可膨胀微球干燥系统和利用其进行干燥的方法技术方案

本发明专利技术提供一种可膨胀微球干燥系统和利用其进行干燥的方法。所述干燥系统包括：(1)固液分离装置；(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段、出料段，其中，所述进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段包括同轴的双螺杆结构；其中，所述固液分离装置设置于所述干燥装置的进料段，(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述干燥装置的混合段，(4)出料收集装置，所述出料收集装置设置于所述干燥装置的出料段。本发明专利技术可实现可膨胀微球的连续干燥，有效防止可膨胀微球在干燥过程中粘结，提高了干燥系统的使用可靠性和简便性，有效提高了操作效率。

【技术实现步骤摘要】
可膨胀微球干燥系统和利用其进行干燥的方法
本专利技术涉及化工机械领域，具体涉及可膨胀微球干燥系统和利用其进行干燥的方法。
技术介绍
微球是一种可热膨胀的热塑性聚合物空心球，其内含有受热可膨胀的发泡剂，在受热条件下，聚合物外壳软化，发泡剂气化而使微球膨胀。各种微球的制备方法以及微球的性质和用途在许多专利(如CN104379647A)中都有详细描述，在此不再赘述。快思瑞科技(上海)有限公司可以提供各种不同膨胀温度的微球，形态主要有干粉和湿饼两种。湿饼的固含量通常为15％-90％。可膨胀微球在许多重要应用领域需要除去水分，以干燥，自由流动的形态作为添加剂或填料。可膨胀微球未发泡之前的密度通常为约1.1g/cm3，发泡之后密度减小到0.06g/cm3，可以作为轻质填充物填充在溶剂型油漆、印刷油墨、涂料和各种热固性塑料(如密封圈，绝缘管道，腻子化合物，纸张，织物，合成泡沫，人造大理石，聚合物混凝土和合成水泥)中。因此，制备干燥、自由流动、未发泡的可膨胀微球具有极大的市场价值。很多现有技术都公开了对可膨胀微球进行干燥的方法，但是目前几乎没有从浆料直接制备干燥可膨胀微球的方法。CN102633936A公开了一种通过喷雾干燥法制备干燥可膨胀微球的方法。然而，该方法需要较高的干燥温度，对可膨胀微球，特别是低温发泡微球的干燥不利，很容易引起微球在干燥过程中的膨胀。此外，喷雾干燥具有能耗大、成本高、产品损失以及环境粉尘严重等缺点。因此，上述微球干燥方法还有待进一步改善。EP0348372公开了一种对可膨胀微球进行干燥的工艺，其干燥发生于传送带上，所述工艺运行良好，但热量传递损失多，干燥时间长，效率低，且设备占用空间大，产品结块现象严重。因此，迫切需要一种能克服上述缺点的新型可膨胀微球干燥系统和利用该干燥系统进行干燥的方法。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种可膨胀微球干燥系统和利用其进行干燥的方法，其能实现对可膨胀微球的干燥，并可以有效防止可膨胀微球在干燥过程中粘结。本专利技术的专利技术人通过深入研究理解了微球湿饼在干燥过程中产生团聚的主要原因，并发现，在可膨胀微球的干燥操作期间，将微球湿饼与加工助剂(如分散剂)在高剪切下混合均匀，可以确保微球在干燥之前完全分离以减少团聚。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种可膨胀微球干燥系统，所述干燥系统包括：(1)固液分离装置；(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段、出料段，其中，所述进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段包括同轴的双螺杆结构；其中，所述固液分离装置设置于所述干燥装置的进料段，且所述固液分离装置的内部与所述进料段的内部联通；(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述干燥装置的混合段，且所述助剂添加装置的内部与所述混合段的内部联通；(4)出料收集装置，所述出料收集装置设置于所述干燥装置的出料段，且所述出料收集装置的内部与所述出料段的内部联通。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种利用上述可膨胀微球干燥系统对可膨胀微球进行干燥的方法，所述方法包括如下步骤：脱水：将悬浮聚合合成的微球浆料加入所述固液分离装置中，对所述微球浆料进行脱水以形成微球湿饼，并输送到所述干燥装置的进料段；混合：将所述微球湿饼从所述进料段输送到所述混合段，同时通过所述助剂添加装置向所述混合段添加加工助剂，使得所述微球湿饼和所述加工助剂混合，形成微球湿粉；干燥：将所述微球湿粉从所述混合段输送到所述干燥段，在所述干燥段中对所述微球湿粉进行干燥，得到微球干粉。本专利技术的干燥系统使用螺杆固液分离装置与双螺杆干燥装置的串联模式，较好地实现了使微球浆料干燥成粉的连续干燥。通过控制干燥时的温度，可以得到不同含水量的可膨胀微球，甚至可以实现可膨胀微球的膨胀。此外，本专利技术采用特定的螺杆固液分离装置，能实现浆料的固-液分离，同时解决了原料下料时堵塞和流动性差等问题，能把粘结分散不好的物料连续、均匀、稳定地喂入干燥装置。此外，本专利技术采用特定的双螺杆干燥装置，其中双螺杆结构可以使加工助剂(如液体分散剂)和微球湿饼混合均匀，得到几乎没有粘结的微球湿粉。双螺杆预热段和干燥段的圆周面上设置有两根螺杆相互啮合多条斜向设置的螺棱条，便于物料高效并均匀地加热，从而使物料能更好地脱水，使生产出来的产品不易粘结。本专利技术提高了干燥系统的使用可靠性和简便性，有效提高了操作效率，且便于加工、成本低，有利于实现批量化生产。与现有技术相比，本专利技术的方法将可膨胀微球浆料通过固液分离装置脱水，得到的微球湿饼与加工助剂(如液体分散剂)混合，然后通过在螺杆剪切作用下连续混合干燥除去水，从而制备干燥的可膨胀微球粉末。该方法操作连续、生产率高、能有效防止可膨胀微球的团聚和表面粘结，实现了可膨胀微球的连续干燥，可有效防止可膨胀微球在干燥过程中粘结、提高生产效率，同时达到节能环保的目的。附图说明图1为根据本专利技术一个实施方案的可膨胀微球干燥系统的示意图。图2为根据本专利技术一个实施方案的固液分离装置的示意图。图3为根据本专利技术一个实施方案的干燥装置的示意图。图4为实施例1的微球干粉的显微镜观测图。附图标记100：固液分离装置101：锥形加料斗102：排水口103：脱水螺杆104：驱动电机200：干燥装置201：机筒202：排气口203：双螺杆结构210：进料段220：混合段230：预热段240：干燥段250：冷却段260：出料段300：助剂添加装置400：出料收集装置500：横向联轴器600：机架700：主电机800：减速箱具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施方案，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。1.可膨胀微球干燥系统在本专利技术的一个实施方案中，如图1所示，可膨胀微球干燥系统包括：(1)固液分离装置100；(2)干燥装置200，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段210、混合段220、任选的预热段230、干燥段240、任选的冷却段250、出料段260，其中，所述进料段210、混合段220、任选的预热段230、干燥段240、任选的冷却段250包括同轴的双螺杆结构203；其中，所述固液分离装置100设置于所述干燥装置200的进料段210，且所述固液分离装置100的内部与所述进料段210的内部联通；(3)助剂添加装置300，所述助剂添加装置300设置于所述干燥装置200的混合段220，且所述助剂添加装置300的内部与所述混合段220的内部联通；(4)出料收集装置400，所述出料收集装置400固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可膨胀微球干燥系统，其特征在于，所述干燥系统包括：/n(1)固液分离装置；/n(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段、出料段，/n其中，所述进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段包括同轴的双螺杆结构；/n其中，所述固液分离装置设置于所述干燥装置的进料段，且所述固液分离装置的内部与所述进料段的内部联通；/n(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述干燥装置的混合段，且所述助剂添加装置的内部与所述混合段的内部联通；/n(4)出料收集装置，所述出料收集装置设置于所述干燥装置的出料段，且所述出料收集装置的内部与所述出料段的内部联通。/n

【技术特征摘要】
1.一种可膨胀微球干燥系统，其特征在于，所述干燥系统包括：
(1)固液分离装置；
(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段、出料段，
其中，所述进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段包括同轴的双螺杆结构；
其中，所述固液分离装置设置于所述干燥装置的进料段，且所述固液分离装置的内部与所述进料段的内部联通；
(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述干燥装置的混合段，且所述助剂添加装置的内部与所述混合段的内部联通；
(4)出料收集装置，所述出料收集装置设置于所述干燥装置的出料段，且所述出料收集装置的内部与所述出料段的内部联通。


2.根据权利要求1所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
所述固液分离装置包括：
锥形加料斗，所述锥形加料斗的外壁上具有与锥形加料斗内部连通的一个或多个的单向排水口；
脱水螺杆，所述脱水螺杆设置于所述锥形加料斗的内部；和
驱动电机。


3.根据权利要求2所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
在所述固液分离装置中，所述锥形加料斗包括锥形段和圆筒段，所述排水口设置于所述圆筒段上。


4.根据权利要求1所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
在所述干燥装置中，
所述进料段包括第一双螺杆结构，
所述混合段包括第二双螺杆结构，
所述任选的预热段、干燥段、任选的冷却段各自包括第三双螺杆结构，其中所述任选的预热段、干燥段、任选的冷却段各自包括的第三双螺杆结构是相同的或不同的。


5.根据权利要求4所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
在所述干燥装置中，所述第一双螺杆结构、第二双螺杆结构和所述第三双螺杆结构是互不相同的。


6.根据权利要求1所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
在所述干燥装置中，所述进料段、混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段、出料段的内部是联通的。


7.根据权利要求1所述的可膨胀微球干燥系统，其特征在于，
所述干燥装置还包括机筒，所述同轴的双螺杆结构设置于所述机筒的内部。


8.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志红，刘峰，高英，
申请(专利权)人：快思瑞科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31