一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種白炭黑膠料的干燥工藝及其裝置，尤其涉及一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其干燥裝置。
【背景技術】
[0002]綠色輪胎具有彈性好、滾動阻力小、耗油低、生熱低、耐磨、耐穿刺、承載能力大、乘坐舒適等優點。與傳統輪胎比，凸現了環保、節能、新工藝、新材料等多方面的優勢。綠色輪胎與同等規格的傳統輪胎相比，滾動阻力可降低22%-35%，并因此減少汽車燃料消耗3%-8%，使汽車CO的排放量有所下降，其他性能如耐磨耗、低噪音、干濕路面抓著力等均保持良好水平。
[0003]歐洲輪胎標簽法于2009年出臺，法規從2012年11月01日執行。該輪胎標簽內容:滾動阻力分級，濕滑指數分級，噪音值規定。使用高分散白炭黑(主要成分為二氧化硅)作為無機填料具有較好的補強性能，完全可以滿足輪胎胎面和胎體的性能要求，而且可以降低成本，改善生態環境符合綠色輪胎的要求。用白炭黑代替炭黑具有如下優越性能:輪胎滾動損失降低很多；抗冰滑和抗雪滑性能優越很多；抗濕滑性能改善很多；具有相近的耐磨性。
[0004]傳統的干法工藝混煉白炭黑膠料需要高扭矩，高升熱還具有極高的粘度，同時必須再增加混煉工序，但白炭黑還是很難分散；容易結團聚集；混煉膠停放后變硬；模壓硫化困難；加工過程中會發生化學反應；影響硫化效率。
[0005]濕法煉膠(亦稱液體煉膠)制白炭黑膠料效率高，能耗低，提高白炭黑的硅烷化反應程度和提高白炭黑與二烯烴橡膠的偶聯反應程度，顯著改善白炭黑膠料加工分散性能，顯著改善白炭黑膠料力學性能，促進加工性能與力學性能之間的協同效應。
[0006]濕法煉膠制白炭黑膠料過程包括:膠乳(天然膠乳或合成膠乳)、填料(白炭黑)和加工助劑混合、凝聚、干燥。而在濕法煉膠工藝的干燥工序中，傳統的方案是使用洞道式干燥柜。然而，使用洞道式干燥柜的傳統干燥工藝存在一些問題。
[0007]首先，洞道式干燥柜干燥時是半連續作業，所以自動化程度低，且需要大量人工。洞道式干燥柜不能干燥乳狀膠料，干燥前需要對凝聚的塊膠進行壓薄、壓縐、造粒后才能進行干燥處理。而且洞道式干燥柜干燥從給料到出料的作業時間長，干燥過程工藝條件調整滯后，產品品質難以控制。而且，白炭黑膠料的原料是顆粒膠，洞道式干燥柜干燥后，成品容易出現局部干燥不全，并且成品膠顆粒比較密實，不利于后序加工。
【發明內容】
[0008]本發明的主要目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中所述機械干燥法能提高制得的白炭黑膠料的性能指標，并且操作方便簡單。
[0009]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中采用本發明的所述機械干燥法，成品干燥完全，在干燥過程中膠料蓬松利于水分蒸發，并且后序加工工藝簡單。
[0010]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中本發明的所述機械干燥法是連續作業，自動化程度高，需要相對較少的人力成本。
[0011]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中進料和出料時間縮短，有效地提高干燥效率。
[0012]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中在干燥過程中，工藝條件可以實時地調整，從而得以有效地控制產品質量。
[0013]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中本發明的所述機械干燥法不但能對塊狀膠料進行干燥，也能對乳狀膠料進行干燥操作，從而對原材料的形態的要求相對較小。
[0014]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中在本發明的所述機械干燥法的干燥步驟之前，不需要壓薄、壓縐、造粒等操作，只需要對凝聚的膠塊進行簡單破碎后就能進行干燥操作。
[0015]本發明的另一目的在于提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法及其裝置，其中本發明的所述機械干燥法所使用到的機械干燥設備結構簡單，便于操作，并且適合大規模生產應用。
[0016]為達到以上目的，本發明提供一種膠乳制白炭黑膠料機械干燥法，其包括如下步驟:
[0017](a)將濕法煉膠工藝的凝聚步驟制得的白炭黑膠料輸送至脫水膨干機；
[0018](b)所述脫水膨干機通過螺桿擠壓使所述白炭黑膠料脫水；以及
[0019](c)當所述白炭黑膠料在所述脫水膨干機內達到預定壓力和溫度后，將所述白炭黑膠料從所述脫水膨干機的噴嘴噴出，因為壓力驟減，所述白炭黑膠料中的水分和揮發組分得到有效去除。
[0020]根據本發明的一個實施例，上述方法還包括步驟(d):通過輔助干燥機對所述白炭黑膠料進行輔助加干燥。
[0021]根據本發明的一個實施例，上述方法中，所述脫水膨干機是一體機時，在所述方法中，在所述脫水膨化機的延長主體的第一端通過所述螺桿進行擠壓脫水步驟，然后所述白炭黑膠料沿著所述第一端向第二端推進，并在所述第二端從所述噴嘴噴出，以去除水分和揮發組分。
[0022]根據本發明的一個實施例，上述方法還包括步驟:加熱所述脫水膨化機中的所述白炭黑膠料，以確保所述白炭黑膠料到達所述第二端時達到預定的所述壓力和溫度。
[0023]根據本發明的一個實施例，上述方法還包括步驟:將噴出所述噴嘴的所述白炭黑膠料進行切粒操作，以利于水分和揮發組分的去除。
[0024]根據本發明的一個實施例，上述方法還包括步驟:將來自所述輔助干燥機的所述白炭黑膠料進行調整并且分散；將所述白炭黑膠料通過斗式提升機向上提升預定距離；以及通過收集料斗收集最終產品。
[0025]根據本發明的一個實施例，上述方法中，在所述步驟(d)中，還包括步驟:對所述白炭黑膠料進行除臭。
[0026]根據本發明的一個實施例，上述方法切粒步驟中，還包括步驟:通風熱風抽除所述白炭黑膠料中的水分和揮發組分。
[0027]本發明還提供一種膠乳制白炭黑膠料的機械干燥裝置，其包括:一脫水膨化機，所述脫水膨化機包括具有第一端和第二端的延長主體，以及一螺桿，所述螺桿設置于所述延長主體內，所述延長主體的所述第一端設有出水口，所述第二端設有噴嘴，其中濕法煉膠工藝的凝聚步驟制得的白炭黑膠料輸送至脫水膨干機；通過所述螺桿擠壓使所述白炭黑膠料的一部分水分從所述出水口排出脫水，并且當所述白炭黑膠料在所述脫水膨干機內達到預定壓力和溫度后，將所述白炭黑膠料從所述脫水膨干機的所述噴嘴噴出，因為壓力驟減，所述白炭黑膠料中的水分和揮發組分得到有效去除。
[0028]根據本發明的一個實施例，所述機械干燥裝置還包括一自動給料機，其中所述自動給料機包括一螺桿給料機，以用于所述凝聚后的乳狀膠料的給料操作，或者所述自動給料機包括一振動給料機，以用于所述凝聚后的塊狀膠料的給料操作。
[0029]根據本發明的一個實施例，所述機械干燥裝置還包括一輔助干燥機，所述輔助干燥機是熱網干燥機，經過所述脫水膨機干燥后的所述白炭黑膠料進一步通所述輔助干燥機干燥。
[0030]根據本發明的一個實施例，所述機械干燥裝置還包括一切粒裝置，以將噴出所述噴嘴的所述白炭黑膠料進行切粒操作。
[0031]根據本發明的一個實施例，所述機械干燥裝置還包括一給料分散機，一調整輸送機，一斗式提升機，以及一收集料斗，其中所述給料分散機將經過所述脫水膨化機脫水操作后的所述白炭黑膠料進行分散后輸送給所述輔助干燥機，經所述輔助干燥機干燥后的所述白炭黑膠料通過所述調整輸送機輸送給所述斗式提升機，并且經所述