一种氯磺化聚乙烯胶液脱除溶剂的新方法及专用装置制造方法及图纸

技术编号:15292677 阅读:89 留言:0更新日期:2017-05-11 01:25
本发明专利技术涉及一种氯磺化聚乙烯(CSM)胶液脱除溶剂的新方法及其专用装置——开放式、常压闪蒸干燥胶液膜(溶剂瞬间闪蒸),所得胶膜迅速冷却(防黄变)。该技术是在溶液法合成CSM结束后,直接将胶液引入开放式金属双辊表面,靠瞬间高温,常压闪蒸出溶剂,然后将薄膜迅速通过冷却辊予以冷却,得到薄膜状CSM产品。本发明专利技术的双辊装置为常压开放式,避免了密封及局部容易糊胶、缠胶、挂胶等技术难题,无需真空,具有设备简单,溶剂回收率高,干燥效率高等优势。可广泛应用于干燥热敏、高粘性物质,如氯丁橡胶、氯化天然橡胶、CSM橡胶等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物溶液脱除溶剂
,特别是指一种氯磺化聚乙烯(CSM)胶液脱除溶剂的新方法—开放式、常压闪蒸干燥胶液膜(溶剂瞬间闪蒸),所得胶膜迅速冷却(防黄变);并描述了专用装置(开放式、常压金属双辊闪蒸干燥机)的结构和参数。
技术介绍
在溶液法合成氯磺化聚乙烯(CSM)后,需要将溶剂脱除才能获得干燥产品。目前胶液脱溶剂干燥后处理方法主要分为以下三种:(1)湿法水蒸汽气提此法是将胶液分散于热水中,吹入水蒸汽气提带走溶剂(如CCl4),胶液经单釜或多釜凝聚,凝聚胶块和水经震动筛脱水再洗涤经二级螺杆挤压干燥即得成品CSM。该法水循环量大,能耗大,成品胶中酸/无机盐含量高(胶液中残留的Cl2和SO2遇到凝聚热水,反应生成盐酸和硫酸,少部分被包埋进凝聚的CSM中,为了中和剩下的酸,循环水中常须补加碱,形成盐),质量差,品相差。(2)密闭滚筒干燥此法是将CSM胶液喷涂到加热的密闭滚筒表面,在真空(以降低溶剂沸点)、较低温度下使溶剂蒸发,聚合物以薄膜状进行析出并干燥,此法也是传统工艺,严格密封(保证高真空度)及局部糊胶是该法技术难题。如果解决密封问题,此法还可延用。(3)预浓缩双螺杆干法挤出脱溶剂干燥方法一般分两步完成,首先将胶液进行预浓缩,一般采用薄膜蒸发或喷丝减压蒸发脱溶剂进行预浓缩,使胶含量从10%提浓至30%~50%,然后进入双螺杆挤出机进行深度脱溶剂干燥。此法须两步才能完成彻底干燥,设备投资大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型的CSM脱溶剂技术及专用装置。该技术采用开放式双辊表面,在高温、常压下快速闪蒸出薄的CSM液膜中的溶剂,同时迅速冷却所得CSM薄膜(防止变黄),一步法得到外观品相好,酸含量低,质量好的CSM。具有设备简单,溶剂回收率高,干燥效率高等优势。可广泛应用于脱除热敏性、高粘性物质中的易挥发溶剂。此类装置核心部件之一—加热的双辊,此前常被用于食品的干燥、热塑性塑料的塑化、以及橡胶的塑炼和混炼等场合。这里添加了关键的冷却辊,这种快速的热冷转换对于CSM胶液膜的快速脱溶剂和CSM薄膜的质量控制,至关重要。为实现本专利技术的专利技术目的,采取如下技术方案:一种CSM胶液脱除溶剂的新技术——开放式双辊闪蒸干燥,包括下述步骤:(1)将反向向内转动的不锈钢双辊(间隙0.05-0.5mm)表面加热到90-180℃(两辊温度相同),具体以高于聚合物玻璃化转变温度Tg和溶剂的沸点,同时又不引起聚合物变色为准;(2)将反应釜里的CSM胶液引入到上述双辊形成的V型槽内(两端用耐高温塑料挡住,防止外泄),可以是多点引入,也可以是单点引入。同时在V型槽上方移来抽风罩,抽走溶剂并回收。其中,多点或单点引入,是指胶液管道出口是多个(与槽平行排布)还是单个;抽风罩,是指放置在双辊上侧,可以负压抽走闪蒸出来的溶剂的罩子(固定或可移动均可,但要求风力要大,类似油烟机);抽走溶剂并回收,是指将溶剂引入低温区,凝结成液态溶剂,以达到循环利用,不污染大气环境的目的。(3)调整辊表面温度和转速,待辊表面形成干燥薄膜状包覆,用刀斜切下薄膜,迅速包覆到冷却辊上(表面温度20-25℃),然后收集并牵引到牵引轮上(扭曲成条状),用刀片切割成块状。形成稳定的胶液添加——辊筒转动——牵引、切割速率相匹配。其中,调整双辊表面温度和转速,是指以溶剂能快速、彻底被闪蒸出来,同时聚合物薄膜颜色无变化或变化轻微(热降解导致)为原则;用刀斜切下薄膜,是指用刮刀将粘附在辊表面的聚合物薄膜剥离下来,并牵引出去;冷却辊,是指表面温度为室温的不锈钢辊,CSM薄膜从热辊表面剥离后迅速包覆到冷却辊上,可防止CSM变黄(热降解);所说的牵引是指将剥离的CSM薄膜持续拉出并扭成绳状,然后切割成小块状。形成稳定的胶液添加——滚筒转动——牵引、切割速率相匹配。本专利技术所述的装置描述如下:一种氯磺化聚乙烯(CSM)胶液脱除溶剂的专用装置,所述装置为开放式、常压金属双辊闪蒸干燥机,包括不锈钢双辊、冷却系统、溶剂回收系统以及牵引、切割装置;所述不锈钢双辊是反向向内转动的不锈钢加热双辊,所述的冷却系统为冷却辊,所述不锈钢双热辊之间型形成V型槽,V型槽上下方安装有抽风罩。其中,所说的V型槽是指间隙很小的平行不锈钢双热辊上侧自然形成的V型空间,两端用耐高温塑料挡住;所述间隙为0.05-0.5mm。其中,所述的冷却辊由上冷却辊和下冷却辊组成。上冷却辊内部通入~30℃自来水,CSM薄膜从热辊表面剥离后迅速包覆到上冷却辊上,可防止CSM变黄(热降解)。下冷却辊内部通入~10℃低温自来水,CSM薄膜从上冷却辊表面到达下冷却辊,可进一步冷却,防止CSM未被完全冷却。冷却辊的材质为不锈钢,处于出料位置,用于冷却物料以及传送物料,起到牵引作用。冷却辊的冷却介质亦可以是空气(冬季时)。其中,不锈钢双辊,是指材质为不锈钢镀铬、不锈钢上搪瓷或不锈钢覆盖聚四氟乙烯的圆柱状实心或空心辊筒。其中,所说的耐高温塑料挡板材质为酚醛塑料。其中,所说的抽风罩,是指放置在双辊上下侧,可以负压抽走闪蒸出来的溶剂的罩子(固定或可移动均可,但要求风力要大,类似油烟机)。其中,所说的溶剂回收系统为冷凝器和抽风罩;冷凝器优选石墨冷凝器。所述抽风罩是在V型槽上、下方各一,抽风罩能使整个装置内形成轻微负压,负压由水循环泵生成;作为优选,本专利技术所述的不锈钢加热辊辊大小为直径200-1000mm,长200-2000mm,作为更优选,所选用的大小为直径600-900mm,长1000-1200mm;冷却辊长度与加热辊相同或略大,但直径可减小。作为优选,本专利技术所述的不锈钢辊材质为不锈钢镀铬,不锈钢上搪瓷,不锈钢覆盖聚四氟乙烯,作为更优选,所选用的材质为不锈钢镀铬;作为优选,本专利技术所述的不锈钢辊加热方式为电加热、水蒸汽加热、导热油加热,作为更优选,所选用的加热方式为电加热;作为优选,本专利技术所述的不锈钢辊冷却方式为:水冷、风冷、油冷,作为更优选,所选用的冷却方式为水冷,辊温可通过水温或流量控制;作为优选,本专利技术所述的不锈钢双辊(热辊)间隙为0.05-0.5mm,作为更优选,所选用的间隙为0.1-0.2mm;作为优选,本专利技术所述的不锈钢热辊表面加热温度为90-180℃(高于溶剂沸点、低于CSM分解温度);作为优选,本专利技术所述的不锈钢辊(含冷热辊)转速为1-5rpm,优选2-3rpm;作为优选,本专利技术所述的胶液中溶剂为CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CHFCl2及其混合物,CSM浓度2-10wt%,作为更优选,选CCl4且CSM浓度8wt%;作为优选,本专利技术所述的牵引为机械牵引,牵引速度与滚筒转速相匹配即可。与现有技术相比,本专利技术的优点有:本专利技术采用开放式不锈钢双辊表面,在高温、常压(无需真空)下快速、连续闪蒸出薄的聚合物(如CSM)液膜中的溶剂,并迅速冷却(以防黄变),一步法得到外观品相好,酸含量低,质量好的聚合物。具有设备简单,溶剂回收率高,干燥效率高等优势。可广泛应用于脱除热敏性、高粘性物质中的易挥发溶剂。该技术是在溶液法合成CSM结束后,直接将胶液引入开放式金属双辊表面,靠瞬间高温,常压闪蒸出溶剂,然后将薄膜迅速通过冷却辊予以冷却,得到薄膜状CSM产品。相比传统的热水凝聚技术(又称湿法水蒸汽气提法),本专利技术的溶剂闪蒸本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种氯磺化聚乙烯(CSM)胶液脱除溶剂的专用装置,其特征在于:所述装置为开放式、常压金属双辊闪蒸干燥机,包括不锈钢双辊、冷却系统、溶剂回收系统以及牵引、切割装置;所述不锈钢双辊是反向向内转动的双不锈钢加热双辊,所述的冷却系统为冷却辊,所述不锈钢双热辊之间形成V型槽,V型槽上下方安装有抽风罩;溶剂回收系统为抽风罩和冷凝器。

【技术特征摘要】
1.一种氯磺化聚乙烯(CSM)胶液脱除溶剂的专用装置,其特征在于:所述装置为开放式、常压金属双辊闪蒸干燥机,包括不锈钢双辊、冷却系统、溶剂回收系统以及牵引、切割装置;所述不锈钢双辊是反向向内转动的双不锈钢加热双辊,所述的冷却系统为冷却辊,所述不锈钢双热辊之间形成V型槽,V型槽上下方安装有抽风罩;溶剂回收系统为抽风罩和冷凝器。2.根据权利要求1所述的一种氯磺化聚乙烯胶液脱溶剂的专用装置,其特征在于:所说的V型槽是指间隙很小的平行双不锈钢加热辊上侧自然形成的V型空间,两端用耐高温塑料挡住;所述热辊间隙为0.05-0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种氯磺化聚乙烯胶液脱溶剂的专用装置,其特征在于:所述的冷却辊由上冷却辊和下冷却辊组成;上、下冷却辊分别以室温自来水和~10℃低温水为冷却介质;冬季时冷却介质也可以是空气。4.根据权利要求1所述的一种氯磺化聚乙烯胶液脱溶剂的专用装置,其特征在于:所说的不锈钢双辊,是指材质为不锈钢镀铬、不锈钢上搪瓷或不锈钢覆盖聚四氟乙烯的圆柱状实心或空心辊筒。5.一种氯磺化聚乙烯胶液脱溶剂的新方法,其特征在于,所述方法包括以下具体步骤:(1)将反向向内转动的双不锈钢双辊表面加热到90-180℃,具体以高于聚合物玻璃化转变温度Tg和溶剂的沸点...

【专利技术属性】
技术研发人员:李铁斌秦晓春
申请(专利权)人:江西虹润化工有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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