CN111868100A - 包括用于防止uv光透射板的污染的空气注入模块的光聚合反应系统 - Google Patents
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Abstract
根据本公开内容的实施方案的光聚合反应系统可以包括：UV灯；设置在UV灯下方的UV光透射板；和通过其供应和排出用于从UV灯去除热的空气的通风部，其中反应物被供应在UV光透射板下方并发生光聚合反应，光聚合反应系统包括空气注入模块，所述空气注入模块被配置成将通过通风部供应的空气的一部分注入在UV光透射板与反应物之间以防止UV光透射板被由光聚合反应产生的副产物污染。
Description
技术领域
本公开内容涉及光聚合反应系统，更具体地，涉及包括用于防止UV光透射板的污染的空气注入模块的光聚合反应系统。
背景技术
超吸收性聚合物(SAP)为具有优异的吸水性和保水性的特殊聚合物材料，并且被广泛用于婴儿和成人尿布、女性产品等。用于生产这种超吸收性聚合物的典型方法包括光聚合反应，其中在自由基光聚合引发剂和过氧化物的存在下通过UV照射进行聚合。
光聚合反应为在单体组合物(在下文中称为“反应物”)聚集之后进行的步骤。如图1所示，当反应物被供应至聚合反应器时，聚合反应在设置在聚合反应器10的前部的顶部上的复数个UV灯套件20下方的区域中进行。在此，紫外灯套件20可以意指这样的结构：其在其中包括UV灯并且具有联接至用于保护UV灯的UV光透射板或容纳UV光透射板的UV光透射板容纳框架的下端。
同时，在光反应过程中，产生水蒸气和少量的单体蒸气流作为副产物。在聚合反应器10的侧壁表面上形成有排出喷嘴12和用于供应加热空气的供应喷嘴11以除去产生的副产物，副产物与供应到聚合反应器中的加热空气一起移动并被排出至外部。
然而，由于在聚合反应器10中形成不期望的气流，一些副产物没有被完全排出，并且与温度低于聚合反应器10的内部温度的聚合反应器10的外壁、UV光透射板等的表面接触，因此在接触表面上形成垢。
然而，UV光透射板不可避免地被蒸发的副产物污染。由于UV光透射板的污染，在一些情况下，适量的UV光可能无法到达反应物，因此可能不形成适合于进行聚合反应的环境。为此，需要定期清洗UV光透射板。然而，为了清洗或更换UV光透射板，必然需要将UV灯套件20与聚合反应器10分离的繁琐过程。此外，当UV灯套件20与聚合反应器10分离时，无法持续进行光反应过程。即，在停止所述过程之后，然后更换UV光透射板，需要再进行所述过程。因此，引致与停止所述过程相关的损失成本。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题而做出本公开内容，本公开内容的目的是提供包括用于防止UV光透射板的污染的空气注入模块的光聚合反应系统，其中空气注入模块被配置成注入阻止副产物蒸发到UV光透射板上的空气。
技术方案
根据本公开内容的一个实施方案的包括用于防止UV光透射板的污染的空气注入模块的光聚合反应系统可以为这样的光聚合反应系统，其包括：UV灯；设置在UV灯下方的UV光透射板；和通过其供应和排出用于从UV灯去除热的空气的通风部，其中反应物被供应在UV光透射板下方并发生光聚合反应，光聚合反应系统包括空气注入模块，所述空气注入模块被配置成将通过通风部供应的空气的一部分注入在UV光透射板与反应物之间以防止UV光透射板被由光聚合反应产生的副产物污染。
有益效果
根据本公开内容的实施方案的光聚合反应系统具有以下效果。由于被引入以从UV灯去除热的空气的一部分通过空气注入模块被注入到UV光透射板与反应物之间的空间中并充当气幕，因此注入的空气可以阻止光聚合反应副产物蒸发至UV光透射板的下表面，并防止UV光透射板由于与副产物接触而被污染。
此外，由于注入了供应到UV灯套件中以从UV灯去除热的空气，因此可以节约能量，并且系统可以被简化，因为其不需要注入空气以防止UV光透射板的污染的单独组件。
此外，由于空气注入功能可以通过在容纳UV光透射板的框架中形成气孔并在气孔下方设置引导单元来实现，因此本公开内容的光聚合反应系统可以容易地应用于现有光聚合反应系统。
附图说明
图1为示出联接有UV灯套件的聚合反应器的图。
图2为示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的图。
图3为示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的各组件的分解图。
图4为沿示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的图2的线A-A’截取的截面图。
图5为示出在根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统中形成的气流的图。
图6为示出在根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统中形成的气流的图。
具体实施方式
根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统具有以下效果。由于被引入以从UV灯去除热的空气的一部分通过空气注入模块被注入到UV光透射板与反应物之间的空间中并充当气幕，因此注入的空气可以阻止光聚合反应副产物蒸发至UV光透射板的下表面，并防止UV光透射板由于与副产物接触而被污染。
此外，由于注入了供应到UV灯套件中以从UV灯去除热的空气，因此可以节约能量，并且系统可以被简化，因为其不需要注入空气以防止UV光透射板的污染的单独组件。
此外，由于空气注入功能可以通过在容纳UV光透射板的框架中形成气孔并在气孔下方设置引导单元来实现，因此本公开内容的光聚合反应系统可以容易地应用于现有光聚合反应系统。
发明实施方式
本公开内容涉及光聚合反应系统。在下文中，将参照附图更详细地描述本公开内容的实施方案。
在本说明书中，以下将描述的“UV灯套件”可以被解释为意指这样的结构：其包括壳体、UV光透射板、用于容纳UV光透射板的框架、以及包括在由壳体和UV光透射板或用于容纳UV光透射板的框架形成的空间中的组件。
在本公开内容中，“光聚合反应系统”可以被解释为包括用于光聚合反应的全部组件，其包括聚合反应器、设置在聚合反应器的前部的顶部上的UV灯套件、和供应至聚合反应器的反应物(或供应有反应物的基底)。
图2为示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的图；图3为示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的各组件的分解图；图4为沿示出根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统的图2的线A-A’截取的截面图；图5为示出在根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统中形成的气流的图；图6为示出在根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统中形成的气流的图。图3至图6示出了其中省略基底的光聚合反应系统。
根据本公开内容的一个实施方案的光聚合反应系统1000可以包括：设置在聚合反应器的前部的顶部上的UV灯130；设置在UV灯130下方的UV光透射板P；通过其供应和排出用于从UV灯130去除热的空气的通风部110；以及被配置成将通过通风部110供应的空气注入在UV光透射板P与反应物之间的空气注入模块220。
首先，参照图2，UV灯130可以设置在壳体120中，所述壳体120具有底部开口形状以及设置在UV灯130外部的反射器罩(reflector shade)140，以将从UV灯130发射的光的方向改变为朝向设置有UV光透射板P的下部的方向。反射器罩140可以由能够反射光的材料例如铝材料制成。
可以在UV灯130下方设置UV光透射板P，其能够透射从UV灯130发射的光，同时保护UV灯130免受污染。UV光透射板P没有特别限制，只要其能够以高透射率透射从UV灯130发射的UV光即可。例如，其可以由石英板制成。
此外，光聚合反应系统1000可以包括用于容纳UV光透射板P的框架F。例如，如图3所示，UV光透射板P可以通过固定支架B固定至单独的框架F。框架F的形状没有限制，只要其可以容纳UV光透射板P即可。壳体120具有底部开口形状，用于容纳UV光透射板的框架F可以联接至壳体120的下端。壳体120和用于容纳UV光透射板的框架F可以通过螺栓、粘合剂等彼此联接，壳体120和用于容纳UV光透射板的框架F也可以一体地形成。
同时，在本公开内容的一个实施方案中，UV灯130可以包括包含例如汞或金属卤化物材料的管，其利用放电发射UV光。在进行光聚合反应期间，UV灯130的表面温度可以升至约400℃至950℃的温度。因此，作为用于从高温UV灯130去除热的组件，可以在壳体120中设置通过其供应外部空气的空气入口111、和在热去除之后通过其排出空气的空气出口112。
此外，在光聚合反应系统1000中，反应物(未示出)被供应在UV光透射板P下方，并且可以发生光聚合反应。例如，反应物可以被供应到基底300上，并且被提供和放置在UV光透射板P或容纳UV光透射板P的框架F下方。同时，虽然光聚合反应系统1000的一个组件聚合反应器在图2至图6中未单独示出，但是可以看出，UV灯套件100与反应物之间的空间对应于聚合反应器区域，因为UV灯套件100设置在聚合反应器的顶部上并且反应物被提供至聚合反应器的下部。
同时，在进行光聚合反应期间，产生副产物，例如水蒸气和单体蒸气流。这样的副产物朝向UV光透射板P蒸发，并且可以通过在UV光透射板P的表面上形成垢而污染UV光透射板P的表面。
如图1所示，常规光聚合反应系统可以通过以下来应对副产物对UV光透射板的污染：通过形成在聚合反应器10中的供应喷嘴11将空气供应到聚合反应器10中并通过排出喷嘴12将副产物以及供应的空气排出至外部。然而，由于在聚合反应器1内部产生不规则的气流，在有效地阻止副产物蒸发方面存在限制。
因此，除直接供应到聚合反应器1中以除去副产物的空气之外，根据本公开内容的实施方案的光聚合反应系统1000还可以包括空气注入模块200，所述空气注入模块200被配置成注入用于从UV灯130去除热的空气以防止UV光透射板P被未除去的剩余副产物污染。
空气注入模块200可以包括气孔210和引导单元220，并且可以将通过空气入口111供应的空气注入在UV光透射板P与反应物之间。
气孔210可以形成为穿过容纳UV光透射板P的框架F的一侧(a)的上表面和下表面，并且可以将通过空气入口111引入到壳体120中的空气的一部分排出至框架F的底部。此外，还可以通过框架F形成复数个气孔210，并且可以通过改变气孔210的宽度来控制注入在UV光透射板P与反应物之间的空气的量和速率。
引导单元220设置在气孔210下方，并且可以引导排出的空气的注入方向。具体地，引导单元220可以设置在具有形成在其中的气孔210的框架F的一侧(a)下方，并且可以引导排出的空气的注入方向，使得通过气孔210排出的空气可以在从框架F的一侧(a)到另一侧(b)的方向注入。
在此，具有形成在其中的气孔210的框架F的一侧(a)可以指与框架F的任一侧面相邻的部分，另一侧(b)可以指与框架F的一侧(a)相对的部分。
如图3所示，气孔210可以沿框架F的长度方向形成。在这种情况下，另一侧(b)可以指框架F的相对侧的长度方向，并且引导单元220可以将通过气孔210排出的空气在框架F的宽度方向注入。当气孔210沿框架F的长度方向形成时，通过气孔210排出并注入在UV光透射板P与反应物之间的空气可以与聚合反应器中形成的气流形成正向流动。相反，当气孔210沿框架F的宽度方向形成时，引导单元220也可以将通过气孔210排出的空气在框架F的长度方向注入。即，引导单元220可以将从引导单元上方的气孔210排出并向下行进的气流的方向改变为框架F的宽度方向或长度方向，并将空气在改变的方向注入。
引导单元220可以包括引导部221和防偏部222。
引导部221可以设置成与框架F的下表面间隔开，并且可以形成为在从框架F的一侧(a)到另一侧(b)的方向延伸。具体地，引导部221可以设置在通过框架F的一侧(a)形成的气孔210下方，并且可以设置成与具有形成在其中的气孔210的框架F平行，使得其可以在与框架F和容纳在框架F中的UV光透射板P平行的方向注入空气。此外，引导部221可以形成为在变得接近框架F或远离框架F的方向倾斜地延伸。引导部221形成为延伸的方向可以为空气注入的方向，并且可以为取决于气孔210的形成位置的框架F的宽度方向或长度方向。
引导单元220可以包括防偏部222，所述防偏部222将框架F的下表面连接至引导部221以能够防止通过气孔210排出的空气在除引导部221的延伸方向之外的方向偏离引导部221。防偏部222可以不在框架F与引导单元220之间形成间隙，从而防止通过气孔210排出的空气在不希望的方向注入。此外，防偏部可以用于将全部排出的空气注入在UV光透射板P与反应物之间，从而阻止副产物蒸发至UV光透射板P的下表面。
同时，注入在UV光透射板P与反应物之间的空气可以流动到其上设置有根据本公开内容的实施方案的光聚合反应系统1000的聚合反应器中，并且可以与蒸汽流等一起通过排出喷嘴排出至外部。
如上所述，根据本公开内容的实施方案的光聚合反应系统100具有以下效果。由于被引入以从UV灯130去除热的空气的一部分通过空气注入模块200被注入到UV光透射板P与反应物之间的空间中并充当气幕，因此注入的空气可以阻止光聚合反应副产物蒸发至UV光透射板P的下表面，并防止UV光透射板P由于与副产物接触而被污染。
此外，由于注入了供应到UV灯套件中以从UV灯去除热的空气，因此可以节约能量，并且系统可以被简化，因为其不需要注入空气以防止UV光透射板的污染的单独组件，例如气泵、喷嘴等。
此外，由于空气注入功能可以通过在用于容纳UV光透射板的框架中形成气孔并在气孔下方设置引导单元来实现，因此本公开内容的光聚合反应系统可以容易地应用于现有光聚合反应系统。
虽然已结合上述优选实施方案描述了本公开内容，但是在不脱离本公开内容的主题和范围的情况下，各种修改或变化是可能的。因此，所附权利要求将包括落入本公开内容的主题内的这样的修改和变化。
Claims (5)
1.一种光聚合反应系统，包括：
UV灯；设置在所述UV灯下方的UV光透射板；和通过其供应和排出用于从所述UV灯去除热的空气的通风部，
其中反应物被供应在所述UV光透射板下方并发生光聚合反应，
所述光聚合反应系统包括空气注入模块，所述空气注入模块被配置成将通过所述通风部供应的空气的一部分注入在所述UV光透射板与所述反应物之间以防止所述UV光透射板被由所述光聚合反应产生的副产物污染。
2.根据权利要求1所述的光聚合反应系统，还包括被配置成容纳所述UV光透射板的框架，
其中所述空气注入模块包括：
气孔，所述气孔被配置成穿过所述框架的一侧的上表面和下表面；和
引导单元，所述引导单元设置在所述气孔下方并且被配置成引导通过所述气孔排出的空气的注入方向以使排出的空气能够在从所述框架的一侧到另一侧的方向注入。
3.根据权利要求2所述的光聚合反应系统，其中所述气孔沿所述框架的长度方向形成。
4.根据权利要求2所述的光聚合反应系统，其中所述引导单元包括引导部，所述引导部设置成与所述框架的下表面间隔开并且在从具有形成在其中的所述气孔的所述框架的一侧到另一侧的方向延伸。
5.根据权利要求4所述的光聚合反应系统，其中所述引导单元包括防偏部，所述防偏部被配置成将所述引导部连接至所述框架的下表面以防止通过所述气孔排出的空气在除所述引导部延伸的方向之外的方向偏离所述引导部。
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