CN109900089B - 一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高吸水性树脂烘干技术领域，具体地说是一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法。一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，具体烘干工艺步骤如下：S1：在油浴烘干装置的导热油管中通入导热油，并设置导热油的温度为100~170℃；S2：在油浴烘干装置中倒入植物油，并设置植物油的温度为90~120℃；S3：将制备完成后的高吸水性树脂放入油浴分离箱中，并将油浴分离箱投入油浴烘干装置的植物油中；S4：开启油浴烘干装置的搅拌桨，并设置搅拌桨的速度为10~15r/min；S5：烘干1小时后，将油浴分离箱拿出；S6：将油浴分离箱中的高吸水性树脂进行离心脱油工艺处理；S7：将脱油后的高吸水性树脂进行清洗工艺处理；S8：将清洗后的高吸水性树脂进行筛分。
Description
技术领域
本发明涉及高吸水性树脂烘干技术领域，具体地说是一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法。
背景技术
球形吸水树脂为一种高吸水性树脂，具有优良的吸水保水性能，主要用于日用品、玩具、医疗保健和农林方面。球形吸水树脂是聚合生产工艺，生产过程中聚合物内有较多的水分和粘度，需将其水分烘干，并便于各功能使用。现有的球形树脂的烘干方法为静态干燥箱烘干、沸腾式干燥箱和带式干燥法，但其各有缺点。
静态干燥箱，烘干时间长，而且烘干不均匀，需耗费大量的人力不定时对其进行翻动，无法保证产品含水率的一致性，且成本较高，能耗太高，并且无法达到指定的含水率（如10%），不确定性较多。
沸腾式干燥箱，烘干时间较静态干燥箱变短，可通过鼓风方式使球形吸水树脂悬浮于空中，减少人力翻滚，节省人工成本，但是干燥箱中温度不均匀，造成产品含水率不均一，易产生气泡，严重影响产品质量；同时，吸水树脂在湿球状态时，粘度和密度较大，无法实现沸腾，故而增加能耗；再者，由于其工艺稳定性差，无法达到指定的含水率（如10%）。
带式干燥法，可保证温度均匀，实现含水率的一致性，但是其适合温度较低的产品，并且只适合品种单一的产品，同时其能耗较高，使烘干成本升高；同时带式烘干还有一个缺点就是占地面积大，使得成本升高。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种球形吸水树脂的油浴烘干工艺，解决以下问题：一、沸腾式干燥箱内温度不均匀，易产生气泡；能耗高；工艺稳定性差，无法达到指定的含水率；受热不均匀，导致产品质量一致性差。二、静态干燥箱，烘干时间长、受热不均匀、人工成本高、产品含水率一致性差，能耗高、品类单一、工艺稳定性差等。三、带式干燥箱，品种单一，能耗高、占地面积大，使用范围窄等。综合三种干燥方式缺点，主要为能耗高、人工成本高、产品质量不稳定、无法实现连续生产。本发明主要解决这些主要问题。
为实现上述目的，设计一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，其特征在于：具体烘干工艺步骤如下：
S1：在油浴烘干装置的导热油管中通入导热油，并设置导热油的温度为100~170℃；
S2：在油浴烘干装置中倒入植物油，并设置植物油的温度为90~120℃；
S3：将制备完成后的高吸水性树脂放入油浴分离箱中，并将油浴分离箱投入油浴烘干装置的植物油中；
S4：开启油浴烘干装置的搅拌桨，并设置搅拌桨的速度为10~15r/min；
S5：烘干1小时后，将油浴分离箱拿出；
S6：将油浴分离箱中的高吸水性树脂进行离心脱油工艺处理；
S7：将脱油后的高吸水性树脂进行清洗工艺处理；
S8：将清洗后的高吸水性树脂进行筛分，得到球形吸水树脂。
所述的高吸水性树脂的制备工艺如下：
S1：将氢氧化钠与水按15%~30%重量百分比混合，待放热结束得到混合物；
S2：将丙烯酸30~50%、丙烯酰胺1~10%、交联剂0.1~5%、引发剂0.1~5%的重量百分比进行搅拌混合得到另一混合物；
S3：将步骤S1和步骤S2所得到的混合物和另一混合物进行混合，得到待反应料液；
S4：调节油浴的密度、粘度以及液面高度，并设置一定的反应温度，随后料液经过成型器进入到反应容器中；
S5：进行合成反应，得到高吸水性树脂。
所述的步骤S4中油浴的密度范围为0.8~0.999g/ml，油浴的粘度范围为300~1000cp，液面高度为4~10m，反应温度的范围为70~100℃。
所述的油浴烘干装置包括搅拌桨、导热油管、箱体、模压泵、底座，箱体的底部设有底座，位于箱体的上方设有搅拌桨，搅拌桨的上端通过连接件与立柱连接，搅拌桨的下端连接搅拌叶；位于箱体的外侧连接导热油管，导热油管的下部连接模压泵；所述的箱体内设有植物油；所述的导热油管内设有导热油。
所述的箱体呈圆柱形箱体结构，并且箱体为夹套式结构。
所述的立柱位于箱体的一侧位置。
本发明同现有技术相比，提供一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，其创新性表现为以下几点：
一、 油浴烘干可保证温度的精确，植物油恒温在90~120℃，使每粒球形吸水树脂可均匀受热，产品水分从内至外均匀挥发，避免了气泡的产生；同时可保证 产品含水率一致性，提高产品质量。
二、 油浴烘干还可使球形吸水树脂二次交联程度一致，从而保证球形吸水树脂的吸水倍率、硬度和韧性的均匀稳定，最终保证产品质量一致；
三、 油浴烘干在低速搅拌情况下进行，可加速水分的挥发，提高效率，减少能耗，并再一次确保其内部温度的均匀；
四、 油浴烘干的烘干介质为植物油，其本身为球形吸水树脂生产介质，由此可使此植物油得到循环利用，减少浪费以及环境污染的产生，节约了成本。
五、 油浴烘干紧紧链接在合成反应器出料口后，吸水树脂出料时保持在50~80℃的温度，立即进入油浴分离箱中，然后油浴烘干系统（90~120℃），为实现连续自动化生产的实现创造了有利条件，同时进一步减少能耗。
六、油浴烘干还有一个优点就是不限品类，可同时烘干各种不同品类不同规格的产品，而且不会发生掺杂现象，进一步优化了工艺。
附图说明
图1为本发明油浴烘干装置的结构示意图。
参见图1，1为植物油，2为搅拌桨，3为导热油管，4为箱体，5为模压泵，6为底座，7为立柱，8为搅拌叶。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步的说明。
一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，具体烘干工艺步骤如下：
S1：在油浴烘干装置的导热油管中通入导热油，并设置导热油的温度为100~170℃；
S2：在油浴烘干装置中倒入植物油，并设置植物油的温度为90~120℃；
S3：将制备完成后的高吸水性树脂放入油浴分离箱中，并将油浴分离箱投入油浴烘干装置的植物油中；
S4：开启油浴烘干装置的搅拌桨，并设置搅拌桨的速度为10~15r/min；
S5：烘干1小时后，将油浴分离箱拿出；
S6：将油浴分离箱中的高吸水性树脂进行离心脱油工艺处理；
S7：将脱油后的高吸水性树脂进行清洗工艺处理；
S8：将清洗后的高吸水性树脂进行筛分，得到球形吸水树脂。
高吸水性树脂的制备工艺如下：
S1：将氢氧化钠与水按15%~30%重量百分比混合，待放热结束得到混合物；
S2：将丙烯酸30~50%、丙烯酰胺1~10%、交联剂0.1~5%、引发剂0.1~5%的重量百分比进行搅拌混合得到另一混合物；
S3：将步骤S1和步骤S2所得到的混合物和另一混合物进行混合，得到待反应料液；
S4：调节油浴的密度、粘度以及液面高度，并设置一定的反应温度，随后料液经过成型器进入到反应容器中；
S5：进行合成反应，得到高吸水性树脂。
步骤S4中油浴的密度范围为0.8~0.999g/ml，油浴的粘度范围为300~1000cp，液面高度为4~10m，反应温度的范围为70~100℃。
如图1所示，油浴烘干装置包括搅拌桨、导热油管、箱体、模压泵、底座，箱体4的底部设有底座6，位于箱体4的上方设有搅拌桨2，搅拌桨2的上端通过连接件与立柱7连接，搅拌桨2的下端连接搅拌叶8；位于箱体4的外侧连接导热油管3，导热油管3的下部连接模压泵5；所述的箱体4内设有植物油1；所述的导热油管3内设有导热油。
箱体4呈圆柱形箱体结构，并且箱体4为夹套式结构。
立柱7位于箱体4的一侧位置。
油浴干燥箱可保证温度的精确，植物油恒温在90~120℃，使得每粒球形吸水树脂可均匀受热，使得产品水分从内至外均匀挥发，避免了气泡的产生。保证产品含水率的一致性，以及球形吸水树脂二次交联程度的一致性，保证球形吸水树脂的吸水倍率、硬度和韧性的均匀稳定；同时在低速搅拌情况下，可加速水分的挥发，提高效率，并再一次确保其内部温度的均匀；烘干介质为植物油，其本身为球形吸水树脂生产介质，由此可使此植物油得到循环利用，减少浪费以及环境污染的产生，节约了成本。油浴烘干紧紧链接在合成反应器出料口后，吸水树脂出料时保持在50~80℃的温度，立即进入油浴分离箱中，然后进入油浴烘干系统（90~120℃），为实现连续自动化生产的实现创造了有利条件，同时进一步减少能耗。而且此工艺不限品类，可同时烘干各种不同品类不同规格的产品，而且不会发生掺杂现象，进一步优化了工艺。
Claims (3)
1.一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，其特征在于：具体烘干工艺步骤如下：
S1：在油浴烘干装置的导热油管中通入导热油，并设置导热油的温度为100～170℃；
S2：在油浴烘干装置中倒入植物油，并设置植物油的温度为90～120℃；
S3：将制备完成后的高吸水性树脂放入油浴分离箱中，并将油浴分离箱投入油浴烘干装置的植物油中；
S4：开启油浴烘干装置的搅拌桨，并设置搅拌桨的速度为10～15r/min；
S5：烘干1小时后，将油浴分离箱拿出；
S6：将油浴分离箱中的高吸水性树脂进行离心脱油工艺处理；
S7：将脱油后的高吸水性树脂进行清洗工艺处理；
S8：将清洗后的高吸水性树脂进行筛分，得到球形吸水树脂；
所述的油浴烘干装置包括搅拌桨(2)、导热油管(3)、箱体(4)、模压泵(5)、底座(6)，箱体(4)的底部设有底座(6)，位于箱体(4)的上方设有搅拌桨(2)，搅拌桨(2)的上端通过连接件与立柱(7)连接，搅拌桨(2)的下端连接搅拌叶(8)；位于箱体(4)的外侧连接导热油管(3)，导热油管(3)的下部连接模压泵(5)；所述的箱体(4)内设有植物油(1)；所述的导热油管(3)内设有导热油；
所述的箱体(4)呈圆柱形箱体结构，并且箱体(4)为夹套式结构；
所述的立柱(7)位于箱体(4)的一侧位置。
2.根据权利要求1所述的一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，其特征在于：所述的高吸水性树脂的制备工艺如下：
A1：将氢氧化钠与水按15％～30％重量百分比混合，待放热结束得到混合物；
A2：将丙烯酸30～50％、丙烯酰胺1～10％、交联剂0.1～5％、引发剂0.1～5％的重量百分比进行搅拌混合得到另一混合物；
A3：将步骤A1和步骤A2所得到的混合物和另一混合物进行混合，得到待反应料液；
A4：调节油浴的密度、粘度以及液面高度，并设置反应温度的范围，随后料液经过成型器进入到反应容器中；
A5：进行合成反应，得到高吸水性树脂。
3.根据权利要求2所述的一种制备高吸水性树脂的新型烘干工艺方法，其特征在于：所述的步骤A4中油浴的密度范围为0.8～0.999g/ml，油浴的粘度范围为300～1000cp，液面高度为4～10m，反应温度的范围为70～100℃。
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