致骨架的生产成本高，重量较大，运输成本高；另外，由于采用灌注生产工艺，导致金属骨架与聚氨酯发生化学反应，筛板本体被熔化回收时性能已经发生改变，因此现有筛板无法通过熔融回收，生产和使用成本都较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种复合型筛板骨架，其用于筛板的支撑结构，所述筛板骨架为包括工程塑料和纤维的复合材料骨架。
进一步，所述工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；所述纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。
通过由工程塑料和纤维组成的筛板骨架作为筛板的支撑结构，替代原有金属骨架，可大大减轻筛板重量和生产成本，材料可循环利用，并可实现降解减少污染环境有利保护环境；相比原有金属骨架而言，本发明的筛板骨架具有足够的强度和回弹性满足在恶劣使用环境工况中需要的承载刚性及耐冲击的回弹性，延长了筛板的使用寿命。
本发明还提出了一种复合型筛板骨架的制备方法，以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备复合型筛板骨架。通过上述注塑成型工艺制备的筛板骨架，骨架的复合材料不发生化学反应，便于骨架的回收再利用，降低筛板使用和生产成本。
本发明还提出了一种热塑性弹性体筛板，包括筛板本体和如上所述的筛板骨架；所述筛板本体为热塑性弹性体材料，所述筛板本体上设有筛眼；所述筛板骨架设在所述筛板本体内。
进一步，所述热塑性弹性体材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚十二内酰胺、TPR材料、TPE材料中的一种或几种；所述工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；所述纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。
进一步，所述筛板本体为邵氏硬度为65A～98A的热塑性弹性体材料。
进一步，所述筛板骨架包括水平设于筛板本体内的主网架和多个竖直连接于所述主网架下方的支撑架；所述主网架与多个所述支撑架为一体式制成；所述筛板本体正面为平整平面；所述筛板本体背面设有凸起筋条，所述支撑架设置在所述凸起筋条中。进一步，所述筛板本体与筛板骨架的熔化温度范围不存在交集。
采用复合材料骨架作为本发明热塑性弹性体筛板的筛板骨架，取代传统金属骨架结构，大大减轻了产品本身重量，降低运输成本，同时热塑性弹性体筛板整体具备足够的强度和回弹性，筛板骨架和筛板本体连接紧密，不会分离剥落，延长了使用寿命。筛板骨架和筛板本体都为可循环利用的材料，并可通过降解减少环境污染，有利于环境保护。利用筛板本体与筛板骨架熔点的差异性，便于热塑性弹性体筛板回收时分离和循环再利用，大大降低了生产成本和使用成本，具有很好的经济效益。
本发明还提出了热塑性弹性体筛板的制备方法，包括如下步骤：
A、以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备筛板骨架；
B、将步骤A制备的筛板骨架置于用于制备热塑性弹性体筛板的模具内，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺，使热塑性弹性体材料与筛板骨架形成一体结构，获得热塑性弹性体筛板。
进一步，所述步骤B中，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺前，对筛板骨架进行加热处理，使其表面部分或全部熔化。
由于整个热塑性弹性体筛板都采用模具进行注塑成型工艺制备，可有效增加整体强度及承载力，实现筛板骨架与热塑性弹性体材料的紧密连接，从而达到一体化，保证了整个热塑性弹性体筛板的稳定性。筛板骨架与热塑性弹性体材料在模具内部通过物理变化进行紧密连接，避免了外界环境因素影响从而保证了产品的精度。热塑性弹性体筛板采用一次注塑成型，可确保筛眼的一致性，通过注塑方式也可减少人工成本及降低不良品率，相比现有灌注生产方式而言，产品质量更好。
附图说明
图1为本发明热塑性弹性体筛板的正面结构示意图；
图2为图1的背面结构示意图；
其中，1、筛板本体；2、筛板骨架；3、筛眼；4、凸起筋条。
具体实施方式
下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提出了一种复合型筛板骨架(以下也称筛板骨架，即“复合型筛板骨架”与“筛板骨架”意思相同)，其用于筛板的支撑结构，筛板骨架为包括工程塑料和纤维的复合材料骨架。工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。通过由工程塑料和纤维组成的筛板骨架作为筛板的支撑结构，替代原有金属骨架，可大大减轻筛板重量和生产成本，材料可循环利用，并可实现降解减少污染环境有利保护环境；相比原有金属骨架而言，本发明的筛板骨架具有足够的强度和回弹性满足在恶劣使用环境工况中需要的承载刚性及耐冲击的回弹性，延长了筛板的使用寿命。
针对上述筛板骨架，本发明还提出了一种复合型筛板骨架的制备方法，以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备复合型筛板骨架。即上述筛板骨架采用注塑成型工艺制备。通过注塑成型工艺制备的筛板骨架，筛板骨架的复合材料不发生化学反应，便于筛板骨架的回收再利用，降低使用成本和生产成本。
如图1、2所示，本发明还提出了一种设有上述筛板骨架的热塑性弹性体筛板，具体为，该热塑性弹性体筛板包括筛板本体1和上述筛板骨架2；筛板本体1为热塑性弹性体材料，筛板本体上设有筛眼3；筛板骨架2设在所述筛板本体1内。
热塑性弹性体材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU材料)、聚十二内酰胺(PA12材料)、TPR材料、TPE材料中的一种或几种；工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。
筛板本体1为邵氏硬度为65A～98A的热塑性弹性体材料。
筛板本体1与筛板骨架2优选为注塑的一体结构。当然，筛板本体1与筛板骨架2也可通过粘胶剂粘接。筛板本体1与筛板骨架2的熔化温度范围不存在交集，但是二者的熔化温度也不能相差太大，比如温度相差10℃～30℃，比如热塑性聚氨酯弹性体橡胶的熔化温度范围大约180℃～220℃，聚酰胺树脂与纤维的复合材料的熔化温度范围大约是230℃～280℃，即筛板骨架2的熔点高于筛板本体1的熔点。利用筛板本体1与筛板骨架2熔点的差异性，便于热塑性弹性体筛板采用加热熔化法回收时筛板本体1与筛板骨架2原材料的分离和循环再利用，大大降低了生产成本和使用成本，具有很好的经济效益。比如，生产企业回收损坏的热塑性弹性体筛板，对其进行熔化分离，从而可获取制备筛板本体1与筛板骨架2的原料，可再次进行注塑生产以获得本发明的热塑性弹性体筛板，相比传统的筛板而言，大大降低了生产成本，也降低了用户使用成本或购买成本。
筛板本体1正面为平整平面，为了使本发明的热塑性弹性体筛板具备更高的强度和回弹性，筛板骨架2包括水平设于筛板本体1内的主网架和多个竖直连接于所述主网架下方的支撑架，主网架为水平面内纵横交错的网状骨架，主网架与多个支撑架为一体式制成；筛板本体1背面设有凸起筋条4，支撑架设置在所述凸起筋条中，每个凸起筋条4上设有多个支撑架，凸起筋条4将筛板本体1分隔为多个筛网区间，为了满足筛板本体1的回弹性，凸起筋条4上的多个支撑架采用间隔布置的方式。
采用复合材料制备的骨架作为本发明热塑性弹性体筛板的筛板骨架2，取代传统金属骨架结构，大大减轻了产品本身重量，降低运输成本，同时热塑性弹性体筛板整体具备足够的强度和回弹性，筛板骨架2和筛板本体1连接紧密，不会分离剥落，延长了使用寿命。筛板骨架2和筛板本体1都为可循环利用的材料，并可通过降解减少环境污染，有利于环境保护。
本实施例中筛板本体选择邵氏硬度为65A的热塑性弹性体材料。
关于热塑性弹性体筛板的另一实施例，区别在于筛板本体1选择邵氏硬度为98A的热塑性弹性体材料。
为了获得更优良的性能，本热塑性弹性体筛板的再一实施例中，筛板本体1选择邵氏硬度为80A的热塑性弹性体材料。
作为备选方案，本热塑性弹性体筛板的再一实施例中，筛板本体1选择邵氏硬度为90A的热塑性弹性体材料。
当然，上述热塑性弹性体材料根据邵氏硬度选择时，可以允许±2A的误差。
本发明还提出了关于上述热塑性弹性体筛板的制备方法，包括如下步骤：
A、以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺一体式制备筛板骨架2；其中，工程塑料包括聚酰胺树脂和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或聚甲醛和/或聚碳酸酯；纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维；因此，筛板骨架2是一种由工程塑料和纤维组成的复合材料；
B、将步骤A制备的筛板骨架2置于用于制备热塑性弹性体筛板的模具(凹模)内，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺，使热塑性弹性体材料与筛板骨架2形成一体结构，获得热塑性弹性体筛板；其中，热塑性弹性体材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU材料)和/或聚十二内酰胺(PA12材料)和/或TPR材料和/或TPE材料。
步骤B中，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺前，可对筛板骨架2进行加热处理，使其表面部分或全部熔化。若生产条件满足，也可在在筛板骨架2注塑成型后还未完全冷却时，打开模具将其置于热塑性弹性体筛板的注塑凹模中，再以热塑性弹性体材料为原料进行注塑成型，以节省能源，缩短生产周期，提高生产效率。
通过对筛板骨架2进行预热处理，可使热塑性弹性体材料(即筛板本体1)与筛板骨架2结合更紧密，筛板骨架2表面与热塑性弹性体材料之间形成一层粘结膜(层)，使热塑性弹性体筛板形成一个整体，实现筛板骨架2与热塑性弹性体材料的紧密连接，从而达到一体化，保证了整个热塑性弹性体筛板的稳定性。由于整个热塑性弹性体筛板都采用模具进行注塑成型工艺制备，可有效增加热塑性弹性体筛板的整体强度及承载力。筛板骨架2与热塑性弹性体材料在模具内部通过物理变化进行紧密连接，避免了外界环境因素影响从而保证了产品的精度。热塑性弹性体筛板采用一次注塑成型，可确保筛眼的一致性，通过注塑方式也可减少人工成本及降低不良品率，相比现有灌注生产方式而言，产品质量更好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种复合型筛板骨架，其用于筛板的支撑结构，其特征在于，所述筛板骨架为包括工程塑料和纤维的复合材料骨架。
2.根据权利要求1所述的复合型筛板骨架，其特征在于，所述工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；所述纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。
3.一种如权利要求1或2所述复合型筛板骨架的制备方法，其特征在于，以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备复合型筛板骨架。
4.一种热塑性弹性体筛板，其特征在于，包括筛板本体和如权利要求1或2所述的筛板骨架；所述筛板本体为热塑性弹性体材料，所述筛板本体上设有筛眼；所述筛板骨架设在所述筛板本体内。
5.根据权利要求4所述的热塑性弹性体筛板，其特征在于，所述热塑性弹性体材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚十二内酰胺、TPR材料、TPE材料中的一种或几种；所述工程塑料包括聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的一种或几种；所述纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。
6.根据权利要求4所述的热塑性弹性体筛板，其特征在于，所述筛板本体为邵氏硬度为65A～98A的热塑性弹性体材料。
7.根据权利要求4所述的热塑性弹性体筛板，其特征在于，所述筛板骨架包括水平设于筛板本体内的主网架和多个竖直连接于所述主网架下方的支撑架；所述主网架与多个所述支撑架为一体式制成；所述筛板本体正面为平整平面；所述筛板本体背面设有凸起筋条，所述支撑架设置在所述凸起筋条中。
8.根据权利要求4所述的热塑性弹性体筛板，其特征在于，所述筛板本体与筛板骨架的熔化温度范围不存在交集。
9.一种如权利要求4-8任一项所述热塑性弹性体筛板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、以工程塑料和纤维为原料采用注塑成型工艺制备筛板骨架；
B、将步骤A制备的筛板骨架置于用于制备热塑性弹性体筛板的模具内，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺，使热塑性弹性体材料与筛板骨架形成一体结构，获得热塑性弹性体筛板。
10.根据权利要求9所述的热塑性弹性体筛板的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，以热塑性弹性体材料为原料采用注塑成型工艺前，对筛板骨架进行加热处理，使其表面部分或全部熔化。
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