CN103146232B - 一种集约式粉体表面改性装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集约式粉碎表面改性装置，包括改性机，所述改性机的出料口通过管路依次连通有打散机；改性机的进料口连通有原料进料装置和改性剂进料装置，本发明还公开了一种集约式粉碎表面改性生产工艺，包括以下步骤：1、原料计量输送；2、改性剂计量输送；3、改性；4、打散；5、收集；本发明采用上述方案，经过实践表明经集约化改进后的改性生产线实现了工艺稳定、包覆率高、改性剂用量少的目标。

Description

一种集约式粉体表面改性装置及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种把改性剂熔化喷雾、称重计量，多重加热，打散强化等多项措施同时引入一条改性生产线中，以改进传统的包覆式粉体表面改性的集约式粉体表面改性装置及其生产工艺。 

背景技术

粉体表面改性对改善粉体的性能，提高其实用价值，开拓应用领域具有重要意义。表面改性可使像滑石粉、方解石粉、石英矿粉等低附加值材料变成高分子材料的添加剂、填料、增量剂等，其价值倍增。 

常用的改性方法有化学改性法、机械力化学改性法、包覆改性法。现以包覆法改性为例，分析传统的改性工艺方法。研究结果发现，对熔化喷雾、称重计量、多重加热、打散强化等措施应用方面，国际范围内至少缺少一种如打散强化，或缺少打散强化、称量计量两种，在国内则至少缺少三种或四种措施全无。传统的包覆改性方法往往存在如下问题：1、工艺不稳定，如同样的改性剂用量，在冬季和夏季的包覆率有很大差异；2、包覆率低，改性剂用量大。 

发明内容

本发明要解决的问题是为了克服传统方法的不足，提供一种把多种有效技术措施集中用于改性生产线，形成一个生产条件稳定，重要参数可测可控的工艺条件，主要是可控温度和改性时间的集约式粉体表面改性装置。 

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案： 

一种集约式粉体表面改性装置，包括改性机，所述改性机的出料口通过管路依次连通有打散机；改性机的进料口连通有原料进料装置和改性剂进料装置。

以下是本发明对上述方案的进一步优化： 

进一步优化：原料进料装置包括依次通过管路连通的料斗、计量仓和带加热的螺旋输送器，所述螺旋输送器与改性机的进料口连通。

进一步优化：所述计量仓的底部安装有第一称重计量计。 

进一步优化：改性剂进料装置包括依次通过管路连通的改性剂储料罐、熔化器，熔化器通过液泵和保温管道与改性机的进料口头连通。 

进一步优化：所述熔化器的底部安装有第二称重计量计。 

进一步优化：所述改性机的进料口安装有雾化喷头，所述改性机的进料口通过雾化喷头连通有高压热风管。 

进一步优化：所述改性机的进料口还连通有辅助热风管。 

进一步优化：打散机的进料口通过管路与改性机的出料口相连通；打散机的出料口通过输送管道连通有旋风收集器，所述输送管道上设有调风门。 

进一步优化：旋风收集器通过管路连通有袋式滤尘器；袋式滤尘器上连通有引风机；引风机上设有引风机出风管，引风机出风管与辅助热风管连通。 

本发明还提供一种集约式粉体表面改性生产工艺，包括以下步骤： 

1、原料计量输送；

原料从料斗进入计量仓后经第一称重计量计进行精确计量后进入螺旋输送器，并在螺旋输送器内被外置加热器加热到60°～80°，后到达改性机的进料口；

2、改性剂计量输送；

改性剂粉状硬脂酸由改性剂储料罐送入熔化器并加热到80°～90°，呈融化状态，由第二称重计量计按原料重量之比精确计量后由计量泵通过保温管道在保证改性剂温度不下降的状态下送到改性机进料口的喷头雾化形成雾化硬脂酸，高压热风管进行补充100°～110°的高压热风源。

3、改性； 

60°～80°的原料、定量配入的雾化硬脂酸、辅助的100°～120°的热风被送入改性机内，在高速冲击、剪切、摩擦、碰撞下进行分散、混合、吸附完成包覆过程，这时物料处在100°～110°高分散条件下，滞留0.8-1.5秒时间；

4、打散；

改性后物料进入打散机，利用打散机转子产生的机械力场把团聚的假颗粒解聚，使真颗粒表面进一步暴露在含改性剂的气氛中进一步强化包覆，滞留时间约为0.8-1.5秒；

5、收集；

然后，物料后被从调风门引入的带压热风通过输送管道带入旋风收集器进行第一步气、固分离，因体由下部分出。

旋风收集器中的含尘气体进入袋式滤尘器进一步气固分离，固体收为产品，气体由引风机抽出排气。 

本发明采用上述方案，具有以下优点： 

1、改性剂熔化喷雾措施作为提高改性剂分散性的方法以区别传统的粉粒状直接添加，或仅熔化注入而不雾化等不完备的缺陷；

2、原料、改性剂称重计量是指在改性过程中把投入的原料、改性剂除分别精确称重计量外，还有按比例互锁配重控制以保证两者间的严格比例，以区别传统的无精密计量、无动态恒定比例添加等不完备的缺陷。

3、多重加热是指在物料、助剂及风的传送、流动过程中增设加热、保温和控温措施，来保证整个改性过程处在一个温度相对可控、稳定和最佳的状态，以及物料和助剂的最佳分散状态，以提高包覆率并克服因季节、昼夜温度差别变化造成的影响，提高质量稳定性。 

4、打散强化是指物料在改性机完成改性后，为解决改性过程中因分散能力不均衡可能会产生的局部颗粒微团聚、结团等现象，影响产品的包覆效果而采取的后改性措施。经过实践表明经集约化改进后的改性生产线实现了工艺稳定、包覆率高、改性剂用量少的目标。 

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 

附图说明

附图1为本发明实施例中集约式粉体表面改性装置的结构示意图。 

图中：1-料斗；2-计量仓；3-第一称重计量计；4-螺旋输送器；5-改性机；6-打散机；7-雾化喷头；8-改性剂储料罐；9-熔化器；10-输送管道；11-液泵；12-保温管道；13-高压热风管；14-旋风收集器；15-袋式滤尘器；16-引风机；17-第二称重计量计；18-辅助热风管；19-调风门；20-引风机出风管。 

具体实施方式

实施例，如图1所示，一种集约式粉体表面改性装置，包括改性机5，其特征在于：所述改性机5的出料口通过管路连通有打散机6；改性机5的进料口连通有原料进料装置和改性剂进料装置。 

原料进料装置包括依次通过管路连通的料斗1、计量仓2和带加热的螺旋输送器4，所述螺旋输送器4与改性机5的进料口连通。 

所述计量仓2的底部安装有第一称重计量计3。 

改性剂进料装置包括依次通过管路连通的改性剂储料罐8、熔化器9，熔化器9通过液泵11、保温管道12与改性机5的进料口连通。 

所述熔化器9的底部安装有第二称重计量计17。 

改性机5的进料口安装有雾化喷头7，所述改性机5的进料口通过雾化喷头7连通有高压热风管13。 

所述改性机5的进料口还连通有辅助热风管18。 

打散机6的进料口通过管路与改性机5的出料口相连通；打散机6的出料口通过输送管道10连通有旋风收集器14，所述输送管道10上设有调风门19。 

旋风收集器14通过管路连通有袋式滤尘器15；袋式滤尘器15上连通有引风机16；引风机16上设有引风机出风管20，引风机出风管20与辅助热风管18连通。 

一种集约式粉体表面改性生产工艺，原料是D97:10u的GCC，用硬脂酸包覆改性，要求包覆率≥98%，改性剂用量≤0.8%重量比。 

该工艺包括以下步骤： 

1、原料计量输送；

原料从料斗1进入计量仓2后经第一称重计量计3进行精确计量后进入螺旋输送器4，并在螺旋输送器4内被外置加热器加热到60°～80°，后到达改性机5的进料口；

2、改性剂计量输送；

改性剂粉状硬脂酸由改性剂储料罐8送入熔化器9并加热到80°～90°，呈融化状态，由第二称重计量计17按原料重量之比精确计量后由液泵11通过保温管道12在保证改性剂温度不下降的状态下送到雾化喷头7，经充分雾化后喷洒到改性机5的进料口；为了保证雾化喷头不被堵塞以及雾化后呈充分分散状态，在雾化喷头7入口处通过高压热风管13补充100°～110°的高压热风源。

3、改性； 

60°～80°的原料、定量配入的雾化硬脂酸、辅助的100°～120°的热风在改性机5的腔体内，在高度分散、高速混合运动下进行吸附完成包覆过程，这时物料处在100°～110°左右高分散条件下，滞留0.8-1.5秒时间；

4、打散；

改性后物料进入打散机6，利用打散机转子产生的机械力场把团聚的假颗粒解聚，使真颗粒表面进一步暴露在含改性剂的气氛中进一步强化包覆，滞留时间也为0.8-1.5秒；

5、收集；

然后，物料后被从调风门19引入的带压热风通过输送管道10带入旋风收集器14进行第一步气、固分离，因体由下部分出，为产品之大部。

旋风收集器14中的含尘气体进入袋式滤尘器15进一步气、固分离，固体收为产品，气体由引风机16抽出排气。 

为充分利用排出空气的热量，引风机出风管20与辅助热风管18部分连通。 

采用本发明工艺可使:物料与助剂的计量和配比更精准并使二者的分散性和混合度更高；改性温度更稳定、更合理；改性时间由0.8-1.5秒提高1倍。收到了良好的改性效果。 

与传统方法改性效果对比表

经对本产品检验结果为：采用本发明的方法，实施例对D97:10u的GCC用0.6%的硬脂酸改性，产品包覆率达到98%~99%。

Claims (1)

1.一种集约式粉体表面改性生产工艺，其特征在于：

原料是D97:10μm的GCC，经改性后所得产物中改性剂硬脂酸包覆率≥98%，改性剂用量≤0.8%重量比，所述工艺包括以下步骤： 

1)原料计量输送；

原料从料斗(1)进入计量仓(2)后经第一称重计量计(3)进行精确计量后进入螺旋输送器(4)，并在螺旋输送器(4)内被外置加热器加热到60℃～80℃，后到达改性机(5)的进料口；

2)改性剂计量输送；

改性剂粉状硬脂酸由改性剂储料罐(8)送入熔化器(9)并加热到80℃～90℃，呈融化状态，由第二称重计量计(17)按原料重量之比精确计量后由液泵(11)通过保温管道(12)在保证改性剂温度不下降的状态下送到雾化喷头(7)，经充分雾化后喷洒到改性机(5)的进料口；为了保证雾化喷头不被堵塞以及雾化后呈充分分散状态，在雾化喷头(7)入口处通过高压热风管(13)补充100℃～110℃的高压热风源；

3)改性； 

60℃～80℃的原料、定量配入的雾化硬脂酸、辅助的100℃～120℃的热风在改性机(5)的腔体内，在高度分散、高速混合运动下进行吸附完成包覆过程，这时物料处在100℃～110℃高分散条件下，滞留0.8-1.5秒时间；

4)打散；

改性后物料进入打散机(6)，利用打散机转子产生的机械力场把团聚的假颗粒解聚，使真颗粒表面进一步暴露在含改性剂的气氛中进一步强化包覆，滞留时间也为0.8-1.5秒；

5)收集；

然后，物料被从调风门(19)引入的带压热风通过输送管道(10)带入旋风收集器(14)进行第一步气、固分离，固体由下部分出，为产品之大部；

6)旋风收集器(14)中的含尘气体进入袋式滤尘器(15)进一步气、固分离，固体收为产品，气体由引风机(16)抽出排气。