CN111729631A - 防护口罩用聚合物改性pp粒料高效反应装置 - Google Patents

防护口罩用聚合物改性pp粒料高效反应装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料改性技术领域，特别涉及一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，包括一反应筒，所述反应筒的顶部设有进料斗，筒壁上围设有加热组件；反应筒的筒腔内设有加料冷却组件，竖向布置的搅拌辊；所述反应筒的底部设有一倒置的圆锥状腔体，且在反应筒的筒底边缘处设有一放料孔连通至所述的圆锥状腔体，所述的圆锥状腔体内设有一斜向布置的绞龙，所述绞龙的进料端对准所述的放料孔，出料端对准设置在圆锥状腔体底部的出料管；通过本发明提供的反应装置，提高了聚丙烯粒料与改性用料的混合效果，提高了改性生产的均匀性和高效性。

Description

防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，特别涉及一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置。
背景技术
目前，针对防护口罩使用过程中存在的仅能进行物理防护，单次使用防护时间短，无法多次重复使用等实际问题，本领域技术人员正致力于研究对病毒的高截留、可杀灭性，以及延长防护口罩单次使用时间以及可多次循环使用等关键技术。其中，开发高性能聚丙烯(PP)改性粒料就是一项亟需实现工程化应用的关键技术，并且，本领域的研发人员也致力于开发出采用聚合物改性聚丙烯(PP)粒料的配套设备，使得工程化应用更快得以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，包括一反应筒，所述反应筒的顶部设有进料斗，筒壁上围设有加热组件；
所述反应筒的筒腔内设有位于上半部的加料冷却组件，所述的加料冷却组件包括两同心布置且相互连通的环形加料管，所述环形加料管的下侧均开设有通孔，位于外圈的环形加料管上设有进料管并延伸至所述的反应筒外，所述的进料管上设有支管并连通至副下料仓，且在其端部设有风机用于进料；
所述反应筒的筒腔内还设有竖向布置的搅拌辊，其上端延伸出筒腔并与驱动电机传动连接，下端设有若干搅拌叶；
所述反应筒的底部设有一倒置的圆锥状腔体，且在反应筒的筒底边缘处设有一放料孔连通至所述的圆锥状腔体，所述的圆锥状腔体内设有一斜向布置的绞龙，所述绞龙的进料端对准所述的放料孔，出料端对准设置在圆锥状腔体底部的出料管。
作为优选的，所述搅拌辊的下端经由轴承固定在所述反应筒的筒底上。
作为优选的，位于外圈的环形加料管的管壁上设有沿其径向向外延伸的支撑件，所述反应筒的内侧筒壁上设有沿其周向间隔布置的支撑座，所述的支撑件搭靠在所述的支撑座上。
作为优选的，所述的搅拌叶设有位于上下方向的两组，两组搅拌叶的竖向间距为5-15cm。
作为优选的，位于上下方向的两组搅拌叶交错布置。
作为优选的，所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置还包括主料仓，其通过下料管连通至所述进料斗，所述的主料仓外设有与其外壁间隔布置的外壳，所述的外壳与主料仓的外壁围合形成加热腔，所述的加热腔经由输送管连通至所述反应筒的筒腔。
与现有技术相比，通过本发明提供的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，可在搅拌叶搅拌摩擦以及加热组件提供的热能作用下促使聚丙烯粒料快速升温至表面软化，将改性用料喷洒在聚丙烯粒料的表面，使其均匀的粘附在聚丙烯粒料的表面，配合搅拌混合的效果，实现了较好的分散、固定效果，在完成上述混合作业后，利用绞龙将混合料排出，可直接下料到双螺杆挤出机中进行正式的改性生产，如此，提高了聚丙烯粒料与改性用料的混合效果，提高了改性生产的均匀性和高效性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置；
图2示出为根据本发明具体实施方式提供的一种加料冷却组件的俯视图；
图3示出为图1中A位置的放大示意图；
图中标号说明：10-反应筒，11-进料斗，12-加热组件，13-搅拌辊，131-轴承，14-驱动电机，15-搅拌叶，16-放料孔，17-支撑座，20-加料冷却组件，21-环形加料管，211-通孔，212-支撑件，22-进料管，23-副下料仓，24-风机，30-圆锥状腔体，31-出料管，40-绞龙，50-主料仓，501-加热腔，51-下料管，52-外壳，53-输送管。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、2、3所示，本发明提供了一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，包括一反应筒10，所述反应筒10的顶部设有进料斗11，筒壁上围设有加热组件12；
所述反应筒10的筒腔内设有位于上半部的加料冷却组件20，所述的加料冷却组件20包括两同心布置且相互连通的环形加料管21，所述环形加料管21的下侧均开设有通孔211，位于外圈的环形加料管21上设有进料管22并延伸至所述的反应筒10外，所述的进料管22上设有支管并连通至副下料仓23，且在其端部设有风机24用于进料；
所述反应筒10的筒腔内还设有竖向布置的搅拌辊13，其上端延伸出筒腔并与驱动电机14传动连接，下端设有若干搅拌叶15；
所述反应筒10的底部设有一倒置的圆锥状腔体30，且在反应筒10的筒底边缘处设有一放料孔16连通至所述的圆锥状腔体30，所述的圆锥状腔体30内设有一斜向布置的绞龙40，所述绞龙40的进料端对准所述的放料孔16，出料端对准设置在圆锥状腔体30底部的出料管31。
本发明中，所述加热组件12的作用在于向反应筒10提供热量，具体的，所述的加热组件12可以是加热套，其绑缚在反应筒10的外侧筒壁上。
进一步的，根据本发明，为了确保驱动电机14带动搅拌辊13转动过程中的稳定性，所述搅拌辊13的下端经由轴承131固定在所述反应筒10的筒底上。
本发明中，作为加热冷却组件20在反应筒10的筒腔内的一种具体的设置方式，位于外圈的环形加料管21的管壁上设有沿其径向向外延伸的支撑件212，所述反应筒10的内侧筒壁上设有沿其周向间隔布置的支撑座17，所述的支撑件212搭靠在所述的支撑座17上。
本发明中，设置在搅拌辊13上的搅拌叶15在驱动电机14的带动下对筒腔内的聚丙烯粒料进行搅拌，通过摩擦生热，以及配合加热组件12提供的热能使聚丙烯粒料迅速的升温至软化温度，为了提高摩擦生热的效率，所述的搅拌叶15设有位于上下方向的两组，进一步的，位于上下方向的两组搅拌叶15的设置间距不宜过小，否则不便装配，而两组搅拌叶15设置的间距过大，对聚丙烯粒料进行搅拌摩擦生热的效率不高。作为优选的，两组搅拌叶15的竖向间距为5-15cm，具体可设置两组搅拌叶15的间距为8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm。
进一步的，根据本发明，位于上下方向的两组搅拌叶15交错布置，也即，俯视的情况下，位于上层的搅拌叶15布置在位于下层的两搅拌叶15之间。
本发明中，所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置还包括主料仓50，其通过下料管51连通至所述进料斗11，所述的主料仓50外设有与其外壁间隔布置的外壳52，所述的外壳52与主料仓50的外壁围合形成加热腔501，所述的加热腔501经由输送管53连通至所述反应筒10的筒腔。
本发明提供的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，在具体的使用过程中，主料仓50通过下料管51、进料斗11向反应筒10内输送待改性处理的聚丙烯粒料，开启驱动电机14和加热组件12，在搅拌的过程中，聚丙烯粒料升温，待升温到一定温度后，具体的，如升温至聚丙烯粒料的温度为130℃后，开启进料管22上的风机24，将副下料仓23中的改性用料泵送到反应筒10的筒腔内，且在泵送完成后，持续开启风机24对聚丙烯粒料与改性用料的混合料进行降温，同时开启圆锥状腔体30内的绞龙40，将混合料排出反应筒10。本发明中，对反应筒10内粒料温度的监测属于现有技术，本发明在此不做赘述。通过实时的温度监测来控制驱动电机14的转速，以及配合加热组件12的启闭时间，确保聚丙烯粒料搅拌摩擦升温至临近软化的温度，然后加入改性用料，并通过风机24持续送风以降低后续混合料的升温，最终得到表面均匀粘附有改性用料的混合料，将其直接下料至双螺杆挤出机中以完成最终的改性处理，该装置使用方便，可实现聚丙烯粒料的高效改性。
需要指出的是，所述聚丙烯粒料一般在加热至155℃左右发生软化，本发明中，在聚丙烯粒料升温至130℃即开始加入改性用料，边搅拌混合，边升温至软化温度，而此时，表面软化的聚丙烯表面具有一定的黏性，可粘附改性用料；在改性用料泵送完成后，风机24持续向反应筒10的筒腔内泵送空气，对混合料起到一定的降温效果，避免聚丙烯粒料的进一步软化，而泵送的空气被加热后通过输送管53输送至主料仓50的加热腔501，对下一批次待改性处理的聚丙烯粒料进行了预热处理，不仅缩短了下一批次聚丙烯粒料的升温时间，也合理化利用了本批次的热能，实现了节能环保的技术效果。
特别需要指出的是，本发明中，所述的改性用料为粉体材料，例如可以是单一种类的粉体材料或若干种粉体材料的混合物。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，包括一反应筒(10)，所述反应筒(10)的顶部设有进料斗(11)，筒壁上围设有加热组件(12)；
所述反应筒(10)的筒腔内设有位于上半部的加料冷却组件(20)，所述的加料冷却组件(20)包括两同心布置且相互连通的环形加料管(21)，所述环形加料管(21)的下侧均开设有通孔(211)，位于外圈的环形加料管(21)上设有进料管(22)并延伸至所述的反应筒(10)外，所述的进料管(22)上设有支管并连通至副下料仓(23)，且在其端部设有风机(24)用于进料；
所述反应筒(10)的筒腔内还设有竖向布置的搅拌辊(13)，其上端延伸出筒腔并与驱动电机(14)传动连接，下端设有若干搅拌叶(15)；
所述反应筒(10)的底部设有一倒置的圆锥状腔体(30)，且在反应筒(10)的筒底边缘处设有一放料孔(16)连通至所述的圆锥状腔体(30)，所述的圆锥状腔体(30)内设有一斜向布置的绞龙(40)，所述绞龙(40)的进料端对准所述的放料孔(16)，出料端对准设置在圆锥状腔体(30)底部的出料管(31)。
2.根据权利要求1所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，所述搅拌辊(13)的下端经由轴承(131)固定在所述反应筒(10)的筒底上。
3.根据权利要求1所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，位于外圈的环形加料管(21)的管壁上设有沿其径向向外延伸的支撑件(212)，所述反应筒(10)的内侧筒壁上设有沿其周向间隔布置的支撑座(17)，所述的支撑件(212)搭靠在所述的支撑座(17)上。
4.根据权利要求1所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，所述的搅拌叶(15)设有位于上下方向的两组，两组搅拌叶(15)的竖向间距为5-15cm。
5.根据权利要求4所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，位于上下方向的两组搅拌叶(15)交错布置。
6.根据权利要求1所述的防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置，其特征在于，
还包括主料仓(50)，其通过下料管(51)连通至所述进料斗(11)，所述的主料仓(50)外设有与其外壁间隔布置的外壳(52)，所述的外壳(52)与主料仓(50)的外壁围合形成加热腔(501)，所述的加热腔(501)经由输送管(53)连通至所述反应筒(10)的筒腔。
7.一种防护口罩用聚合物改性PP粒料高效反应装置的使用方法，其特征在于，主料仓50通过下料管51、进料斗11向反应筒10内输送待改性处理的聚丙烯粒料，开启驱动电机14和加热组件12，在搅拌的过程中，聚丙烯粒料升温，待升温到一定温度后，开启进料管22上的风机24，将副下料仓23中的改性用料泵送到反应筒10的筒腔内，且在泵送完成后，持续开启风机24对聚丙烯粒料与改性用料的混合料进行降温，同时开启圆锥状腔体30内的绞龙40，将混合料排出反应筒10。
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