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CN113650183B - 一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置 - Google Patents

一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置 Download PDF

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CN113650183B CN202111122309.4A CN202111122309A CN113650183B CN 113650183 B CN113650183 B CN 113650183B CN 202111122309 A CN202111122309 A CN 202111122309A CN 113650183 B CN113650183 B CN 113650183B
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Abstract

一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，包括原料箱、原料处置机构以及原料推送机构；所述原料箱包括炭黑箱、载体箱、液剂箱及助剂箱；所述炭黑箱内设有分散网筛，所述分散网筛由横向和竖向的两层相互垂直的金属细线板叠置组成，所述金属细线两端分别固定于所述金属细线固定条上，所述金属细线固定条与所述队列腔的内侧壁之间设有横向滑动限位机构；所述载体箱底部设有振动盘机构；液剂箱内设有一电控增压机构，与一设有流量计的液剂输送管道连接；所述助剂箱内设有压力活塞机构；所述原料处置机构包括原料分发嘴和原料混装盘；所述原料推送机构设置于所述原料混装盘的一侧。本发明能够简化原料配比的自动作业，提高原料混合效率。

Description

一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置
技术领域
本发明涉及一种炭黑染料技术，尤其是涉及一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置。
背景技术
色母粒是由超量的化学助剂，载体树脂和分散剂所组成。色母粒是把超常量的颜料(染料)均匀载附于树脂中而得到的聚集体。色母料主要由颜料、分散剂和载体树脂构成。色母粒是一种新型高分子材料专用色剂，主要用于塑料的色彩加工。炭黑色母粒组成材料一般有包括碳黑、碳黑载体、碳黑润湿剂、碳黑分散剂和其他加工助剂。而炭黑色母粒的加工过程主要是先将原料混合后，再经由密炼以及切割后形成大小规则的颗粒状固体，再进行包装。而这个过程中，对于炭黑色母粒的后期使用时的质量的影响主要是炭黑的分散性能，技术人员主要是在密炼及后续工序中进行加强分散性调整的工作，使得炭黑色母粒的分散性能得到加强。在此情况下，尤其是高含量的炭黑色母粒的生产，如何使得炭黑色母粒的分散性能更强，使其加工过程中减少分散性能的波动，同时，保证原材料的使用更为精准和充分，降低生产成本，成为了一个有效提高炭黑色母粒生产加工中进一步提高工艺技术水平的突破口。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，简化原料配比的自动作业，提高原料混合效率。
本发明的技术解决方案是：
一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，包括原料箱、原料处置机构以及原料推送机构；
所述原料箱包括炭黑箱、载体箱、液剂箱及助剂箱；
所述炭黑箱内设有分层隔板，所述分层隔板设置于所述炭黑箱中部，所述分层隔板上部为等候腔，下部为队列腔；所述队列腔内设有分散网筛，所述分散网筛由横向和竖向的两层相互垂直的金属细线板叠置组成，所述金属细线板两端设有金属细线固定条，所述金属细线板上由相互平行间隔固定距离的若干金属细线并排组成，所述金属细线两端分别固定于所述金属细线固定条上，所述金属细线固定条与所述队列腔的内侧壁之间设有横向滑动限位机构，所述队列腔下方的炭黑箱底部设有炭黑出料口，所述出料口下方设有自动翻转称重盘；
所述载体箱内装有炭黑载体，其底部设有振动盘机构，所述振动盘机构的出口下方设有自动翻转称重盘；
所述液剂箱内装有液体状的试剂，其为一密封腔体，其顶部设有一电控增压机构，其底部设有液剂出口，所述液剂出口与一液剂输送管道连接，所述液剂输送管道上设有流量计；
所述助剂箱内设有压力活塞机构，其底部设有助剂出口，所述助剂出口下方设有自动翻转称重盘，或与一设有流量计的助剂输送管道连接；
所述原料处置机构包括原料分发嘴和原料混装盘；所述原料分发嘴固定于所述原料混装盘上方的横向往复移动机构上，所述原料分发嘴包括炭黑分发嘴、载体分发嘴、液剂喷嘴和助剂分发嘴；所述炭黑分发嘴上方设有炭黑斗，所述炭黑斗对应炭黑箱的所述自动翻转称重盘设置，所述载体分发嘴上方设有载体斗，所述载体斗对应载体箱的所述自动翻转称重盘设置；所述炭黑分发嘴为一扁平的长条形炭黑原料出口，所述炭黑分发嘴与所述原料混装盘的底部平行设置；所述载体分发嘴为一扁平的长条形的载体颗粒原料出口，其并列设置于所述炭黑分发嘴的后侧；所述液剂喷嘴与所述液剂输送管道连接，其为一扁平的长条形雾化喷嘴，并列设置于所述炭黑分发嘴的前侧；所述助剂分发嘴为一扁平的长条形的出口，其并列设置于所述载体分发嘴的后侧；
所述原料推送机构设置于所述原料混装盘的一侧，包括推送杆及推板，所述推板对应所述原料混装盘的设置，用以将所述原料混装盘上装载的原料推送出去。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述分散网筛的金属细线板的金属细线固定条与所述队列腔侧壁之间对应设有横向设置的凹槽和凸条的限位结构，所述金属细线固定条能够于所述队列腔侧壁上横向滑移一设定距离，所述队列腔侧壁外设有电磁铁滑移控制器，所述金属细线固定条的两端分别设有固定磁铁。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述凹槽和凸条结构之间为极性相反的磁悬浮结构。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述金属细线板上的金属细线为电热金属丝，其与设置于两端的所述金属细线固定条上的电源连接。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述炭黑分发嘴和载体分发嘴上设有振动器。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述分层隔板为栅格式挡板机构，包括相互平行的固定栅和移动栅，所述移动栅经由驱动机构驱动横移开启后，形成间隔排列的下料口，所述分层隔板上的碳黑能够经由所述下料口落入所述队列腔中。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述原料混装盘为一可折叠机构，其由底部平板及两侧L型折叠板组成，所述L型折叠板后侧设有推杆机构，所述可折叠机构折叠后形成一密封管道，所述推送板的轮廓尺寸与该密封管道相配合。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，所述推送杆的长度大于所述密封管道的长度，所述推送板的周缘包覆连接有橡胶布，所述橡胶布的另一端固定连接至所述原料推送机构上，所述密封管道末端周缘设置有向内包覆的橡胶刮片。
如上所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其中，原料推送机构为来回振动式推送运行方式。
由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：
本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，通过多个具有针对性的原料箱的设置，以及原料分发嘴的运动组合分发控制，有效地使得原料以设定的配比进行装载，同时，在完成原料配比装载后，即可实现原料的高度混合的效果。无需再进行原料的搅拌混合操作。本发明处理后的原料具有较高的分散混合效果，对于后续炭黑色母粒的分散性能具有进一步提高的辅助效果。
附图说明
图1为本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置的较佳实施例的结构示意图；
图2为本发明的炭黑箱的较佳实施例的结构示意图；
图3为本发明的原料推送机构的较佳实施例的结构示意图一；
图4为本发明的原料推送机构的较佳实施例的结构示意图二。
主要元件标号说明：
本发明：
1：炭黑箱 2：载体箱 3：液剂箱
4：助剂箱 5：自动翻转称重盘 6：原料分发嘴
61：原料斗 7：横向往复移动机构 8：原料混装盘
9：熔炼装置 10：栅格式挡板机构 11：电磁铁滑移控制器
12：金属细线固定条 13：金属细线板 14：流量计
15：原料推送机构 16：推送杆 17：推板
18：橡胶布 19：刮片
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明的一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，请参照图1及图2所示，本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置包括原料箱、原料处置机构以及原料推送机构15；所述原料箱包括炭黑箱1、载体箱2、液剂箱3及助剂箱4；所述炭黑箱1内设有分层隔板，所述分层隔板设置于所述炭黑箱1中部，所述分层隔板上部为等候腔，下部为队列腔；通过上部等候腔和下部队列腔的分层组合，可以使炭黑箱1内的碳黑分次进行输送，有效放置碳黑积压结团。所述队列腔内设有分散网筛，所述分散网筛由横向和竖向的两层相互垂直的金属细线板13叠置组成，所述金属细线板13两端设有金属细线固定条12，所述金属细线板13上由相互平行间隔固定距离的若干金属细线并排组成，所述金属细线两端分别固定于所述金属细线固定条12上，所述金属细线固定条12与所述队列腔的内侧壁之间设有横向滑动限位机构，所述金属细线固定条12经由驱动机构带动能够进行与金属细线水平垂直方向上的左右往复运动，借此，两相互垂直的金属细线板13各自的往复运动，能够形成对落下的碳黑进行切割的分散处理结构，通过控制所述分散筛网的运动频率，能够实现不同程度的防碳黑结团的处理效果。所述队列腔下方的炭黑箱1底部设有炭黑出料口，所述出料口下方设有自动翻转称重盘5，当自动翻转称重盘5上有设定重量的碳黑后，会自动翻转将碳黑倒入下方的器件中；所述载体箱2内装有炭黑载体，其底部设有振动盘机构，所述振动盘机构的出口下方设有自动翻转称重盘5，通过振动盘机构对碳黑载体进行整理排列，使符合规格要求的碳黑载体颗粒落入下方的自动翻转称重盘5中，达到足够重量后，再翻转倒入下方器件中。所述液剂箱3内装有液体状的试剂，其为一密封腔体，其顶部设有一电控增压机构，其底部设有液剂出口，所述液剂出口与一液剂输送管道连接，所述液剂输送管道上设有流量计14，通过所述电控增压机构的推动，能够将所述液剂箱3内的液剂向外输送，并经由流量计14的实时计数，可以随时控制所需流量速度和剂量；所述助剂箱4内设有压力活塞机构，其底部设有助剂出口，所述助剂出口下方设有自动翻转称重盘5，或与一设有流量计14的助剂输送管道连接；本发明的助剂箱4可以根据其他助剂的物理状态来选择下方衔接自动翻转称重盘5或者液剂输送管道。
所述原料处置机构包括原料分发嘴6和原料混装盘8；所述原料分发嘴6固定于所述原料混装盘8上方的横向往复移动机构7上，所述原料分发嘴6包括炭黑分发嘴、载体分发嘴、液剂喷嘴和助剂分发嘴；原料分发嘴6上设有原料斗61，所述炭黑分发嘴上方设有炭黑斗，所述炭黑斗对应炭黑箱1的所述自动翻转称重盘5设置，所述载体分发嘴上方设有载体斗，所述载体斗对应载体箱2的所述自动翻转称重盘5设置；所述炭黑分发嘴为一扁平的长条形炭黑原料出口，所述炭黑分发嘴与所述原料混装盘8的底部平行设置；所述载体分发嘴为一扁平的长条形的载体颗粒原料出口，其并列设置于所述炭黑分发嘴的后侧；所述液剂喷嘴与所述液剂输送管道连接，其为一扁平的长条形雾化喷嘴，并列设置于所述炭黑分发嘴的前侧；所述助剂分发嘴为一扁平的长条形的出口，其并列设置于所述载体分发嘴的后侧。本发明的炭黑、炭黑载体以及液剂经过定量称定后，直接倒入或输送至其下方的原料分发嘴6中，当然，原料分发嘴6是能够往复移动的，也就是可以通过控制系统的设定，控制当所述原料分发嘴6移动至对应的原料箱体下方的出料口时才进行原料的推送，即将炭黑、炭黑载体及液剂送入原料分发嘴6中的炭黑斗、载体斗以及液剂喷嘴中。再通过对应的原料分发嘴6将原料按设定速度和速率铺撒在所述原料混装盘8上。由于所述原料分发嘴6是来回往复移动的，因此，多种原料会往复一层一层地覆盖，形成均匀混合的状态。更进一步的，若需要覆盖堆叠高度较高，量较大时，所述横向往复移动机构7上还可以设置垂直升降机构，从而控制原料分发嘴6可以一直靠近原料堆叠表面进行铺撒，而不会与原料发生刮擦。
所述原料推送机构15设置于所述原料混装盘8的一侧，包括推送杆16及推板17，所述推板17对应所述原料混装盘8的设置，用以将所述原料混装盘8上装载的原料推送出去。当原料按比例铺撒足够的量之后，通过原料推送机构15，能够将原料直接推送至下一步工序中进行直接的密炼。本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，不仅能够按比例配置原料，同时在配置完成后，直接获得混合高度均匀的原料组合，无需再进行原料的搅拌混合操作。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述分散网筛的金属细线板13的金属细线固定条12与所述队列腔侧壁之间对应设有横向设置的凹槽和凸条的限位结构，所述金属细线固定条12能够于所述队列腔侧壁上横向滑移一设定距离，所述队列腔侧壁外设有电磁铁滑移控制器11，所述金属细线固定条12的两端分别设有固定磁铁。通过限位结构的设置，可以使所述金属细线板13实现限定范围内的运动效果，并且通过电磁铁滑移控制器11的设置，能够实现金属细线板13进行非常平滑的滑移动作，使得往复滑移频率可控。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述凹槽和凸条结构之间为极性相反的磁悬浮结构。将所述限位结构设置为类磁悬浮结构，能够有效减小金属细线板13的滑移阻力。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述金属细线板13上的金属细线为电热金属丝，其与设置于两端的所述金属细线固定条12上的电源连接。通过设置为电热金属丝，除了能够实现切割分散筛网的功能外，还能够对碳黑进行干燥除湿，提高碳黑后续加工的松散度。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述碳黑分发嘴和载体分发嘴上设有振动器。设置有振动器能够使得在碳黑分发嘴和载体分发嘴中的原料能够充分地撒落，不会遗留在原料分发嘴6中。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述分层隔板为栅格式挡板机构10，包括相互平行的固定栅和移动栅，所述移动栅经由驱动机构驱动横移开启后，形成间隔排列的下料口，所述分层隔板上的碳黑能够经由所述下料口落入所述队列腔中。通过分层设置，能够实现碳黑堆积的分次输送，通过所述栅格式挡板机构10的设置，能够定量地进行碳黑的分发。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，如图3及图4所示，所述原料混装盘8为一可折叠机构，其由底部平板及两侧L型折叠板组成，所述L型折叠板后侧设有推杆机构，所述可折叠机构折叠后形成一密封管道，所述推送板的轮廓尺寸与该密封管道相配合。如图3所示，所述原料混装盘8展开后为一U型盘状结构，其折叠后形成一矩形管道，借此，在折叠的过程中可以将原料进一步的折叠形成较小的柱体，在再推送至下一步的熔炼装置9中，减少原料撒落至外侧的情况的发生。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述推送杆16的长度大于所述密封管道的长度，所述推送板的周缘包覆连接有橡胶布18，所述橡胶布18的另一端固定连接至所述原料推送机构15上，所述密封管道末端周缘设置有向内包覆的橡胶刮片19。所述推送杆16能够将所述推送板推送至所述密封管道末端外的位置，借此保证不会遗留原料在所述原料混装盘8上，同时，通过橡胶布18以及橡胶刮片19的设置，当推板17返回时，橡胶刮片19会以反向刮下橡胶布18上附着的原料，借此保证原料能够充分地被推送至下一步工序中。
如上所述的本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其较佳的实施例中，所述原料推送机构15为来回振动式推送运行方式。也就是说，所述推送杆16在推动的过程中，在往复两个行程运行中，还包含往复振动的效果，通过往复振动的作用，减少因挤压导致原料堵塞和原料过度压紧的情况，保证后续密炼工序的高效率进行。
本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，能够通过控制系统，设定需要的配比量，通过自动翻转称重盘5和流量计14的控制，实现从原料分发嘴6中铺撒的速度和速率，实现不同原料的同时均匀铺撒。较佳的实施例中，所述原料分发嘴6的开口尺寸为可以经由驱动机构控制调整的可调原料分发嘴6，从而通过控制原料分发嘴6的开度大小，实现原料分发速率的调控，使得原料的铺撒作业更灵活可控。
本发明的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，通过多个具有针对性的原料箱的设置，以及原料分发嘴6的运动组合分发控制，有效地使得原料以设定的配比进行装载，同时，在完成原料配比装载后，即可实现原料的高度混合的效果。无需再进行原料的搅拌混合操作。本发明处理后的原料具有较高的分散混合效果，对于后续炭黑色母粒的分散性能具有进一步提高的辅助效果。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，包括原料箱、原料处置机构以及原料推送机构；
所述原料箱包括炭黑箱、载体箱、液剂箱及助剂箱；
所述炭黑箱内设有分层隔板，所述分层隔板设置于所述炭黑箱中部，所述分层隔板上部为等候腔，下部为队列腔；所述队列腔内设有分散网筛，所述分散网筛由横向和竖向的两层相互垂直的金属细线板叠置组成，所述金属细线板两端设有金属细线固定条，所述金属细线板上由相互平行间隔固定距离的若干金属细线并排组成，所述金属细线两端分别固定于所述金属细线固定条上，所述金属细线固定条与所述队列腔的内侧壁之间设有横向滑动限位机构，所述队列腔下方的炭黑箱底部设有炭黑出料口，所述出料口下方设有自动翻转称重盘；
所述载体箱内装有炭黑载体，其底部设有振动盘机构，所述振动盘机构的出口下方设有自动翻转称重盘；
所述液剂箱内装有液体状的试剂，其为一密封腔体，其顶部设有一电控增压机构，其底部设有液剂出口，所述液剂出口与一液剂输送管道连接，所述液剂输送管道上设有流量计；
所述助剂箱内设有压力活塞机构，其底部设有助剂出口，所述助剂出口下方设有自动翻转称重盘，或与一设有流量计的助剂输送管道连接；
所述原料处置机构包括原料分发嘴和原料混装盘；所述原料分发嘴固定于所述原料混装盘上方的横向往复移动机构上，所述原料分发嘴包括炭黑分发嘴、载体分发嘴、液剂喷嘴和助剂分发嘴；所述炭黑分发嘴上方设有炭黑斗，所述炭黑斗对应炭黑箱的所述自动翻转称重盘设置，所述载体分发嘴上方设有载体斗，所述载体斗对应载体箱的所述自动翻转称重盘设置；所述炭黑分发嘴为一扁平的长条形炭黑原料出口，所述炭黑分发嘴与所述原料混装盘的底部平行设置；所述载体分发嘴为一扁平的长条形的载体颗粒原料出口，其并列设置于所述炭黑分发嘴的后侧；所述液剂喷嘴与所述液剂输送管道连接，其为一扁平的长条形雾化喷嘴，并列设置于所述炭黑分发嘴的前侧；所述助剂分发嘴为一扁平的长条形的出口，其并列设置于所述载体分发嘴的后侧；
所述原料推送机构设置于所述原料混装盘的一侧，包括推送杆及推板，所述推板对应所述原料混装盘的设置，用以将所述原料混装盘上装载的原料推送出去。
2.如权利要求1所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述分散网筛的金属细线板的金属细线固定条与所述队列腔侧壁之间对应设有横向设置的凹槽和凸条的限位结构，所述金属细线固定条能够于所述队列腔侧壁上横向滑移一设定距离，所述队列腔侧壁外设有电磁铁滑移控制器，所述金属细线固定条的两端分别设有固定磁铁。
3.如权利要求2所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述凹槽和凸条结构之间为极性相反的磁悬浮结构。
4.如权利要求3所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述金属细线板上的金属细线为电热金属丝，其与设置于两端的所述金属细线固定条上的电源连接。
5.如权利要求4所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述炭黑分发嘴和载体分发嘴上设有振动器。
6.如权利要求5所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述分层隔板为栅格式挡板机构，包括相互平行的固定栅和移动栅，所述移动栅经由驱动机构驱动横移开启后，形成间隔排列的下料口，所述分层隔板上的碳黑能够经由所述下料口落入所述队列腔中。
7.如权利要求6所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述原料混装盘为一可折叠机构，其由底部平板及两侧L型折叠板组成，所述L型折叠板后侧设有推杆机构，所述可折叠机构折叠后形成一密封管道，所述推板的轮廓尺寸与该密封管道相配合。
8.如权利要求7所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，所述推送杆的长度大于所述密封管道的长度，所述推板的周缘包覆连接有橡胶布，所述橡胶布的另一端固定连接至所述原料推送机构上，所述密封管道末端周缘设置有向内包覆的橡胶刮片。
9.如权利要求8所述的高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置，其特征在于，原料推送机构为来回振动式推送运行方式。
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