CN109013007A - 一种高分子材料粉体的制备装置 - Google Patents

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刘杰
郑胜军
李凤生
肖磊
刘宏英
郝嘎子
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
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    • B02C18/12—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers with drive arranged below container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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Abstract

本发明为一种高分子材料粉体的制备装置，具体包含粉碎室、驱动电机、基座、分级叶轮、旋风分离器、布袋除尘器、鼓风机、引风机、管道装置；粉碎室侧壁的底部连接有鼓风机，粉碎室的底部安装有基座，基座的内部安装有驱动电机，粉碎室的内部安装有连接转轴，连接转轴穿过粉碎室外壁与驱动电机的转轴连接，连接转轴上安装有粉碎刀片，粉碎室的侧壁上设有进料口，粉碎室的顶部安装有分级叶轮，分级叶轮下面连接有驱动电机，分级叶轮通过管道与旋风分离器连接，旋风分离器空气出口与布袋除尘器连接。本发明的装置操作简单，易于实现工程化放大。

Description

一种高分子材料粉体的制备装置
技术领域
本发明涉及粉碎机技术领域，具体涉及一种高分子材料粉体的制备装置。
背景技术
高分子材料在加工使用过程中，往往需要进行粉碎之后使用。利用高分子粉体的分散性、加工性，可以实现不同功能的高分子粉体之间的复合，从而设计、研究、制造高性能和功能化的新材料。目前高分子材料粉末应用领域广泛，对其粒度及粒度分布要求越来越高。当前粉碎机能对一些普通的高分子材料，如聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等为基体的塑料产品进行粉碎，但是存在产品粒度大、分布范围宽等不足，且无法满足聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等特种高分子材料的粉碎要求，更难以对纤维或橡胶产品进行超细粉碎。同时，当前设备粉碎粒度通常在100微米以上，无法满足高性能结构材料、显示器件、高端填料及涂料、以及新型功能材料和其他新工艺材料(如3D打印原材料)等的要求。因此，急需研制出超细高分子材料粉体的制备装置，制备出平均粒度小于50微米甚至小于10微米的高品质超细高分子粉体，以满足新型功能材料及结构材料所需。
发明内容
本发明的目的提供一种高分子材料粉体的制备装置。
本发明采取的技术方案：
本发明提供的一种超细高分子材料粉体的制备装置，包含粉碎室、驱动电机、基座、分级叶轮、旋风分离器、布袋除尘器、鼓风机、引风机、管道装置；粉碎室侧壁的底部连接有鼓风机，粉碎室的底部安装有基座，基座的内部安装有驱动电机，粉碎室的内部安装有连接转轴，连接转轴穿过粉碎室外壁与驱动电机的转轴连接，连接转轴上安装有粉碎刀片，粉碎室的侧壁上设有进料口，粉碎室的顶部安装有分级叶轮，分级叶轮下面连接有驱动电机，分级叶轮通过管道与旋风分离器连接，旋风分离器空气出口与布袋除尘器连接。
本发明的基本原理：采用强剪切粉碎原理，通过高速旋转的刀片产生强剪切粉碎力场，使高分子材料在粉碎室内被快速粉碎细化，细化后的样品在气流的带动下到达分级叶轮、经过分级叶轮的分选，大颗粒物料落回粉碎室，重新粉碎，合格的细粉末随气流进入旋风分离器，与空气分离后，从出料口排出为成品。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、本发明的高分子材料经过粉碎后，通过分级叶轮进行分选，可以提高产品粒度的均匀性；2、从旋风分离器出来的气流经过布袋除尘器进行除尘，提高产品得率、减少对环境的粉尘污染；3、本发明的装置具有多功能化，既可对塑料类高分子材料进行超细粉碎，也可对纤维、橡胶类高分子材料进行超细粉碎；4、操作简单，易于实现工程化放大。
附图说明
图1为本发明所述的超细高分子材料粉体的制备装置结构示意图。
图2为实施例1粉碎后PPS的SEM图。
图3为实施例2粉碎后PPS的SEM图。
图中：1、粉碎室；2、粉碎刀片；3、连接转轴；4、驱动电机；5、基座；6、鼓风机；7、进料口；8、驱动电机；9、分级叶轮；10、旋风分离器；11、布袋除尘器；12、引风机。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案:包含粉碎室1，粉碎室侧壁的底部通过管道与鼓风机6连接，粉碎室1固定在基座5上，基座5的内部安装有驱动电机4，粉碎室的内部安装有连接转轴3，连接转轴3穿过粉碎室外壁与驱动电机4的转轴连接，连接转轴上安装有粉碎刀片2，粉碎室1的顶部安装有分级叶轮9，分级叶轮9下面连接有驱动电机8，粉碎室1的侧壁安装有进料口7，分级叶轮9通过管道与旋风分离器10的空气入口连接，旋风分离器10的空气出口通过管道与布袋除尘器11的空气入口连接，布袋除尘器11的空气出口通过管道与引风机12连接。
进一步的，粉碎室1的外筒体为夹套结构，可通过导热液对室内温度进行控制；
进一步的，分级叶轮9转速为0-5000rpm可调，能够对不同粒度级别的粉体样品进行分级处理；
进一步的，连接转轴3与驱动电机4连接处可通冷却液进行降温处理；
进一步的，粉碎刀片2的材质可为不锈钢、铜、铝、或高强度合金，结构可为锯齿状、钝刀或锐刀，转速在0-30000rpm可控、可调；
进一步的，鼓风机6的送风能力和引风机11的引风能力可根据需要精确调节；
进一步的，鼓风机6可为冷风机，控制粉碎室及粉碎物料的温度；
进一步的，旋风分离器10可设置为1级，也可设置为多级串联模式；
进一步的，加料口7上可配置振动加料器或螺旋加料器，实现物料定量输送。
实施例1
1.称取PPS原料2kg，通过加料器将其加入粉碎室中；
2.开启粉碎机，粉碎刀片为高强度合金，调节粉碎刀片的转速为12000rpm，对PPS原料进行粉碎；
3.启动冷却装置，控制粉碎过程物料温度始终在50℃以下；
4.启动分级叶轮，调节分级叶轮转速为3500rpm；
5.启动鼓风机与引风机，收集粉碎后的物料,物料粒度约为60微米。
实施例2
1.称取PPS原料2kg，通过加料器将其加入粉碎室中；
2.开启粉碎机，粉碎刀片为高强度合金，调节粉碎刀片的转速为22000rpm，对PPS原料进行粉碎；
3.启动冷却装置，控制粉碎过程物料温度始终在50℃以下；
4.启动分级叶轮，调节分级叶轮转速为4500rpm；
5.启动鼓风机与引风机，收集粉碎后的物料，物料粒度约为20微米。

Claims (8)

1.一种高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，该装置包含粉碎室(1)，粉碎室侧壁的底部通过管道与鼓风机(6)连接，粉碎室(1)固定在基座(5)上，基座(5)的内部安装有驱动电机(4)，粉碎室的内部安装有连接转轴(3)，连接转轴(3)穿过粉碎室外壁与驱动电机(4)的转轴连接，连接转轴上安装有粉碎刀片(2)，粉碎室(1)的顶部安装有分级叶轮(9)，分级叶轮(9)下面连接有驱动电机(8)，粉碎室(1)的侧壁安装有进料口(7)，分级叶轮(9)通过管道与旋风分离器(10)的空气入口连接，旋风分离器(10)的空气出口通过管道与布袋除尘器(11)的空气入口连接，布袋除尘器(11)的空气出口通过管道与引风机(12)连接。
2.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，粉碎室(1)的外筒体为夹套结构，可通过导热液对室内温度进行控制。
3.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，分级叶轮(9)转速为0-5000rpm可调，能够对不同粒度级别的粉体样品进行分级处理。
4.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，连接转轴(3)与驱动电机(4)连接处可通冷却液进行降温处理。
5.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，粉碎刀片(2)的材质可为不锈钢、铜、铝、或高强度合金，结构可为锯齿状、钝刀或锐刀，转速在0-30000rpm可控、可调。
6.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，鼓风机(6)可为冷风机，控制粉碎室及粉碎物料的温度。
7.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，旋风分离器(10)可设置为1级，也可设置为多级串联模式。
8.根据权利要求1所述的高分子材料粉体的制备装置，其特征在于，加料口(7)上可配置振动加料器或螺旋加料器，实现物料定量输送。
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