CN105538531B - 一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置及其应用。该装置包含至少两个混料缸；每个混料缸包含内缸体、外缸体、温度探测元件、液体粉体共进式喂料器、搅拌桨、电机I和出料口；内缸体与外缸体之间形成夹层；在外缸体上设置进水口和出水口；温度探测元件的温度探测部位位于内缸体内部；液体粉体共进式喂料器设置在混料缸的顶部，搅拌桨位于混料缸内部的底部，电机I和搅拌桨连接，出料口设置在混料缸的底部。该装置可以使液体和粉体充分接触，液体逐步渗入至粉体内部，从而实现均匀分布。因此，该装置能在高分子材料改性领域中广泛应用。

Description

一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种混合装置，特别涉及一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置及其应用。

背景技术

高分子材料改性常常会使用很多种树脂材料，有固体、粉体、液体等形态。有些材料可以通过按比例分别添加且在下料口汇合方式直接进入挤出机，但有些材料，如粉体和液体，用合适的混合设备进行预混才能实现材料的均匀。特别对于高液体含量树脂粉体材料，液体并非只附着在粉体表面，而是要渗入树脂粉体内部，且液体分布要均匀。一旦液体分布不均，不同液体含量粉体会因密度不同造成下料速率不同，从而出现产品性能不稳定。甚至液体局部太多，此部分粉体会团聚结块，造成无法下料，会严重影响产品质量。

现有常用混合方式是将全部液体和树脂粉体倒入混料缸中一起搅拌，或者是树脂粉体先全部倒入混料缸，再一边搅拌一边加液体。前者容易造成团聚结块和液体分散不均，后者虽然改善了结块，但如果树脂粉体为易吸收易熔胀结构，也会出现液体分布不均匀情况。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置。该混合装置能解决现有技术中液体与树脂粉体混合不均，粉体吸液少，易团聚等问题。

本发明的另一目的在于提供所述用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置及其应用的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，包含至少两个混料缸；每个混料缸包含内缸体、外缸体、温度探测元件、液体粉体共进式喂料器、搅拌桨、电机I和出料口；内缸体设置在外缸体的内部，内缸体的开口与外缸体的开口密封连接，且内缸体的外壁与外缸体的内壁留有间隙，从而形成一夹层结构；在外缸体上设置进水口和出水口；温度探测元件的温度探测部位位于内缸体的内部；液体粉体共进式喂料器包含螺杆、电机II、液体喷头、液体进料管和漏斗，螺杆设置于漏斗内，电机II和螺杆连接，从而螺杆可以转动，带动物料穿过漏斗进入到混料缸的内部，液体喷头设置于螺杆的底部并位于漏斗的管道位置，液体进料管从螺杆的内部穿过与液体喷头连接；液体粉体共进式喂料器设置在混料缸的顶部，搅拌桨位于混料缸内部的底部，电机I和搅拌桨连接，出料口设置在混料缸的底部。

所述的混料缸之间优选为通过管道连接，管道的一端开口与前一混料缸的出料口连接，管道的另一端开口设置在后一混料缸的漏斗开口处。

所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置还包含液体层，液体层位于所述的夹层中。

所述的混料缸的个数为两个，依据液体层的温度不同，一个为具有加热功能的混料缸，一个为具有冷却功能的混料缸；具有加热功能的混料缸的出料口与具有冷却功能的混料缸的漏斗开口通过管道连接。具有加热功能的混料缸能提供热量给混合物，促使树脂粉体充分吸液；具有冷却功能的混料缸能使从具有加热功能的混料缸出来的热混合物一边继续吸液，一边逐渐冷却，以控制混合物不熔不粘。

所述的进水口设置在外缸体的顶部，所述的出水口设置在外缸体的底部，从而易于进水和排水。

所述的温度探测元件优选为温度探针。

所述的液体粉体共进式喂料器还包括液体流量计，液体流量计设置在液体进料管上。

所述用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置在高分子材料改性领域中的应用。

所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置在高分子材料改性领域中的应用，操作步骤如下：

(1)依据预先摸索好的条件，在不同的混料缸中的夹层中通入不同温度的水；

(2)在第一个混料缸中加入树脂粉体，同时启动第一个混料缸的液体粉体共进式喂料器和搅拌桨；

(3)待树脂粉体加完后，关闭液体粉体共进式喂料器；

(4)待完全搅拌均匀后，打开第一个混料缸的出料口，启动第二个混料缸的液体粉体共进式喂料器和搅拌桨；

(5)依据混料缸的个数进行如步骤(3)和(4)的操作，得到高液体含量树脂粉体。

本发明提供的均匀混合装置中各部件的设置原理如下：

温度探测元件能检测混合物料的实际温度。因为混合搅拌过程也会有摩擦热产生，搅拌速度越快，混合时间越长，混合温度越容易升高，所以通过检测实际温度，可完成热水温度、搅拌速度和混合时间的工艺参数设计和优化。

液体粉体共进式喂料器中，电机带动螺杆旋转使薄薄的粉体沿漏斗管内壁慢慢下落。液体进料管伸入螺杆中，与液体喷头连接，液体泵输送的液体通过液体进料管经液体喷头形成喷雾，射向漏斗管中下落粉体。由于喷射距离近，粉体薄，液体能均匀迅速地附着在粉体表面，再一起进入混料缸中进一步搅拌混合。通过调整螺杆转速和加液流量，可控制液体掺混比例。在具有加热功能混料缸中混合时，液体可加60-100％，在具有冷却功能的混料缸中混合时，再加入剩余量，一边混合吸液一边冷却至常温，以避免混合物表面熔融而发粘结块。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明结构设计简单，操作简单，控制精确，可以使液体和粉体充分接触，逐步渗入至粉体内部，从而实现均匀分布。

附图说明

图1是实施例1提供的均匀混合装置中混料缸的结构示意图；其中，1-上盖、2-漏斗、3-螺杆、4-液体进料管、5-液体流量计、6-出水口、7-出料口、8-搅拌桨、9-温度探针、10-液体喷头；11-进水口。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，包括两个如图1所示的混料缸。

每个混料缸包含内缸体、外缸体、温度探针9、液体粉体共进式喂料器、搅拌桨8、电机I和出料口7；内缸体设置在外缸体的内部，内缸体的开口与外缸体的开口通过上盖1密封连接，且内缸体的外壁与外缸体的内壁留有间隙，从而形成一夹层结构；在外缸体上设置进水口11和出水口6；温度探针9的温度探测部位位于内缸体的内部；液体粉体共进式喂料器包含漏斗2、螺杆3、电机II、液体喷头10、液体进料管4和液体流量计5，螺杆3设置于漏斗2内，电机II和螺杆3连接，从而螺杆可以转动，带动物料穿过漏斗2进入到混料缸的内部，液体喷头10设置于螺杆3的底部并位于漏斗2的管道位置，液体进料管4从螺杆3的内部穿过与液体喷头10连接，液体流量计5设置在液体进料管4上；液体粉体共进式喂料器设置在混料缸的顶部，搅拌桨8位于混料缸内部的底部，电机I和搅拌桨8连接，出料口7设置在混料缸的底部。

两个混料缸分别命名为混料缸A和混料缸B，混料缸A和混料缸B通过管道连接，管道的一端开口与混料缸A的出料口连接，管道的另一端开口设置在混料缸B的漏斗开口处。

应用的步骤如下：

(1)通过进水口11，在混料缸A的夹层中通入热水，在混料缸B中通入常温水。保持出料口7关闭。设定搅拌桨8旋转速度，螺杆3的旋转速度，液体流量计5的流量。

(2)开始混合时，倒一定量树脂粉体进入混料缸A中的漏斗2，迅速依次启动混料缸A中的搅拌电机I带动搅拌桨8按设定值旋转，启动螺杆电机II带动螺杆3按设定值旋转，打开液体进料管4的阀门，以液体流量计5设定流量的液体经液体喷头10向四周喷射，遇到沿漏斗2的斗管内壁徐徐下落的粉体，会立刻附着在其表面，一起落入混料缸底部受搅拌桨8带动搅拌。当树脂粉体全部喂入时，停螺杆电机II并关闭液体阀门。搅拌桨8继续搅拌一段时间后开出料口7，直至混合料全部由混料缸A进入混料缸B中，关闭搅拌混料缸A中的电机I和混料出料口7。在热缸(混料缸A)混合过程中，如温度探针9显示混合物料温度较高，则需下调热水温度，缩短搅拌时间，以避免混合料表面熔融结块。

(3)混合料进入混料缸B时，操作同步骤(2)，得到高液体含量树脂粉体。在冷缸(混料缸B)混合过程中，如温度探针9显示混合物料温度较高，则需降低搅拌桨8的旋转速度，延长搅拌时间，以避免混合料表面熔融结块。

如果液体添加量较少，可在热缸混合时全部加入；如果液体添加量较多，则热缸混合时加60～80％，冷缸混合加20～40％，将有利于液体逐步渗入粉体内部，充分均匀混合。

对比例1

一种混合装置，包含的部件和构造基本同实施例1，区别仅在于不含螺杆和电机II，构造如下：内缸体设置在外缸体的内部，内缸体的开口与外缸体的开口通过上盖密封连接，且内缸体的外壁与外缸体的内壁留有间隙，从而形成一夹层结构；在外缸体上设置进水口和出水口；温度探针的温度探测部位位于内缸体的内部；漏斗设置在混料缸的顶部；液体喷头设置在混料缸内部的顶部，液体进料管与液体喷头连接，液体流量计设置在液体进料管上；搅拌桨位于混料缸内部的底部，电机I和搅拌桨连接，出料口设置在混料缸的底部。

两个混料缸分别命名为混料缸A和混料缸B，混料缸A和混料缸B通过管道连接，管道的一端开口与混料缸A的出料口连接，管道的另一端开口设置在混料缸B的漏斗开口处。

应用的步骤如下：

(1)通过进水口，在混料缸A的夹层中通入热水，在混料缸B中通入常温水。保持出料口关闭。设定搅拌桨旋转速度，液体流量计的流量。

(2)开始混合时，将树脂粉体倒入进入混料缸A中的漏斗，迅速依次启动混料缸A中的搅拌电机I带动搅拌桨按设定值旋转，打开液体进料管的阀门，以液体流量计设定流量的液体经液体喷头向四周喷射，洒到树脂粉体上面。通过搅拌桨搅拌混匀。开混料缸A的出料口，直至混合料全部进入混料缸B中，关闭混料缸A的搅拌电机I和混料出料口。在热缸(混料缸A)混合过程中，如温度探针显示混合物料温度较高，则需下调热水温度，缩短搅拌时间，以避免混合料表面熔融结块。

(3)混合料进入混料缸B时，操作同步骤(2)，得到高液体含量树脂粉体。在冷缸(混料缸B)混合过程中，如温度探针显示混合物料温度较高，则需降低搅拌桨的旋转速度，延长搅拌时间，以避免混合料表面熔融结块。

对比例2

一种混合装置，仅仅含实施例1中混料缸A(热缸)。

应用的步骤同实施例1步骤(1)和(2)，即出料。

效果实施例

将树脂粉体和液体混合，其中，树脂粉体和液体按1：3配比。分别使用实施例1、对比例1和对比例2的混合装置进行混合。其中应用实施例1和对比例1中的混合装置，混料缸A中和混料缸B中的液体分配按2：1分配。混合效果如表1所示，可见，本发明提供的均匀混合装置效果更好。

表1

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于：包含至少两个混料缸；每个混料缸包含内缸体、外缸体、温度探测元件、液体粉体共进式喂料器、搅拌桨、电机I和出料口；内缸体设置在外缸体的内部，内缸体的开口与外缸体的开口密封连接，且内缸体的外壁与外缸体的内壁留有间隙，从而形成一夹层结构；在外缸体上设置进水口和出水口；温度探测元件的温度探测部位位于内缸体的内部；液体粉体共进式喂料器包含螺杆、电机II、液体喷头、液体进料管和漏斗，螺杆设置于漏斗内，电机II和螺杆连接，液体喷头设置于螺杆的底部并位于漏斗的管道位置，液体进料管从螺杆的内部穿过与液体喷头连接；液体粉体共进式喂料器设置在混料缸的顶部，搅拌桨位于混料缸内部的底部，电机I和搅拌桨连接，出料口设置在混料缸的底部。

2.根据权利要求1所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于：所述的混料缸之间通过管道连接，管道的一端开口与前一混料缸的出料口连接，管道的另一端开口设置在后一混料缸的漏斗开口处。

3.根据权利要求1所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于还包含液体层，液体层位于所述的夹层中。

4.根据权利要求1所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于：所述的混料缸的个数为两个，依据液体层的温度不同，一个为具有加热功能的混料缸，一个为具有冷却功能的混料缸；具有加热功能的混料缸的出料口与具有冷却功能的混料缸的漏斗开口通过管道连接。

5.根据权利要求1所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于：所述的进水口设置在外缸体的顶部，所述的出水口设置在外缸体的底部。

6.根据权利要求1所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置，其特征在于：所述的温度探测元件为温度探针。

7.权利要求1～6任一项所述用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置在高分子材料改性领域中的应用。

8.根据权利要求7所述的用于制备高液体含量树脂粉体的均匀混合装置在高分子材料改性领域中的应用，其特征在于包含如下步骤：

(1)依据预先摸索好的条件，在不同的混料缸中的夹层中通入不同温度的水；

(2)在第一个混料缸中加入树脂粉体，同时启动第一个混料缸的液体粉体共进式喂料器和搅拌桨；

(3)待树脂粉体加完后，关闭液体粉体共进式喂料器；

(4)待完全搅拌均匀后，打开第一个混料缸的出料口，启动第二个混料缸的液体粉体共进式喂料器和搅拌桨；

(5)依据混料缸的个数进行如步骤(3)和(4)的操作，得到高液体含量树脂粉体。