WO2020177458A1 - 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
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(3)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(1),并设置植物油(1)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(1)中;S4:开启油浴烘干装置的搅拌桨(2),并设置搅拌桨(2)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
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。
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。
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。
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 (6)
- 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。
- 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: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。
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