CN109276916A - 一种高粘度树脂液体离心脱泡方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高粘度树脂的高效离心脱泡方法及装置，该装置包括以下组成：固定罐体(1)，罐体包含加热夹套，夹套底部热介质入口(4)，顶部热介质出口(9)；罐体含有真空抽气口(5，8)，一个进料口(6)，一个排料口(3)；罐体内部设有旋转桶(10)，旋转桶侧壁为多孔结构，旋转桶通过连接杆(11)与旋转轴(7)固定，并由旋转轴带动高速旋转，旋转轴顶部与罐体机械密封固定，底部通过旋转轴固定支架(2)经轴承固定。物料经进料口(6)进入到旋转桶中(10)，在旋转桶高速旋转下作用下产生较大的离心力，迫使物料经过旋转桶的多孔壁，形成极细的丝束，细丝束内部或表面的微小气泡在真空状态下高速的脱除，脱除后的树脂经排料口(3)排除待用，本发明可用于高效率高粘度树脂的脱泡。

Description

一种高粘度树脂液体离心脱泡方法及装置

技术领域

本发明涉及一种高粘度树脂液体的离心真空脱泡方法，可以大幅度提升高粘度液体内部的气泡及其易挥发的单体脱除效率，属于高分子成型加工及塑料机械技术领域。

背景技术

本发明涉及一种高粘度树脂液体的离心真空脱泡方法，可以大幅度提升高粘度液体内部的气泡及其易挥发的单体脱除效率，属于高分子成型加工及塑料机械技术领域。

高粘度液体在制备生产、转移等过程中极易包裹大量气泡，极难去除，其高效脱泡一直是高分子成型加工中的难题之一。现有脱泡技术包括搅拌或静止真空脱泡技术、离心式脱泡技术、薄膜脱泡技术等。

搅拌或静止真空脱泡技术因在生产工艺过程中无需加入过多的设备，使用方便，成本较低，一般在树脂粘度相对较低的情况下使用，若用于高粘度树脂脱泡，通过改进搅拌方式，增加物料内部翻滚至表面的几率以增大物料与真空的接触面积，从而提高脱泡效率，但仍然存在脱泡时间较长，脱泡效率偏低等问题。离心式脱泡技术利用转动时形成的离心力，利用气泡和混合物之间的密度差完成搅拌并脱泡，该种技术对极小气泡的脱泡时间较长，且连续生产能力较差，主要用于小批量树脂脱泡。薄膜脱泡技术利用薄膜蒸发器原理，通过刮板或伞页式强制性将树脂溶液涂成薄膜状，以便大幅度提高树脂与真空的接触面积，提高蒸发效果，是目前通常用于高粘度树脂连续脱泡的方法。然而采用刮板式结构的脱单装置体积大，维护困难；而采用伞页式结构时，由于伞页上的料层厚度存在临界值，超过临界值后，易出现脱泡效果下降，因此这种方法效率不高。从上看出，目前所有的脱泡技术在应用于高粘度树脂脱单脱泡方面皆存在一定不足。

发明内容

本发明为新型真空离心式脱泡方法，采用多孔旋转桶经高速旋转产生的离心力作用将高粘度树脂透过多孔，形成极细的丝束，使树脂内部的气泡均分散在丝束内部或表面，暴露在真空环境中使得气泡破裂从而达到高效脱泡的效果。本技术及设备具有简单紧凑、适应性强、维护方便、脱泡效率高等系列优点。

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型的脱泡技术，用于树脂溶液，尤其适用于高粘度树脂内部的易挥发性物质和气泡脱除，该方法能够非常显著的提高树脂溶液的脱泡效率，缩短脱泡时间，提升脱泡质量。本发明也可适用于其他要求快速高效蒸发的应用领域。

本发明是这样实现的：

一种高粘度树脂离心脱泡装置，包括罐体1，旋转桶10，旋转轴7及动力装置；所述旋转桶10设置于罐体1内部，通过连杆11与竖直设置在罐体1中心的旋转轴7固定连接；所述旋转轴 7顶部与罐体机械密封固定并连接动力装置，底部通过固定支架2经轴承固定；所述罐体1上设置有加热夹套，加热夹套底部设置有热介质入口4，顶部设置有热介质出口9；罐体还设有真空抽气口5，8、进料口6和排料口3；其特征在于：所述旋转桶10侧壁为多孔结构，用于在旋转桶10高速旋转的离心力下迫使物料经过旋转桶的多孔壁，形成细丝束，从而在真空作用下完成树脂脱泡。

进一步地，本发明的高粘度树脂离心脱泡装置，罐体内部为镜面抛光，便于所述丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体。

作为优选的方案，本方案的多孔结构的孔径尺寸范围为1～100μm，邻孔的间距为1～100 μm。

作为本发明的另一方面，提供一种高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、热介质从热介质入口4导入，热介质出口9导出，将罐体加热到所需温度；

步骤2、通过真空抽气口5和8对罐体1进行抽真空处理，实时监测罐体内部的真空度；

步骤3、高粘度液体从进料口6进入到罐体1内的密闭真空体系内；

步骤4、旋转轴7带动旋转桶10的高速旋转下，对底部物料产生较大的离心力，在离心力作用下，树脂物料均匀铺展到旋转桶10多孔结构的侧壁，并经过侧壁的孔隙挤出，形成直径为数纳米至数微米的细丝束，在真空作用下完成树脂脱泡；

步骤5：汇聚的薄膜液体在重力作用下流到固体罐底部，经排料口3排出。

进一步地，罐体内部为镜面抛光，所述细丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体，并在真空作用下完成第二次脱泡过程。

进一步地，还包括旋转桶10转速控制的步骤，可通过控制旋转桶10的转速以控制脱泡效率。

本发明的积极进步效果在于：

本发明能够解决克服现有脱泡技术存在的脱泡不彻底、脱泡时间长、脱泡效率低、设备体积大、维护困难等系列不足，通过离心力和筛孔共同作用将高粘度树脂分散成超细丝束，提高树脂与真空接触面积，极大地促进树脂内部气泡与真空接触的概率，增强脱泡效果。该方法适用于树脂溶液，尤其适用于高粘度树脂内部的易挥发性物质和气泡脱除，该方法能够非常显著的提高树脂溶液的脱泡效率，缩短脱泡时间，提升脱泡质量。本技术及设备还具有简单紧凑、适应性强、维护方便等系列优点。

附图说明

图1是本发明的高粘度树脂液体脱泡装置实施例

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明做进一步地详细描述。但是，对于本领域技术人员来说，可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好地理解。

如图1所示，高粘度树脂离心脱泡装置包括罐体1，旋转桶10，旋转轴7及动力装置；所述旋转桶10设置于罐体1内部，通过连杆11与竖直设置在罐体1中心的旋转轴7固定连接；所述旋转轴7顶部与罐体机械密封固定并连接动力装置，底部通过固定支架2经轴承固定；所述罐体1 上设置有加热夹套，加热夹套底部设置有热介质入口4，顶部设置有热介质出口9，其中，热介质包括并不限于热空气、热蒸气、热油、热水等；罐体还设有真空抽气口5，8、进料口6 和排料口3；所述旋转桶10侧壁为多孔结构，可用于在旋转桶10高速旋转的离心力下迫使物料经过旋转桶的多孔壁，形成细丝束，从而在真空作用下完成树脂脱泡。

作为优选，所述的旋转轴固定支架2由2～5根支撑杆构成，支撑杆一端与固定罐体1内部经过焊接固定，另一端与旋转轴7的底部经轴承连接。

所述的进料口6伸入旋转桶上开口内部1～10cm。所述的旋转桶10顶部具有一个开口，开口的内圆直径与旋转桶外壁圆直径之比为1/3:～4/5，且开口内圆确保进料口6能够顺利深入其内部，优选所述进料口6伸入旋转桶上开口内部1～10cm。

罐体内部为镜面抛光，便于所述丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体，并在真空作用下完成第二次脱泡过程。

图1所示，真空抽气口为两个，设置在罐体1顶部；底部设置为圆弧形或者锥形，这种结构可有效确保物料不在旋转桶内残留。作为优选，锥底结构的底部与桶壁的夹角范围为 60～85°。

工作过程：

首先将热介质从热介质入口4导入，热介质出口9导出，将罐体加热到所需温度。并通过真空抽气口5，8对罐体1进行抽真空处理，实时监测罐体内部的真空度。

高粘度液体从进料口6进入到罐体1内的密闭真空体系内。首先滴落到旋转桶10的底部，在旋转轴7带动旋转桶10的高速旋转下，对底部物料产生较大的离心力，在离心力作用下，树脂物料均匀铺展到旋转桶10内壁并经过内壁的孔隙挤出，形成数纳米至数微米直径的水平方向的细丝束，细丝束在真空作用下迅速完成第一次脱泡过程，细丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体，并在真空作用下完成第二次脱泡过程。汇聚的薄膜液体在重力作用下流到固体罐底部，经排料口3排除进入到下一工序。

树脂脱泡效率主要由第一次脱泡过程所贡献，脱泡效率和细丝流直径紧密相关，丝束越细，脱泡效率越高，可以通过提高旋转桶的转速、选用孔径尺寸更小的多孔桶壁均能更有效的提高脱泡效率。

实施例2

一种高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、热介质从热介质入口4导入，热介质出口9导出，将罐体加热到所需温度；

步骤2、通过真空抽气口5和8对罐体1进行抽真空处理，实时监测罐体内部的真空度；

步骤3、高粘度液体从进料口6进入到罐体1内的密闭真空体系内；

步骤4、旋转轴7带动旋转桶10的高速旋转下，对底部物料产生较大的离心力，在离心力作用下，树脂物料均匀铺展到旋转桶10多孔结构的侧壁，并经过侧壁的孔隙挤出，形成直径为数纳米至数微米的细丝束，在真空作用下完成树脂脱泡；

步骤5：汇聚的薄膜液体在重力作用下流到固体罐底部，经排料口3排出。

进一步地，罐体内部为镜面抛光，所述细丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体，并在真空作用下完成第二次脱泡过程。

具体地，所述多孔结构的孔径尺寸范围为1～100μm，邻孔的间距为1～100μm。

进一步地，所述步骤5，为便于排料，旋转桶10底部设置为圆弧形或锥形，所述排料口3 设置于旋转桶10底部中央位置。

进一步地，还包括旋转桶10转速控制的步骤，可通过控制旋转桶10的转速以控制脱泡效率。作为优选，在进行脱泡之前，还可以根据脱袍的树脂粘度以及脱泡要求选用合适大小孔径的旋转桶，或者设置为孔径可调的旋转桶结构。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高粘度树脂离心脱泡装置，包括罐体(1)，旋转桶(10)，旋转轴(7)及动力装置；所述旋转桶(10)设置于罐体(1)内部，通过连杆(11)与竖直设置在罐体(1)中心的旋转轴(7)固定连接；所述旋转轴(7)顶部与罐体机械密封固定并连接动力装置，底部通过固定支架(2)经轴承固定；所述罐体(1)上设置有加热夹套，加热夹套底部设置有热介质入口(4)，顶部设置有热介质出口(9)；罐体还设有真空抽气口(5，8)、进料口(6)和排料口(3)；其特征在于：所述旋转桶(10)侧壁为多孔结构，用于在旋转桶(10)高速旋转的离心力下迫使物料经过旋转桶的多孔壁，形成细丝束，从而在真空作用下完成树脂脱泡。

2.根据权利要求1所述的高粘度树脂离心脱泡装置，其特征在于:罐体内部为镜面抛光，便于所述丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体。

3.根据权利要求1或2所述的高粘度树脂离心脱泡装置，其特征在于:所述多孔结构的孔径尺寸范围为1～100μm，邻孔的间距为1～100μm。

4.根据权利要求2所述的高粘度树脂离心脱泡装置，其特征在于:所述旋转桶(10)顶部开口的内圆直径与旋转桶外壁圆直径之比为1/3:～4/5；旋转桶(10)底部为圆弧形或锥形，所述排料口(3)设置于旋转桶(10)底部中央位置。

5.根据权利要求2或4所述的高粘度树脂离心脱泡装置，其特征在于:还包括旋转桶(10)转速控制装置，通过转速控制调整脱泡效率。

6.一种高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、热介质从热介质入口(4)导入，热介质出口(9)导出，将罐体加热到所需温度；

步骤2、通过真空抽气口(5)和(8)对罐体(1)进行抽真空处理，实时监测罐体内部的真空度；

步骤3、高粘度液体从进料口(6)进入到罐体(1)内的密闭真空体系内；

步骤4、旋转轴(7)带动旋转桶(10)的高速旋转下，对底部物料产生较大的离心力，在离心力作用下，树脂物料均匀铺展到旋转桶(10)多孔结构的侧壁，并经过侧壁的孔隙挤出，形成直径为数纳米至数微米的细丝束，在真空作用下完成树脂脱泡；

步骤5：汇聚的薄膜液体在重力作用下流到固体罐底部，经排料口(3)排出。

7.根据权利要求6所述的高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于：罐体内部为镜面抛光，所述细丝束接触罐体内壁后逐渐汇聚成向下流动的薄膜液体，并在真空作用下完成第二次脱泡过程。

8.根据权利要求6或7所述的高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于:所述多孔结构的孔径尺寸范围为1～100μm，邻孔的间距为1～100μm。

9.根据权利要求7所述的高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于:所述步骤5，为便于排料，旋转桶(10)底部设置为圆弧形或锥形，所述排料口(3)设置于旋转桶(10)底部中央位置。

10.根据权利要求7或9所述的高粘度树脂离心脱泡方法，其特征在于：还包括旋转桶转速控制的步骤，通过控制旋转桶(10)的转速以控制脱泡效率。