新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法及智能环保制备设备与流程

1.本发明涉及塑胶跑道制备技术领域，具体为新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法及智能环保制备设备。


背景技术：

2.塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定、防滑的特性，不仅有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，而且为各大中小学的学生提供了更为舒适的运动场地，降低摔伤率，近一两年的时间里，全国多地学校发出“异味跑道、异味操场”的疾呼，使人们更加关注塑胶跑道的安全性和环保性。
3.当前的塑胶跑道在制备时，一般会通过挤出机挤出片材结构，然后通过粉碎机的粉碎形成塑胶跑道颗粒，但片材在粉碎期间，由于板型结构的体积较大，在粉碎和输送时容易出现堵塞，并且粉碎的颗粒粒径各不相同，降低塑胶跑道颗粒的密度以及铺设的平整度，塑胶跑道颗粒在制备中，一般会在三元乙丙橡胶投入大量的填料，但由于过量填料的投入混合，容易增大颗粒的刺鼻性气味，该气味散发缓慢，并可能产生有毒物质，对吸入人员的身体健康造成危害，降低塑胶颗粒的环保性，


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法及智能环保制备设备，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法，配方如下：热塑性聚氨酯60-120份，其他橡胶或塑料组分占10-40份，聚丙烯总共为110份，防老剂1-5份，抗氧剂1-5份，抗紫外线吸收剂1-5份，填料1-60份，颜料3-10份，硫化剂1-6份，促进剂1-6份，具体制备步骤如下：
6.步骤一；将热塑性聚氨酯、三元乙丙橡胶或苯乙烯热塑性弹性体按指定配重导入混料机中混合，然后依次将聚丙烯、防老剂、抗氧剂、抗紫外线吸收剂、填料和颜料等加入混合均匀，并送入挤出机，最后加入硫化剂和促进剂在挤出机混炼；
7.步骤二；通过挤出机温度控制在90-120℃，让材料在挤出机的混炼挤出下形成胶板；
8.步骤三；当挤出机挤出胶板后，将其送入粉碎机粉碎，让胶板粉碎至颗粒状，接着将粉碎均匀的颗粒送入反应釜；
9.步骤四；通过在反应釜内分别加入水液和发泡剂，并让反应釜内部加热，将反应釜的压力达到10-25mpa，温度控制在120℃，待保温保压5h，打开反应釜，得到微发泡塑胶跑道颗粒。
10.本发明还包括新型环保塑胶跑道颗粒智能环保制备设备，包括安装架，所述安装架内侧的中间位置处设有筛分反应系统，且筛分反应系统分别包括反应釜、反应槽、加热器、过滤粉碎机构、温度监测仪和热风机，所述反应釜固接于安装架内侧的中间位置处，所
述反应釜内部的底部为反应槽，所述反应槽底部的两侧设有加热器，所述反应釜顶部的中间位置处设有热风机，所述反应釜顶部的一侧设有温度监测仪；
11.所述安装架的顶部设有间歇式破碎机构，且间歇式破碎机构分别包括粉碎槽、进料口、第二驱动器、曲轴、活动杆、破碎柱、环形粉碎槽、环形滑槽、外齿环、齿轮、旋转柱和锥齿轮组，所述粉碎槽固接于安装架的顶部，所述粉碎槽顶部的中间位置处设有进料口，所述粉碎槽内部的一侧设有第二驱动器，所述第二驱动器的输出端设有曲轴，所述曲轴的外侧对称铰接有活动杆，两组所述活动杆的底部设有活动连接的破碎柱，所述粉碎槽内部底部的边缘处设有环形滑槽，所述环形滑槽的内部对称设有滑动配合的滑块，且滑块相互靠近的一侧固接有环形粉碎槽，所述粉碎槽内部底部的一侧套设有旋转柱，所述曲轴的外侧和旋转柱的顶端设有啮合适配的锥齿轮组，所述旋转柱外侧的底部设有齿轮，所述环形粉碎槽外侧的中间位置处设有与齿轮相互啮合的外齿环，所述粉碎槽顶部的一侧设有供水系统，所述安装架一侧的中间位置处设有控制台。
12.优选的，所述过滤粉碎机构分别包括环形过滤网槽、粉碎刷、环形导槽、套管、转杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第一驱动器，所述反应釜顶部的一侧设有第一驱动器，所述第一驱动器的输出端设有第二锥齿轮，所述反应釜内部靠近第二锥齿轮的一侧设有环形导槽，所述环形导槽的内部对称设有滑动配合的导块，且导块的一侧固接有环形过滤网槽，所述环形过滤网槽一侧的中间位置处开设有套管，所述套管的外侧设有与第二锥齿轮相互啮合的第三锥齿轮，所述反应釜内部一侧的顶部套设有转杆，所述转杆外侧的一侧设有与第二锥齿轮相互啮合的第一锥齿轮，所述转杆外侧的另一侧延伸至环形过滤网槽的内部并固接有粉碎刷。
13.优选的，所述粉碎槽底部的中间位置处设有导料机构，且导料机构分别包括接料槽、控制阀和导料管，所述粉碎槽底部的中间位置处设有相互连通的接料槽，所述接料槽的底部连通有控制阀，所述控制阀的底部连通有延伸至反应釜内部的导料管，且导料管的底部的端口延伸至环形过滤网槽的内部。
14.优选的，所述反应釜的底部设有排料阀，所述反应釜一侧的顶部设有泄压阀，所述反应釜顶部的一侧设有进料口，且进料口的外侧设有密封盖，所述热风机的输出端延伸至反应釜的内部并与环形过滤网槽垂直面相对。
15.优选的，所述环形粉碎槽内部底部的中间位置处设有导柱，且导柱与进料口底部的端口垂直面相对，所述环形粉碎槽底部的边缘处设有过滤网层，所述环形粉碎槽底部的中间位置处设有搅拌杆，且搅拌杆延伸至接料槽的内部，所述环形粉碎槽内部的边缘处和导柱的外侧皆设有粉碎齿。
16.优选的，所述环形过滤网槽一侧的中间位置处设有通孔，且通孔与导料管相互适配，所述环形过滤网槽内侧的边缘处设有凹层，所述粉碎刷的顶部和底部设有弧形粉碎板，且弧形粉碎板延伸至凹层的内部。
17.优选的，所述套管与环形过滤网槽固定连接，所述套管通过第三锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合，所述转杆通过第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合，所述转杆穿过套管延伸至环形过滤网槽的内部。
18.优选的，所述第一驱动器的输出端设有连接杆，所述第三锥齿轮固接在连接杆的底部，所述第三锥齿轮分别同步与第一锥齿轮和第三锥齿轮相互啮合。
19.优选的，所述接料槽两侧的顶部设有固定件，且固定件与粉碎槽固接，所述接料槽延伸至粉碎槽的内部与环形粉碎槽垂直面相对。
20.与现有技术相比，本发明提供了新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法及智能环保制备设备，具备以下有益效果：
21.1、本发明通过间歇式破碎机构的结构配合，可对挤出板状的塑胶跑道片材进行间歇式撞击粉碎，促使片材的板状结构预先得到破坏，保证一次粉碎的片材在过滤后不会产生堵塞，并配合过滤粉碎机构的二次粉碎体系，可均匀的将未完全粉碎的片材破碎过滤，从而让二次粉碎后的塑胶颗粒粒径一致，增加制备出的塑胶颗粒整体密度以及铺设的平整度，并在维持颗粒弹性的同时，增加塑胶跑道颗粒的耐磨性和物理稳定特性。
22.2、本发明利用筛分反应系统的结构配合，可让二次粉碎呈相同粒径的塑胶颗粒在反应釜内进行发泡反应，并通过热风机的预启动，促使颗粒在过滤粉碎机构的二次粉碎工作时进行加热，让粉碎状态的颗粒表面受热，加强颗粒发泡反应的全面性，同时对反应釜内空腔加热，而在两组加热器的控制下，可快速提高反应槽内水液和发泡剂的反应温度，从而形成两个可独立控制的温度加热体系，促使反应釜内部的反应温度在温度监测仪的配合下智能监测，便于自动对反应釜内部的温度进行调节控制，保证反应釜内部反应温度的恒温功效，增加设备反应温度的可控性和调节的智能性。
23.3、本发明通过在塑胶跑道颗粒制备中添加适当占比的填料，并以热塑性聚氨酯为主要材料，在保证颗粒弹性的基础上，提高颗粒的耐老化及耐磨性，并提供颗粒优质的吸收性，从而让铺设的塑胶跑道颗粒降解颗粒异味的挥发，净化颗粒产生的有害物质，增加该塑胶跑道颗粒的环保性和无污染功效。
附图说明
24.图1为本发明的主视图；
25.图2为本发明的主视剖视图；
26.图3为本发明的筛分反应系统放大图；
27.图4为本发明的间歇式破碎机构放大图；
28.图5为本发明图3的a处放大图；
29.图6为本发明的环形过滤网槽立体图；
30.图7为本发明的粉碎刷立体图。
31.图中：1、安装架；2、筛分反应系统；21、反应釜；22、反应槽；23、加热器；24、过滤粉碎机构；241、环形过滤网槽；242、粉碎刷；243、环形导槽；244、套管；245、转杆；246、第一锥齿轮；247、第二锥齿轮；248、第三锥齿轮；249、第一驱动器；25、温度监测仪；26、热风机；3、间歇式破碎机构；31、粉碎槽；32、进料口；33、第二驱动器；34、曲轴；35、活动杆；36、破碎柱；37、环形粉碎槽；38、环形滑槽；39、外齿环；310、齿轮；311、旋转柱；312、锥齿轮组；4、供水系统；5、导料机构；51、接料槽；52、控制阀；53、导料管；6、控制台。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：新型环保塑胶跑道颗粒的制备方法，配方如下：热塑性聚氨酯60-120份，其他橡胶或塑料组分占10-40份，聚丙烯总共为110份，防老剂1-5份，抗氧剂1-5份，抗紫外线吸收剂1-5份，填料1-60份，颜料3-10份，硫化剂1-6份，促进剂1-6份，具体制备步骤如下：
34.步骤一；将热塑性聚氨酯、三元乙丙橡胶或苯乙烯热塑性弹性体按指定配重导入混料机中混合，然后依次将聚丙烯、防老剂、抗氧剂、抗紫外线吸收剂、填料和颜料等加入混合均匀，并送入挤出机，最后加入硫化剂和促进剂在挤出机混炼；
35.步骤二；通过挤出机温度控制在90-120℃，让材料在挤出机的混炼挤出下形成胶板；
36.步骤三；当挤出机挤出胶板后，将其送入粉碎机粉碎，让胶板粉碎至颗粒状，接着将粉碎均匀的颗粒送入反应釜；
37.步骤四；通过在反应釜内分别加入水液和发泡剂，并让反应釜内部加热，将反应釜的压力达到10-25mpa，温度控制在120℃，待保温保压5h，打开反应釜，得到微发泡塑胶跑道颗粒。
38.本发明还包括新型环保塑胶跑道颗粒智能环保制备设备，包括安装架1，安装架1内侧的中间位置处设有筛分反应系统2，且筛分反应系统2分别包括反应釜21、反应槽22、加热器23、过滤粉碎机构24、温度监测仪25和热风机26，反应釜21固接于安装架1内侧的中间位置处，反应釜21内部的底部为反应槽22，反应槽22底部的两侧设有加热器23，反应釜21顶部的中间位置处设有热风机26，反应釜21顶部的一侧设有温度监测仪25；
39.安装架1的顶部设有间歇式破碎机构3，且间歇式破碎机构3分别包括粉碎槽31、进料口32、第二驱动器33、曲轴34、活动杆35、破碎柱36、环形粉碎槽37、环形滑槽38、外齿环39、齿轮310、旋转柱311和锥齿轮组312，粉碎槽31固接于安装架1的顶部，粉碎槽31顶部的中间位置处设有进料口32，粉碎槽31内部的一侧设有第二驱动器33，第二驱动器33的输出端设有曲轴34，曲轴34的外侧对称铰接有活动杆35，两组活动杆35的底部设有活动连接的破碎柱36，粉碎槽31内部底部的边缘处设有环形滑槽38，环形滑槽38的内部对称设有滑动配合的滑块，且滑块相互靠近的一侧固接有环形粉碎槽37，粉碎槽31内部底部的一侧套设有旋转柱311，曲轴34的外侧和旋转柱311的顶端设有啮合适配的锥齿轮组312，旋转柱311外侧的底部设有齿轮310，环形粉碎槽37外侧的中间位置处设有与齿轮310相互啮合的外齿环39，粉碎槽31顶部的一侧设有供水系统4，安装架1一侧的中间位置处设有控制台6。
40.作为本实施例的优选方案：过滤粉碎机构24分别包括环形过滤网槽241、粉碎刷242、环形导槽243、套管244、转杆245、第一锥齿轮246、第二锥齿轮247、第三锥齿轮248和第一驱动器249，反应釜21顶部的一侧设有第一驱动器249，第一驱动器249的输出端设有第二锥齿轮247，反应釜21内部靠近第二锥齿轮247的一侧设有环形导槽243，环形导槽243的内部对称设有滑动配合的导块，且导块的一侧固接有环形过滤网槽241，环形过滤网槽241一侧的中间位置处开设有套管244，套管244的外侧设有与第二锥齿轮247相互啮合的第三锥齿轮248，反应釜21内部一侧的顶部套设有转杆245，转杆245外侧的一侧设有与第二锥齿轮247相互啮合的第一锥齿轮246，转杆245外侧的另一侧延伸至环形过滤网槽241的内部并固
接有粉碎刷242。
41.作为本实施例的优选方案：粉碎槽31底部的中间位置处设有导料机构5，且导料机构5分别包括接料槽51、控制阀52和导料管53，粉碎槽31底部的中间位置处设有相互连通的接料槽51，接料槽51的底部连通有控制阀52，控制阀52的底部连通有延伸至反应釜21内部的导料管53，且导料管53的底部的端口延伸至环形过滤网槽241的内部。
42.作为本实施例的优选方案：反应釜21的底部设有排料阀，反应釜21一侧的顶部设有泄压阀，反应釜21顶部的一侧设有进料口，且进料口的外侧设有密封盖，热风机26的输出端延伸至反应釜21的内部并与环形过滤网槽241垂直面相对。
43.作为本实施例的优选方案：环形粉碎槽37内部底部的中间位置处设有导柱，且导柱与进料口32底部的端口垂直面相对，环形粉碎槽37底部的边缘处设有过滤网层，环形粉碎槽37底部的中间位置处设有搅拌杆，且搅拌杆延伸至接料槽51的内部，环形粉碎槽37内部的边缘处和导柱的外侧皆设有粉碎齿，可利用导柱将下落的板状片材向环形粉碎槽37内侧的边缘处导引，从而进行一次粉碎工作，并配合环形的过滤网层，让一次粉碎的片材向下滤出。
44.作为本实施例的优选方案：环形过滤网槽241一侧的中间位置处设有通孔，且通孔与导料管53相互适配，环形过滤网槽241内侧的边缘处设有凹层，粉碎刷242的顶部和底部设有弧形粉碎板，且弧形粉碎板延伸至凹层的内部，促使环形过滤网槽241的凹层接收未完全粉碎的片材，并配合弧形粉碎板与凹层的相互配合，从而对片材进行二次粉碎，让其粉碎粒径相同的颗粒滤出。
45.作为本实施例的优选方案：套管244与环形过滤网槽241固定连接，套管244通过第三锥齿轮248与第二锥齿轮247相互啮合，转杆245通过第一锥齿轮246与第二锥齿轮247相互啮合，转杆245穿过套管244延伸至环形过滤网槽241的内部，可通过第二锥齿轮247的旋转同时带动第一锥齿轮246和第三锥齿轮248同步转动，促使环形过滤网槽241和转杆245呈不同方向旋转。
46.作为本实施例的优选方案：第一驱动器249的输出端设有连接杆，第三锥齿轮248固接在连接杆的底部，第三锥齿轮248分别同步与第一锥齿轮246和第三锥齿轮248相互啮合，可利用连接杆延伸至反应釜内，促使三组齿轮在指定位置同步旋转。
47.作为本实施例的优选方案：接料槽51两侧的顶部设有固定件，且固定件与粉碎槽31固接，接料槽51延伸至粉碎槽31的内部与环形粉碎槽37垂直面相对，便于通过固定件将接料槽51拆装，增加工作人员的操作性。
48.实施例1，如图1-4所示，在需要对装置内倒入水液时，可通过供水系统4的水液供给，让水液从进料口32内进入，然后依次经过环形粉碎槽37和过滤网槽渗流至接料槽51内，然后通过接料槽51和导料管53的连通进入环形过滤网槽241内，配合环形过滤网槽241内部的旋转粉碎工作，让水液和颗粒一同渗出，从而利用水液在结构下的穿梭流动，对同步进行粉碎工作粘附的颗粒进行冲洗刷落，即可在水液导引的同时，对粉碎结构的过滤体系进行清洗，避免粉碎结构出现颗粒堵塞。
49.实施例2，如图2-5所示，当颗粒在环形过滤网槽241内进行二次粉碎工作时，可通过热风机26的启动，对环形过滤网槽241内吹入加热气体，并对反应釜21的内部空间进行预热，从而配合环形过滤网槽241和粉碎刷242的粉碎旋转，让粉碎相同粒径的颗粒加热，提高
颗粒的受热特性，然后在水液和发泡剂皆投入反应槽22进行发泡反应工作时，此时可通过热风机26的加热以及温度监测仪25的温度控制进行智能监测，当温度监测仪25所监测的温度不达标时，可自动通过控制台6启动加热器23，对反应槽22反应腔体进行快速加热，待加热到指定的温度后自动停止，若是温度符合标准后，便可取消热风机26的启动，从而保证反应釜21内部恒温，且节省了加热装置的能耗，增加装置的智能性。
50.工作原理：在装置使用时，可将通过挤出机制成板状的片材投入进料口32内，并利用进料口32的导引掉入环形粉碎槽37内，期间通过控制台6的控制启动第二驱动器33，随着第二驱动器33的启动带动曲轴34转动，促使两组活动杆35随着曲轴34的旋转呈交错式带动破碎柱36间歇式上下升降，且随着曲轴34的转动带动锥齿轮组312啮合结构迫使旋转柱311旋转，然后通过旋转柱311带动齿轮310与外齿环39转动啮合，迫使外齿环39带动环形粉碎槽37整体在环形滑槽38的限位导引下转动，进而对输送至环形粉碎槽37内的片材在两组破碎柱36的撞击下以及粉碎齿的配合下一次粉碎，并让粉碎合格的材料从过滤网层下落掉入接料槽51内；
51.当材料掉入接料槽51内时，可通过控制阀52的智能控制，便于调节一次粉碎的材料落入导料管53内，并通过导料管53的导引将材料导入环形过滤网槽241内，然后通过第一驱动器249的启动，可带动第二锥齿轮247转动，且随着第二锥齿轮247的旋转可同时带动第一锥齿轮246和第三锥齿轮248相向转动，当第三锥齿轮248旋转时迫使套管244带动环形过滤网槽241整体转动，并在环形导槽243的导引下，让环形过滤网槽241旋转更为稳定，而在第一锥齿轮246旋转时可迫使转杆245带动粉碎刷242沿绕环形过滤网槽241内侧相反转动，从而对进入环形过滤网槽241内未完全粉碎的片材进行二次破碎，并在环形过滤网槽241的过滤下，促使破碎的片材呈同一粒径滤除掉落反应釜21内下方的反应槽22置放，而在颗粒置入反应槽22内后，此时便可将水液和发泡剂投放反应釜21内，然后利用加热器23的加热，促使颗粒在反应槽22内进行发泡反应，最后将反应后的颗粒收集，经检验和包装，得到塑胶跑道颗粒成品。
52.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。