用于制備超輕聚合物空心微球的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，屬于高分子材料加工設備技術領域。
【背景技術】
[0002]超輕聚合物空心微球是指已經膨脹的微球發泡劑(即已發泡熱膨脹微球)，微球發泡劑(即可熱膨脹微球)在現有技術中是已知的，并已在US3615972、EP486080、EP566367、EP1067151、ZL201210241564.5、ZL201210241578.7、201280073857.5和2012100109302.3等文件中有詳細描述。目前，微球發泡劑的形態有干粉和濕漿兩種。在這種微球殼體中，發泡劑以膠囊形式包裹在熱塑殼體中。一旦加熱，發泡劑蒸發產生內部壓力，同時隨著殼體軟化，導致微球有效發泡，通常直徑增大約2至5倍。
[0003]未膨脹的和已膨脹的熱塑性微球可以應用在各種領域。例如，干的已膨脹的微球可以作為敏化劑應用在乳化炸藥中，也可以作為輕質填充物填充在溶劑型油漆、涂料和各種熱固性塑料(如人造大理石、聚酯膩子、人工木材)中。濕的已膨脹微球，通常以含水懸浮漿形式儲存，可以應用在許多產品中，如水性涂料、熱敏打印紙、多孔陶瓷和乳化炸藥等。
[0004]運輸已膨脹微球往往需要很大的空間，也正是因為這個原因膨脹微球最終使用者常常采購未膨脹的膨脹微球，現場膨脹或者直接將未膨脹的膨脹微球加入到生產步驟中用于制備最終廣品。
[0005]由于完全膨脹可熱膨脹性微球所需的高溫從而會導致因膨脹引起微球的熱塑殼體相互粘結而結塊的問題。這需要提供一種用于制備膨脹可熱膨脹微球的方法和設備，其中膨脹程度能夠被控制，以便有可能提供不同密度的膨脹微球，同時它們簡單且僅需要較小空間，相對便宜，并易于被最終用戶使用，且由于已膨脹微球就地被使用，從而節省運輸空間和成本。
[0006]許多專利對膨脹熱塑性膨脹微球方法和裝置均有提及。如美國專利US5484815和US7192989闡述了適合膨脹微球干粉膨脹的方法和裝置。而美國專利US4513106提出適合微球漿料膨脹的方法及裝置，其作用原理是向可膨脹微球漿料中引入蒸汽并產生足夠的壓力加熱微球，使其至少有一定的膨脹，然后微膨脹的微球以至少lm/s的速度離開壓力區域，由于壓力降低使得微球進一步膨脹。雖然US4513106專利提出以漿料形式膨脹膨脹微球的方法可以解決直接膨脹微球干粉而導致周圍粉塵多的現象，但是US4513106專利所述的微球漿料膨脹工藝還有待進一步改善。EP0348372公開了一種制備膨脹熱塑塑料微球的工藝，其中膨脹發生于傳送帶上。所述工藝運行良好，但占用較大空間且較為昂貴。US4722943和US5342689描述了用于膨脹微球的方法，其中微球混合有表面阻擋涂層以防止在干燥步驟中結塊。但是，加工助劑，如滑石量非常高，而這影響了急冷的可能性。這也在控制微球膨脹程度上產生困難。CN1882638B、CN101263183A和CN1729087A描述了用于膨脹微球的方法，同樣其中微球混合有表面阻擋涂層以防止在膨脹步驟中結塊。同時，其膨脹裝置制備復雜。
[0007]上述所有制備方法都得不到非常純凈的已膨脹微球(超輕聚合物空心微球)，使得產品的使用受到了限制，比如在人造大理石、聚酯膩子和人工木材中的應用。中國專利(201510483687.3和201520594436.8)公布了一種制備非常純凈的已膨脹微球的熱氣流膨脹釜裝置，不過由于采用釜式膨脹，所以會引起微球發泡劑在釜內受熱不均勻，造成膨脹不均的產品質量問題。
【實用新型內容】
[0008]針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置。采用本實用新型裝置，使得所有微球發泡劑原料幾乎具有相同的膨脹和冷卻時間，微球在旋轉熱風中充分分散，加熱均勻，接觸熱風時間短，在旋轉冷風中冷卻迅速充分，可有效防止微球發泡劑在膨脹過程中膨脹不夠、不均勻和收縮結塊的問題，提高了制品質量，可連續穩定地獲得純凈超輕聚合物空心微球，保證生產效率。
[0009]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0010]本實用新型提供一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其包括旋轉熱氣流筒體、旋轉冷氣流筒體、進風管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述進風管與旋轉熱氣流筒體相連通，所述旋轉熱氣流筒體與旋轉冷氣流筒體通過第一連接管相連通，所述第一物料收集室與旋轉冷氣流筒體通過第二連接管相連通，所述第二物料收集室與第一物料收集室相連通。
[0011]作為優選方案，所述進風管的尾端設有風量控制裝置、溫度控制裝置、加熱裝置中的至少一種。
[0012]作為優選方案，所述進風管的側壁設有進料口。
[0013]作為優選方案，所述第一連接管上設有空氣進口。
[0014]作為優選方案，所述第一物料收集室的底端和第二物料收集室的底端各設有一個出料閥門。
[0015]作為優選方案，所述第一物料收集室的頂端還連通有除塵室，所述除塵室的上部設有引風裝置。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0017]1、本實用新型可以有效控制熱風溫度和進風量，可以適用不同型號的微球發泡劑，提尚設備使用效率；
[0018]2、本實用新型可以有效控制原料的加入量，使原料可以在旋轉熱風中充分分散，均勻加熱，膨脹完全，提高膨脹效率。同時，不需要對原料進行表面處理，可以得到純潔的超輕聚合物空心微球；
[0019]3、本實用新型采用兩個旋轉氣流筒串聯的方式，可以使已經膨脹好的微球發泡劑在旋轉冷風中迅速冷卻，可以保證微球膨脹不過分，不收縮，不結塊，提高了產品質量；
[0020]4、本實用新型采用兩個串聯的物料收集室，可以保證連續穩定地制備已膨脹微球發泡劑(即超輕聚合物空心微球)。
【附圖說明】
[0021]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0022]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0023]圖中:1、進風流量控制閥；2、進風管;3、進料口；4、旋轉熱氣流筒體;5、旋轉熱氣流筒體的出料口 ；6、空氣進口；7、旋轉冷氣流筒體;8、旋轉冷氣流筒體的出料口 ；9、第一物料收集室；10、出料閥門；11、第二物料收集室；12、除塵室；13、引風裝置；14、第一連接管；15、
第二連接管。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0025]如圖1所示，本實用新型提供的一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置包括旋轉熱氣流筒體4、旋轉冷氣流筒體7、進風管2，第一物料收集室9和第二物料收集室11，進風管2與旋轉熱氣流筒體4相連通，旋轉熱氣流筒體的出料口 5與旋轉冷氣流筒體7通過第一連接管14相連通，第一物料收集室9與旋轉冷氣流筒體的出料口 8通過第二連接管15相連通，第二物料收集室11與第一物料收集室9相連通。
[0026]為了實現多種進風效果，進風管2的尾端可設有風量控制裝置、溫度控制裝置、加熱裝置中的至少一種，如本實施方式中的進風流量控制閥I。
[0027]為了提高進料效果，在進風管2的側壁設有進料口3。
[0028]為了加速物料從旋轉熱氣流筒體向旋轉冷氣流筒體的運動，在第一連接管上開設有空氣進口 6。
[0029]為了控制出料速度，在第一物料收集室9的底端和第二物料收集室11的底端各設有一個出料閥門10。
[0030]為了避免在物料的流轉過程中產生灰塵，第一物料收集室9的頂端還連通有除塵室12，除塵室12的上部設有引風裝置13。
[0031]本實用新型的工作原理為:原料微球發泡劑從進料口進入進風管，立刻與具有合適的膨脹溫度和流量的熱氣流接觸，隨熱氣流進入筒體旋轉上升同時被加熱膨脹到達出料口膨脹完全，進入旋轉冷氣流筒體，與從進風口進入的冷風接觸冷卻，冷卻后的物料進入第一和第二物料收集室，等到第二物料收集室滿后，進行如下產品的收集和包裝的循環操作:
[0032]—、關閉第一物料收集室的閥門，打開第二物料收集室的閥門，收集包裝制備好的產品超輕聚合物空心微球，收集包裝完畢后；
[0033]二、關閉第二物料收集室下方的閥門，打開第一物料收集室下方的閥門，等到第二物料收集室滿后；
[0034]三、再關閉第一物料收集室下方的閥門，打開第二物料收集室下方的閥門，收集包裝制備好的產品超輕聚合物空心微球；
[0035]重復上述二和三操作，直到一批產品生產結束。
[0036]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。
【主權項】
1.一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，包括旋轉熱氣流筒體、旋轉冷氣流筒體、進風管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述進風管與旋轉熱氣流筒體相連通，所述旋轉熱氣流筒體與旋轉冷氣流筒體通過第一連接管相連通，所述第一物料收集室與旋轉冷氣流筒體通過第二連接管相連通，所述第二物料收集室與第一物料收集室相連通。2.如權利要求1所述的用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，所述進風管的尾端設有風量控制裝置、溫度控制裝置、加熱裝置中的至少一種。3.如權利要求1或2所述的用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，所述進風管的側壁設有進料口。4.如權利要求1所述的用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，所述第一連接管上設有空氣進口。5.如權利要求1所述的用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，所述第一物料收集室的底端和第二物料收集室的底端各設有一個出料閥門。6.如權利要求1所述的用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其特征在于，所述第一物料收集室的頂端還連通有除塵室，所述除塵室的上部設有引風裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于制備超輕聚合物空心微球的裝置，其包括旋轉熱氣流筒體、旋轉冷氣流筒體、進風管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述進風管與旋轉熱氣流筒體相連通，所述旋轉熱氣流筒體與旋轉冷氣流筒體通過第一連接管相連通，所述第一物料收集室與旋轉冷氣流筒體通過第二連接管相連通，所述第二物料收集室與第一物料收集室相連通。本實用新型可以有效控制熱風溫度和進風量，可以適用不同型號的微球發泡劑，提高設備使用效率；采用兩個串聯的物料收集室，可以保證連續穩定地制備已膨脹微球發泡劑(即超輕聚合物空心微球)。
【IPC分類】B01J13/02
【公開號】CN205216815
【申請號】CN201520999908
【發明人】孫偉賢, 劉峰, 陳寶生
【申請人】西能化工科技(上海)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月4日