專利名稱：一種集約式粉體表面改性裝置及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種把改性劑熔化噴霧、稱重計量，多重加熱，打散強化等多項措施同時引入一條改性生產線中，以改進傳統的包覆式粉體表面改性的集約式粉體表面改性裝置及其生產工藝。
背景技術：
粉體表面改性對改善粉體的性能，提高其實用價值，開拓應用領域具有重要意義。表面改性可使像滑石粉、方解石粉、石英礦粉等低附加值材料變成高分子材料的添加劑、填料、增量劑等，其價值倍增。常用的改性方法有化學改性法、機械力化學改性法、包覆改性法。現以包覆法改性為例，分析傳統的改性工藝方法。研究結果發現，對熔化噴霧、稱重計量、多重加熱、打散強化等措施應用方面，國際范圍內至少缺少一種如打散強化，或缺少打散強化、稱量計量兩種，在國內則至少缺少三種或四種措施全無。傳統的包覆改性方法往往存在如下問題:1、工藝不穩定，如同樣的改性劑用量，在冬季和夏季的包覆率有很大差異；2、包覆率低，改性劑用量大。
發明內容
本發明要解決的問題是為了克服傳統方法的不足，提供一種把多種有效技術措施集中用于改性生產線，形成一個生產條件穩定，重要參數可測可控的工藝條件，主要是可控溫度和改性時間的集約式粉體表面改性裝置。為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案:
一種集約式粉體表面 改性裝置，包括改性機，所述改性機的出料口通過管路依次連通有打散機；改性機的進料口連通有原料進料裝置和改性劑進料裝置。以下是本發明對上述方案的進一步優化:
進一步優化:原料進料裝置包括依次通過管路連通的料斗、計量倉和帶加熱的螺旋輸送器，所述螺旋輸送器與改性機的進料口連通。進一步優化:所述計量倉的底部安裝有第一稱重計量計。進一步優化:改性劑進料裝置包括依次通過管路連通的改性劑儲料罐、熔化器，熔化器通過液泵和保溫管道與改性機的進料口頭連通。進一步優化:所述熔化器的底部安裝有第二稱重計量計。進一步優化:所述改性機的進料口安裝有霧化噴頭，所述改性機的進料口通過霧化噴頭連通有高壓熱風管。進一步優化:所述改性機的進料口還連通有輔助熱風管。進一步優化:打散機的進料口通過管路與改性機的出料口相連通；打散機的出料口通過輸送管道連通有旋風收集器，所述輸送管道上設有調風門。進一步優化:旋風收集器通過管路連通有袋式濾塵器；袋式濾塵器上連通有引風機；引風機上設有引風機出風管，引風機出風管與輔助熱風管連通。本發明還提供一種集約式粉體表面改性生產工藝，包括以下步驟:
1、原料計量輸送；
原料從料斗進入計量倉后經第一稱重計量計進行精確計量后進入螺旋輸送器，并在螺旋輸送器內被外置加熱器加熱到60° 80°，后到達改性機的進料口；
2、改性劑計量輸送；
改性劑粉狀硬脂酸由改性劑儲料罐送入熔化器并加熱到80° 90°，呈融化狀態，由第二稱重計量計按原料重量之比精確計量后由計量泵通過保溫管道在保證改性劑溫度不下降的狀態下送到改性機進料口的噴頭霧化形成霧化硬脂酸，高壓熱風管進行補充100° 110°的高壓熱風源。3、改性；
60° 80°的原料、定量配入的霧化硬脂酸、輔助的100° 120°的熱風被送入改性機內，在高速沖擊、剪切、摩擦、碰撞下進行分散、混合、吸附完成包覆過程，這時物料處在100° 110°高分散條件下，滯留0.8-1.5秒時間；
4、打散；
改性后物料進入打散機，利用打散機轉子產生的機械力場把團聚的假顆粒解聚，使真顆粒表面進一步暴露在含改性劑的氣氛中進一步強化包覆，滯留時間約為0.8-1.5秒；
5、收集； 然后，物料后被從調風門引入的帶壓熱風通過輸送管道帶入旋風收集器進行第一步氣、固分離，因體由下部分出。旋風收集器中的含塵氣體進入袋式濾塵器進一步氣固分離，固體收為產品，氣體由引風機抽出排氣。本發明采用上述方案，具有以下優點:
1、改性劑熔化噴霧措施作為提高改性劑分散性的方法以區別傳統的粉粒狀直接添加，或僅熔化注入而不霧化等不完備的缺陷；
2、原料、改性劑稱重計量是指在改性過程中把投入的原料、改性劑除分別精確稱重計量外，還有按比例互鎖配重控制以保證兩者間的嚴格比例，以區別傳統的無精密計量、無動態恒定比例添加等不完備的缺陷。3、多重加熱是指在物料、助劑及風的傳送、流動過程中增設加熱、保溫和控溫措施，來保證整個改性過程處在一個溫度相對可控、穩定和最佳的狀態，以及物料和助劑的最佳分散狀態，以提高包覆率并克服因季節、晝夜溫度差別變化造成的影響，提高質量穩定性。4、打散強化是指物料在改性機完成改性后，為解決改性過程中因分散能力不均衡可能會產生的局部顆粒微團聚、結團等現象，影響產品的包覆效果而采取的后改性措施。經過實踐表明經集約化改進后的改性生產線實現了工藝穩定、包覆率高、改性劑用量少的目標。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
附圖1為本發明實施例中集約式粉體表面改性裝置的結構示意圖。圖中:1-料斗；2_計量倉；3_第一稱重計量計；4_螺旋輸送器；5_改性機；6_打散機；7_霧化噴頭；8-改性劑儲料罐；9_熔化器；10_輸送管道；11_液泵；12_保溫管道；13_高壓熱風管；14_旋風收集器；15_袋式濾塵器；16_引風機；17_第二稱重計量計；18-輔助熱風管；19-調風門；2·0_引風機出風管。
具體實施例方式實施例，如圖1所示，一種集約式粉體表面改性裝置，包括改性機5，其特征在于:所述改性機5的出料口通過管路連通有打散機6 ;改性機5的進料口連通有原料進料裝置和改性劑進料裝置。原料進料裝置包括依次通過管路連通的料斗1、計量倉2和帶加熱的螺旋輸送器4，所述螺旋輸送器4與改性機5的進料口連通。所述計量倉2的底部安裝有第一稱重計量計3。改性劑進料裝置包括依次通過管路連通的改性劑儲料罐8、熔化器9，熔化器9通過液泵11、保溫管道12與改性機5的進料口連通。所述熔化器9的底部安裝有第二稱重計量計17。改性機5的進料口安裝有霧化噴頭7，所述改性機5的進料口通過霧化噴頭7連通有高壓熱風管13。所述改性機5的進料口還連通有輔助熱風管18。打散機6的進料口通過管路與改性機5的出料口相連通；打散機6的出料口通過輸送管道10連通有旋風收集器14，所述輸送管道10上設有調風門19。旋風收集器14通過管路連通有袋式濾塵器15 ;袋式濾塵器15上連通有引風機
16;引風機16上設有引風機出風管20，引風機出風管20與輔助熱風管18連通。一種集約式粉體表面改性生產工藝，原料是D97:1Ou的GCC，用硬脂酸包覆改性，要求包覆率彡98%，改性劑用量彡0.8%重量比。該工藝包括以下步驟:
1、原料計量輸送；
原料從料斗I進入計量倉2后經第一稱重計量計3進行精確計量后進入螺旋輸送器4，并在螺旋輸送器4內被外置加熱器加熱到60° 80°，后到達改性機5的進料口 ；
2、改性劑計量輸送；
改性劑粉狀硬脂酸由改性劑儲料罐8送入熔化器9并加熱到80° 90°，呈融化狀態，由第二稱重計量計17按原料重量之比精確計量后由液泵11通過保溫管道12在保證改性劑溫度不下降的狀態下送到霧化噴頭7，經充分霧化后噴灑到改性機5的進料口 ；為了保證霧化噴頭不被堵塞以及霧化后呈充分分散狀態，在霧化噴頭7入口處通過高壓熱風管13補充100° 110°的高壓熱風源。3、改性;
60° 80°的原料、定量配入的霧化硬脂酸、輔助的100° 120°的熱風在改性機5的腔體內，在高度分散、高速混合運動下進行吸附完成包覆過程，這時物料處在100° 110°左右高分散條件下，滯留0.8-1.5秒時間；4、打散；
改性后物料進入打散機6，利用打散機轉子產生的機械力場把團聚的假顆粒解聚，使真顆粒表面進一步暴露在含改性劑的氣氛中進一步強化包覆，滯留時間也為0.8-1.5秒；
5、收集；
然后，物料后被從調風門19引入的帶壓熱風通過輸送管道10帶入旋風收集器14進行第一步氣、固分離，因體由下部分出，為產品之大部。旋風收集器14中的含塵氣體進入袋式濾塵器15進一步氣、固分離，固體收為產品，氣體由引風機16抽出排氣。為充分利用排出空氣的熱量，引風機出風管20與輔助熱風管18部分連通。采用本發明工藝可使:物料與助劑的計量和配比更精準并使二者的分散性和混合度更高；改性溫度更穩定、更合理；改性時間由0.8-1.5秒提高I倍。收到了良好的改性效果。與傳統方法改性效果對比表
權利要求
1.一種集約式粉體表面改性裝置，包括改性機(5)，其特征在于:所述改性機(5)的出料口通過管路連通有打散機(6 );改性機(5 )的進料口連通有原料進料裝置和改性劑進料裝置。
2.根據權利要求1所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:原料進料裝置包括依次通過管路連通的料斗(I)、計量倉(2)和帶加熱的螺旋輸送器(4)，所述螺旋輸送器(4)與改性機(5)的進料口連通。
3.根據權利要求2所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:所述計量倉(2)的底部安裝有第一稱重計量計(3 )。
4.根據權利要求1-3任一所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:改性劑進料裝置包括依次通過管路連通的改性劑儲料罐(8)、熔化器(9)，熔化器(9)通過液泵(11)和保溫管道(12 )與改性機(5 )的進料口連通。
5.根據權利要求4所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:所述熔化器(9)的底部安裝有第二稱重計量計(17)。
6.根據權利要求4所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于: 改性機(5)的進料口安裝有霧化噴頭(7)，所述改性機(5)的進料口通過霧化噴頭(7)連通有高壓熱風管(13)。
7.根據權利要求6所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:所述改性機(5)的進料口還連通有輔助熱風管(18)。
8.根據權利要求7所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于: 打散機(6 )的進料口通過管路與改性機(5 )的出料口相連通；打散機(6 )的出料口通過輸送管道(10)連通有旋風收集器(14)，所述輸送管道(10)上設有調風門(19)。
9.根據權利要求8所述的一種集約式粉體表面改性裝置，其特征在于:旋風收集器(14)通過管路連通有袋式濾塵器(15);袋式濾塵器(15)上連通有引風機(16);引風機(16)上設有引風機出風管(20)，引風機出風管(20)與輔助熱風管(18)連通。
10.一種集約式粉體表面改性生產工藝，包括以下步驟: 1)、原料計量輸送； 原料從料斗(I)進入計量倉(2)后經第一稱重計量計(3)進行精確計量后進入螺旋輸送器(4)，并在螺旋輸送器(4)內被外置加熱器加熱到60° 80°，后到達改性機(5)的進料口 ； 2)、改性劑計量輸送； 改性劑粉狀硬脂酸由改性劑儲料罐(8)送入熔化器(9)并加熱到80° 90°，呈融化狀態，由第二稱重計量計(17)按原料重量之比精確計量后由液泵(11)通過保溫管道(12)在保證改性劑溫度不下降的狀態下送到改性機(5)進料口的噴頭霧化形成霧化硬脂酸；高壓熱風管(13)進行補充100° 110°的高壓熱風源； 3)、改性； 60° 80°的原料、定量配入的霧化硬脂酸、輔助的100° 120°的帶壓熱風被吸入改性機(5)內，在高速沖擊、剪切、摩擦、碰撞下進行分散、混合、吸附完成包覆過程，這時物料處在100° 110°高分散條件下，滯留0.8 1.5秒時間； 4)、打散；改性后物料進入打散機(6)利用打散機轉子產生的機械力場把團聚的假顆粒解聚，使真顆粒表面進一步暴露在含改性劑的氣氛中進一步強化包覆，滯留時間也為0.8 1.5秒； 5)、收集； 然后，物料后被從調風門(19)引入的帶壓熱風通過輸送管道(10)帶入旋風收集器(14)進行第一步氣、固分離，因體由下部分出。
11.根據權利要求10所述的一種集約式粉體表面改性生產工藝，還包括以下步驟: 6)、旋風收集器(14)中的含塵氣體進入袋式濾塵器(15)進一步氣固分離，固體收為產品，氣體由引風機(16)抽出排 氣。
全文摘要
本發明公開了一種集約式粉碎表面改性裝置，包括改性機，所述改性機的出料口通過管路依次連通有打散機；改性機的進料口連通有原料進料裝置和改性劑進料裝置，本發明還公開了一種集約式粉碎表面改性生產工藝，包括以下步驟1、原料計量輸送；2、改性劑計量輸送；3、改性；4、打散；5、收集；本發明采用上述方案，經過實踐表明經集約化改進后的改性生產線實現了工藝穩定、包覆率高、改性劑用量少的目標。
文檔編號C09C3/08GK103146232SQ201310085219
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者張景杰, 賈文浩, 張景寶, 劉文偉 申請人:濰坊埃爾派粉體技術設備有限公司