CN113307231A - 一种球形不溶性硫磺的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球形不溶性硫磺的生产工艺，涉及球形不溶性硫磺生产技术领域，有以下重量份的原料制成：包括不溶性硫磺IS90粉1‑100份、惰性气体1‑100份、二氧化碳10‑20份。本发明可以大大提高了分散性能，从而保证球形不溶性硫磺本体在后续应用时与橡胶的混合均匀性，有效防止胶料喷霜，从而保证了橡胶复合制品的应用效果，进而有利于橡胶复合制品的推广，从而提高了企业的效益，减少了胶复合制品次品的产生，提高了胶复合制品的产品质量，耐热耐磨性能大大提高，使得轮胎及橡胶制品经久耐用，大大提升了使用者的满意度，避免了轮胎的夏季易爆胎等问题，操作步骤简单，适合工业流水线生产，且原料易获取，降低了生产成本。

Description

一种球形不溶性硫磺的生产工艺

技术领域

本发明涉及球形不溶性硫磺生产技术领域，尤其涉及一种球形不溶性硫磺的生产工艺。

背景技术

不溶性硫磺在常温下为一种无毒、可燃的黄色粉末，其密度为1.95g/cm3。分子结构与高分子聚合物类似，是硫原子的线性聚合体，有高聚物的粘弹性和分子量分布，因此也称弹性硫或聚合硫，属于无机高分子化工原料，不溶性硫磺分子式为Sn，n一般在20000-30000之间，因此与普通硫磺不同，不溶性硫磺不溶于对硫磺有强溶解能力的溶剂如二硫化碳等。

但是，目前国内不溶性硫磺后续处理工艺均采用粉碎的方式进行，但粉碎生产的不溶性硫磺在微观状态下发现其形状大部分为片状，不利于不溶性硫磺在轮胎及橡胶制品里分散，且传统方式获得的不溶性硫磺其制备的胶复合制品耐热、耐磨性能较差，为此，提出了一种球形不溶性硫磺的生产工艺来解决以上问题。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种球形不溶性硫磺的生产工艺，本发明可以大大提高了分散性能，从而保证球形不溶性硫磺本体在后续应用时与橡胶的混合均匀性，进而有利于保证球形不溶性硫磺本体应用效果，有效防止胶料喷霜，进而有利于橡胶复合制品的推广，从而提高了企业的效益，减少了胶复合制品次品的产生，提高了胶复合制品的产品质量，耐热耐磨性能大大提高，使得轮胎及橡胶制品经久耐用，大大提升了使用者的满意度，避免了轮胎的夏季易爆胎等问题，操作步骤简单，适合工业流水线生产，易大量制备，降低了生产成本。

(二)技术方案

本发明为解决背景技术中存在的技术问题，提出一种球形不溶性硫磺的生产工艺：

一种球形不溶性硫磺的生产工艺，所述球形不溶性硫磺包括以下重量份的原料组成：包括不溶性硫磺IS90粉1-100份、惰性气体1-100份、二氧化碳10-20份。

优选的，所述惰性气体采用氮气、氩气、二氧化碳中的任意一种，所述惰性气体对不溶性硫磺IS90粉进行冲击、雾化。

优选的，所述不溶性硫磺IS90是由S60不溶性硫磺经萃取、干燥、过筛和充油处理得到的，干燥处理时利用热水加热使温度保持在55-60℃。

优选的，S60不溶性硫磺是由液态硫磺为原料，采用气化-急冷法生产得到的，急冷时间为40-60min。

优选的，包括如下制备步骤：

S1：将不溶性硫磺IS90粉1-100份放入到熔融罐中，熔融罐温度升至130-159℃，使不溶性硫磺IS90粉呈流动状态；

S2：之后将熔融状态的不溶性硫磺IS90粉倒入喷射雾化器内，得到雾化后不溶性硫磺粉；

S3：将雾化后不溶性硫磺粉倒入到冷却室内，冷却室温度保持10-30℃，时间为45-55min，得到冷却下来的不溶性硫磺粉；

S4：将冷却下来的不溶性硫磺粉经过气流输送，进入到颗粒筛选系统，进行不同规格的IS90粉筛选，经过筛选，时间为5-7min，可得到不同规格的球形不溶性硫磺初体；

S5：将球形不溶性硫磺初体通过二硫化碳10-20份老化、萃取，时间为35-45min，最终得到高品质、球形不溶性硫磺本体。

优选的，所述步骤S1中对熔融罐内不溶性硫磺IS90粉的加热时间为60-80min，所述步骤S3中冷却室的深度为5-10m，且宽度不低于2m。

优选的，所述雾化后不溶性硫磺粉制备方法包括如下步骤：

S1：将熔融状态的不溶性硫磺IS90粉和惰性气体1-100份加入特制的喷射雾化器内；

S2：对惰性气体1-100份进行加速，使惰性气体1-100份的冲击速度到达超音速340m/s，冲击熔融状态的不溶性硫磺IS90粉，冲击时间为5-7min；

S3：冲击完成后，对不溶性硫磺IS90粉进行雾化，得到雾化后不溶性硫磺粉。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本发明通过对不溶性硫磺IS90粉进行熔融、雾化和筛选等步骤，得到了高品质、球形不溶性硫磺本体，解决了传统粉碎生产的不溶性硫磺在微观状态下发现其形状大部分为片状，从而不利于不溶性硫磺在轮胎及橡胶制品里分散的问题，该球形不溶性硫磺本体可以大大提高了分散性能，从而保证球形不溶性硫磺本体在后续应用时与橡胶的混合均匀性，进而有利于保证球形不溶性硫磺本体应用效果。

2、本发明通过对不溶性硫磺IS90粉进行熔融、雾化和筛选等步骤，得到了高品质、球形不溶性硫磺本体，解决了橡胶复合制品的生产制造中胶料易喷霜的问题，该球形不溶性硫磺本体能使子午线、钢丝与橡胶粘贴更牢固，有效防止胶料喷霜，从而保证了橡胶复合制品的应用效果，进而有利于橡胶复合制品的推广，从而提高了企业的效益，减少了胶复合制品次品的产生，提高了胶复合制品的产品质量。

3、本发明通过对不溶性硫磺IS90粉进行熔融、雾化和筛选等步骤，得到了高品质、球形不溶性硫磺本体，解决了轮胎及橡胶制品的耐热、耐磨性能较差的问题，该球形不溶性硫磺本体较传统方法得到的不溶性硫磺本体，耐热耐磨性能大大提高，使得轮胎及橡胶制品经久耐用，大大提升了使用者的满意度，避免了轮胎的夏季易爆胎等问题。

4、本发明通过对不溶性硫磺IS90粉进行熔融、雾化和筛选等步骤，得到了高品质、球形不溶性硫磺本体，解决了传统制备不溶性硫磺本体时，操作步骤复杂，原料获取成本高、不易大量制备等问题，该发明在制作球形不溶性硫磺本体时，操作步骤简单，适合工业流水线生产，易大量制备，且原料易获取，降低了生产成本。

5、综上所述，通过本发明得到的高品质、球形不溶性硫磺本体可以大大提高了分散性能，从而保证球形不溶性硫磺本体在后续应用时与橡胶的混合均匀性，进而有利于保证球形不溶性硫磺本体应用效果，有效防止胶料喷霜，从而保证了橡胶复合制品的应用效果，进而有利于橡胶复合制品的推广，从而提高了企业的效益，减少了胶复合制品次品的产生，提高了胶复合制品的产品质量，耐热耐磨性能大大提高，使得轮胎及橡胶制品经久耐用，大大提升了使用者的满意度，避免了轮胎的夏季易爆胎等问题，操作步骤简单，适合工业流水线生产，易大量制备，且原料易获取，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明提出的不溶性硫磺IS90雾化装置示意图。

附图标记：1、IS90熔融罐；2、雾化器；3、冷却室。

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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例：一种球形不溶性硫磺的生产工艺

包括由以下重量份的原料组成：不溶性硫磺IS90粉60份、惰性气体30份、二氧化碳10份。

具体制备方法如下：按照配比取不溶性硫磺IS90粉60份、惰性气体30份、二氧化碳10份；

1)将不溶性硫磺IS90粉60份放入到熔融罐中，熔融罐温度升至159℃，加热时间为80min，使不溶性硫磺IS90粉呈流动状态；

2)之后将熔融状态的不溶性硫磺IS90粉倒入喷射雾化器内，经超音速惰性气体30份进行冲击、雾化得到雾化后不溶性硫磺粉；

3)将雾化后不溶性硫磺粉倒入到冷却室内，冷却室温度保持10℃，时间为45min，得到冷却下来的不溶性硫磺粉；

4)将冷却下来的不溶性硫磺粉经过气流输送，进入到颗粒筛选系统，进行不同规格的IS90粉筛选，经过筛选，时间为7min，可得到不同规格的球形不溶性硫磺初体，粒径最小为0-50μm，最大粒径为100-200目，；

5)将球形不溶性硫磺初体通过二硫化碳10份老化、萃取，时间为45min，最终得到高品质、球形不溶性硫磺本体A。

对比例：一种球形不溶性硫磺的生产工艺配比同实施例，

区别是原料和操作步骤的改变。

包括由以下重量份的原料组成：不溶性硫磺IS90粉65份、惰性气体35份。

具体制备方法如下：按照配比称取不溶性硫磺IS90粉65份、惰性气体35份；

1)将不溶性硫磺IS90粉65份放入到熔融罐中，熔融罐温度升至159℃，加热时间为80min，使不溶性硫磺IS90粉呈流动状态；

2)之后将熔融状态的不溶性硫磺IS90粉倒入到冷却室内，时间为45min，得到冷却下来的不溶性硫磺粉；

3)将冷却下来的不溶性硫磺粉倒入粉碎机内，粉碎时间为20min，得到不溶性硫磺本体B。

对上述实施例和对比例所得不溶性硫磺本体A和不溶性硫磺本体B分别进行分散、耐热、耐磨性能检测，分散性能检测方法如下：将实施例和对比例中得到的不溶性硫磺本体A和不溶性硫磺本体B分别加入到两只相同规格的轮胎制作原料内，记录不溶性硫磺本体A和不溶性硫磺本体B在原料内的分散率(见表一)；耐热、耐磨性能检测方法如下所示：将实施例和对比例中得到的不溶性硫磺本体A和不溶性硫磺本体B分别加入到两只相同规格的轮胎制作原料内，制作出两只相同规格的轮胎A和轮胎B，随后对两只轮胎进行耐热、耐磨性能检测，在进行耐热性能检测时，将两只轮胎放置在相同温度为37-40℃内的密闭空间，检测1-40天内的两只轮胎老化情况(见表二)，在进行耐磨性能检测时，将两只轮胎通过相同规格砂轮打磨1-400圈，记录两只轮胎的重量损失(见表三)；

表一

表二

表三

项目	1圈	100圈	200圈	300圈	400圈
						轮胎A	0.01g	0.03g	0.05g	0.06g	0.08g
轮胎B	0.01g	0.04g	0.07g	0.09	1.02g

由表一、表二和表三能够看出，通过本发明得到的不溶性硫磺本体A，分散性能、耐热性能和耐磨性能均得到提升，不溶性硫磺本体B虽然在耐热性能检测中10天的数据低于不溶性硫磺本体A，但是不溶性硫磺本体A在整体分散、耐热和耐磨等检测项目上均优于不溶性硫磺本体B，由此得知，在经过本发明的操作步骤后，本发明得到的球形不溶性硫磺大部分性能要优于普通的不溶性硫磺。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改。

Claims (8)

1.一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，所述球形不溶性硫磺包括以下重量份的原料组成：包括不溶性硫磺IS90粉1-100份、惰性气体1-100份、二氧化碳10-20份。

2.根据权利要求1所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，所述惰性气体采用氮气、氩气、二氧化碳中的任意一种，所述惰性气体对不溶性硫磺IS90粉进行冲击、雾化。

3.根据权利要求1所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，所述不溶性硫磺IS90是由IS60不溶性硫磺经萃取、干燥、过筛和充油处理得到的，干燥处理时利用热水加热使温度保持在55-60℃。

4.根据权利要求5所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，IS60不溶性硫磺是由液态硫磺为原料，采用气化-急冷法生产得到的，急冷时间为40-60min。

5.根据权利要求1所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，包括不溶性硫磺IS90雾化装置，其特征在于，所述不溶性硫磺IS90雾化装置包括IS90熔融罐(1)，所述IS90熔融罐(1)通过气管连接有雾化器(2)，所述雾化器的出气口通过螺纹连接有冷却室(3)。

6.根据权利要求1--5所述的任一项球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，包括如下制备步骤：

S1：将不溶性硫磺IS90粉1-100份放入到IS90熔融罐(1)中，IS90熔融罐(1)温度升至130-159℃，使不溶性硫磺IS90粉呈流动状态；

S2：之后使熔融状态的不溶性硫磺IS90粉通过气管进入雾化器(2)内，得到雾化后不溶性硫磺粉；

S3：之后使雾化后不溶性硫磺粉进入到冷却室(3)内，冷却室温度保持10-30℃，时间为45-55min，得到冷却下来的不溶性硫磺粉；

S4：将冷却下来的不溶性硫磺粉经过气流输送，进入到颗粒筛选系统，进行不同规格的IS90粉筛选，经过筛选，时间为5-7min，可得到不同规格的球形不溶性硫磺初体；

S5：将球形不溶性硫磺初体通过二硫化碳10-20份老化、萃取，时间为35-45min，最终得到高品质、球形不溶性硫磺本体。

7.根据权利要求6所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中对IS90熔融罐(1)内不溶性硫磺IS90粉的加热时间为60-80min，所述步骤S3中冷却室(3)的深度为5-10m，且宽度不低于2m。

8.根据权利要求6所述的一种球形不溶性硫磺的生产工艺，其特征在于，所述雾化后不溶性硫磺粉制备方法包括如下步骤：

S1：将熔融状态的不溶性硫磺IS90粉和惰性气体1-100份加入特制的雾化器(2)内；

S2：对惰性气体1-100份进行加速，使惰性气体1-100份的冲击速度到达超音速340m/s，冲击熔融状态的不溶性硫磺IS90粉，冲击时间为5-7min；

S3：冲击完成后，对不溶性硫磺IS90粉进行雾化，得到雾化后不溶性硫磺粉。

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