CN105148859B - 一种膨润土干燥剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膨润土干燥剂，包括下列组分：铁粉、竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂、纤维、水、中空微珠；其制备工艺包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微粒，混匀；（3）将纤维与铁粉，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到脱氧干燥剂。本发明所提供的制备工艺步骤简单，对设备要求低，适合大规模的工业化生产；所提供的膨润土干燥剂兼具脱氧和干燥功能，阳离子交换能力强，脱氧干燥效果显著，反复利用率高。

Description

一种膨润土干燥剂及其制备工艺

技术领域

本发明属于干燥剂技术领域，涉及一种膨润土干燥剂及其制备工艺。

背景技术

干燥剂是一种从大气中吸收潮气的除水剂，是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中或通过化学方式吸收水分子并改变其化学结构，变成另外一种物质。它适用于防止仪器、仪表、电器设备、药品、食品、纺织品及其他各种包装物品受潮。

目前市面使用较多的就是硅胶干燥剂，如专利号为CN104174373A的发明专利公开的一种硅胶干燥剂，按照重量百分比例选用硅胶：50-70%，三氧化二铝：12-15%，三氧化二铁：8-10%，氯化钙：5-8%，硫酸镁：3-6%，羧甲基纤维素：8-15%，香精：0.7-1.0%，再将选好的硅胶、三氧化二铝、三氧化二铁、氯化钙、硫酸镁、羧甲基纤维素、香精混合均匀后，用挤压机压成丸状，并送入烘干机，在120-130℃烘干环境中烘干即得成品。本发明的优点是：吸附速度快、吸附能力大，还能提供清香的空气，进一步提升空气质量。硅胶干燥剂通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列处理过程而制得，生产原料为危险品，过程比较复杂。

还有一些酸、碱性干燥剂，一般吸水能力比较大，干燥速度也比较快，但大多不能再生使用。

分子筛干燥剂也是一种，是人工合成且对水分子有较强吸附性的干燥剂产品，属结晶型铝硅酸盐化合物，其晶体结构中有规整而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级，但其制备过程比较复杂，使用效果也有限制。

目前，使用较多的是膨润土干燥剂吸附速度快，吸附能力强，能吸附相当于自身体积8-20 倍的水膨胀至30 倍，更有较强的阳离子交换能力和吸附能力，无毒、无味、无接触性腐蚀、无污染，尤其对人体无伤害。如专利号为CN104258695的中国专利公开的一种长效除湿干燥剂，产品在室温及一般湿度下吸附性能良好，具有吸附活性、静态减湿和异味去除等功效，广泛应用于各需要干燥行业中，具有很大国际市场竞争的潜力。但是，目前这些膨润土干燥剂功能单一，仅仅具有干燥作用，而且反复利用率低，重复利用后干燥效果差，吸附效果还有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨润土干燥剂，兼具脱氧和干燥功能，阳离子交换能力强，脱氧干燥效果显著，反复利用率高；本发明同时提供该脱氧干燥剂的制备方工艺，工艺简单，对设备要求低，适合大规模的工业化生产。

本发明为了达到上述目的，采用如下的技术方案：一种膨润土干燥剂，包括下列组分：铁粉、竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂、纤维、水。

该技术方案精选最佳的组分，在干燥功能的基础上，增加脱氧功能，以最少的组分达到效果，成本低，加工简单。铁粉具有脱氧的作用，但是单纯的铁粉在外界就很容易被氧化掉，作为脱氧剂的效果差，与竹炭、氯化钠、膨润土等一起加工，可以对铁粉起到保护作用，维持脱氧的效果。

竹炭、氯化钠、膨润土均具有吸附功能，三者混合，比单独使用三者之一的吸附效果更显著，吸附能力可以达到单独使用膨润土的至少3倍；氯化钠不仅增加了吸附干燥效率，而且与石英砂一起，有助于混合物中各组分的分散，尤其是在使用了一段时间后，避免了干燥剂的成团，保证脱氧干燥剂重复使用的脱氧干燥效果。

纤维为混合物提供一个附着介质，在脱氧干燥剂吸附了大量的水等物质后，不会改变原有的空间构型，从而不会影响其本身的脱氧干燥功能。

作为优选，各组分按下列重量份添加：铁粉50-65份、竹炭1-8份、氯化钠1-8份、膨润土1-5份、石英砂10-30份、纤维5-10份、水10-25份。

作为优选，膨润土干燥剂还包括1-10重量份的中空微珠。

该技术方案中中空微珠起到分散纤维的作用，进一步加强纤维的作用。

作为优选，所述纤维的直径为5-15μm，所述纤维的长度为0.1-1mm。

作为优选，所述纤维为竹纤维与粘胶纤维的混合物，所述竹纤维与所述粘胶纤维的质量混合比为1-3:1。

竹纤维与粘胶纤维均具有良好的吸湿性，而且与膨润土的附着性好，尤其是粘胶纤维，膨润土等在其上附着均匀，附着力好，从而脱氧干燥剂的重复性好。

通过上述实施上述方案，本发明所提供的膨润土干燥剂兼具脱氧和干燥功能，阳离子交换能力强，脱氧干燥效果显著，反复利用率高。

一种膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠，混匀；（3）将纤维与铁粉，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到脱氧干燥剂。

进一步优选，步骤（3）在真空条件下进行。

作为优选，所述膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在70-90℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至300-500目，得原料粉；（ⅱ）将原料粉加入到钠盐溶液中，处理2-5小时，过滤，得到处理液；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:1-3；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理1-3小时，搅拌速度为200-300转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

自然界中，主要是以钙基膨润土为主，分散在水中后，单个颗粒虽有轻微膨胀，但晶粒之间仍保持聚集状态，吸附效果差，利用钠盐对其进行前处理，可以进一步打开膨润土的晶层，可以显著提高其吸附性。不仅如此，沸石可以吸附处理液中存在的重金属，尤其是重金属铅，还能对处理液进行脱色，以上述的转速搅拌处理1-3小时，充分吸附掉重金属污染物，保证产品的安全性、提高产品的白度，尤其是使用在食品里的脱氧干燥剂，该过程尤其重要。

作为优选，所述钠盐为碳酸钠或碳酸氢钠或焦磷酸钠中的一种或几种的混合物，钠盐的浓度为50-80%。

作为优选，所述钠盐为碳酸钠与焦磷酸钠的混合物，质量混合比为3-5:1。

通过上述实施上述方案，本发明所提供的制备工艺步骤简单，对设备要求低，适合大规模的工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉60份、竹炭2份、氯化钠2份、膨润土1份、石英砂20份、聚酯纤维5份、水15份。

上述膨润土干燥剂的制备方法，包括：（1）按重量份称好各组分，将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入铁粉，搅拌均匀后，得到干燥剂。

实施例2：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉50份、竹炭8份、氯化钠2份、膨润土5份、石英砂10份、粘胶纤维8份、水25份。

上述膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）按重量份称好各组分，将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入铁粉，搅拌均匀后，得到膨润土干燥剂。

其中，膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在90℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至300目，得原料粉；（ⅱ）：将原料粉加入到浓度为50%的钠盐溶液中，处理5小时，过滤，得到处理液；钠盐为焦磷酸钠；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:2；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理2小时，搅拌速度为200转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

实施例3：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉65份、竹炭3份、氯化钠1份、膨润土5份、石英砂10份、水10份、中空微珠1份、聚酯纤维5份。

上述膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠，混匀；（3）将纤维与铁粉在真空条件下混合，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到膨润土干燥剂。

其中，膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在90℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至300目，得原料粉；（ⅱ）：将原料粉加入到浓度为50%的钠盐溶液中，处理5小时，过滤，得到处理液；钠盐为碳酸钠与焦磷酸钠的混合物，质量混合比为5:1；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:2；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理2小时，搅拌速度为200转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

实施例4：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉55份、竹炭1份、氯化钠5份、膨润土1份、石英砂10份、水15份、中空微珠3份、纤维10份；其中纤维为竹纤维与粘胶纤维的混合物，质量混合比为3:1。

上述膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠，混匀；（3）将纤维与铁粉在真空条件下混合，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到膨润土干燥剂。

其中，膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在70℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至400目，得原料粉；（ⅱ）将原料粉加入到浓度为80%的钠盐溶液中，处理2小时，过滤，得到处理液；钠盐为碳酸钠与焦磷酸钠的混合物，质量混合比为3:1；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:2；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理2小时，搅拌速度为250转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

实施例5：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉50份、竹炭8份、氯化钠3份、膨润土2份、石英砂15份、水15份、中空微珠1份、纤维6份；其中纤维为竹纤维与粘胶纤维的混合物，质量混合比为2:1。

上述膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠，混匀；（3）将纤维与铁粉在真空条件下混合，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到干燥剂。

其中，膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在80℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至500目，得原料粉；（ⅱ）将原料粉加入到浓度为60%的钠盐溶液中，处理4小时，过滤，得到处理液；钠盐为碳酸钠；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:3；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理3小时，搅拌速度为200转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

实施例6：

一种膨润土干燥剂，包括下列重量份的组分：铁粉50份、竹炭2份、氯化钠1份、膨润土1份、石英砂30份、水10份、中空微珠1份、纤维5份；其中纤维为竹纤维与粘胶纤维的混合物，质量混合比为1:1。

上述膨润土干燥剂的制备工艺，包括：（1）将竹炭、氯化钠、膨润土、石英砂混合，加入水，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠，混匀；（3）将纤维与铁粉在真空条件下混合，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到干燥剂。

其中，膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在75℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至350目，得原料粉；（ⅱ）将原料粉加入到浓度为70%的钠盐溶液中，处理3小时，过滤，得到处理液；钠盐为碳酸氢钠与的混合物，质量混合比为3.5:1；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:1；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理1小时，搅拌速度为300转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

Claims (4)

1.一种膨润土干燥剂的制备工艺，其特征在于：包括：（1）将竹炭1-8重量份、氯化钠1-8重量份、膨润土1-5重量份、石英砂10-30重量份，混合，加入水10-25重量份，搅拌均匀；（2）向步骤（1）所得的混合物中，加入中空微珠1-10重量份，混匀；（3）在真空条件下，将纤维5-10重量份与铁粉50-65重量份，搅拌均匀后，加入到步骤（2）所得的混合物中，混匀，得到脱氧干燥剂；其中，所述纤维的直径为5-15μm，所述纤维的长度为0.1-1mm；所述纤维为竹纤维与粘胶纤维的混合物，所述竹纤维与所述粘胶纤维的质量混合比为1-3:1。

2.根据权利要求1所述一种膨润土干燥剂的制备工艺，其特征在于：所述膨润土经过如下步骤得到：（ⅰ）在70-90℃条件下烘干膨润土原料后，粉碎至300-500目，得原料粉；（ⅱ）将原料粉加入到钠盐溶液中，处理2-5小时，过滤，得到处理液；原料粉与钠盐溶液的重量比为1:1-3；（ⅲ）处理液中加入沸石，在搅拌设备中，搅拌处理1-3小时，搅拌速度为200-300转/分钟；（ⅳ）步骤（ⅲ）得到的处理液经浓缩、干燥后得到待用的膨润土。

3.根据权利要求2所述一种膨润土干燥剂的制备工艺，其特征在于：所述钠盐为碳酸钠或碳酸氢钠或焦磷酸钠中的一种或几种的混合物，钠盐的浓度为50-80%。

4.根据权利要求3所述一种膨润土干燥剂的制备工艺，其特征在于：所述钠盐为碳酸钠与焦磷酸钠的混合物，质量混合比为3-5:1。