可膨胀微球干燥系统和方法技术方案

本发明专利技术提供可膨胀微球干燥系统和方法，所述系统包括：(1)进料装置，(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段；脱水段；干燥部位；所述干燥部位在横向上依次包括混合段、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、脱水段、干燥部位包括同轴的双螺杆结构；其中，所述进料装置设置于所述进料段，且所述进料装置的内部与所述进料段的内部联通；以及(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述混合段；(4)出料收集装置，所述出料收集装置设置于所述出料段。本发明专利技术可实现可膨胀微球的连续化干燥，有效防止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。

Drying system and method of expandable microsphere

【技术实现步骤摘要】
可膨胀微球干燥系统和方法
本专利技术属于化工机械领域，具体涉及一种可膨胀微球干燥系统和方法。
技术介绍
可膨胀微球是一种经悬浮聚合合成的塑料颗粒，由气密性外壳和密封在内的发泡剂组成。当微球被加热时产生不可逆膨胀，进而生成发泡微球。可膨胀微球作为发泡材料被广泛应用于工业领域、药剂、轻质填料等。当用于印刷油墨时，可以在墙纸和纺织品上创建3D纹理。在纸板中，微球可以用作轻质填料，增加体积，同时提高绝缘性能。汽车工业在车身底部涂层、轮胎、复合材料和粘合剂脱胶中使用微球。微球合成与发泡技术在CN105396524A等专利中均有所报道。由于合成工艺的差异，根据微球的可膨胀温度范围，可将微球分为低温微球、高温微球以及超高温微球。快思瑞科技(上海)有限公司可以提供形式为干粉和湿浆的各种不同膨胀温度的微球，当微球受热膨胀后，其直径从20μm增加到50–80μm，密度从1100kg·m–3下降到约20-30kg·m–3。可膨胀微球的未膨胀形式和膨胀形式在市场均有销售，但是由于膨胀微球密度小，是超轻的粉体，其生产，运输，以及销售多有不便，因此使用者一般多采购未膨胀的微球，现场膨胀或者直接将未膨胀的微球加入到生产步骤中用于连续制备最终产品。可膨胀微球聚合完成并且从水相中收集颗粒，得到处于湿饼状态的湿饼并进一步干燥以形成自由流动的可分散粉末。由于球体对温度敏感取决于聚合物壳壁的软化点，因此通常不能使用高温蒸发干燥来及时除去水分。而且，由于含水浆料含有许多来自悬浮聚合过程的污染物和添加剂，因此在脱水形成湿饼时倾向于聚集和结块，导致在最终干燥时无法得到分散性良好的未膨胀微球。许多专利对膨胀微球的干燥方法和装置均有提及。CN105150494A提出了一种连续制备超轻质填料的设备和方法，很好地解决了加料时原料的架桥、堵塞和流动性差等问题，其中使用了双螺杆实现了湿饼连续制备干粉超轻质填料。但是，上述专利提及的方法和装置是对含水量低的湿饼进一步干燥，而从浆料得到湿饼通常需要固液分离装置。CN1093830663A提到了使用双螺杆进行固液分离的装置，由于在大多数情况下，螺杆压滤机能够尽可能地除去液体，可以简化后期干燥，同时使干燥更经济。由于螺杆对于物料的连续搅拌，很大程度上避免了物料将水分包裹在内的情况，使得脱水更彻底，但是由于粉体压滤时容易产生团聚问题，此设备在干燥可膨胀微球浆料脱水时的团聚问题得不到解决。CN106693416A提到了一种利用由喷雾干燥塔，真空干燥器以及气流干燥系统组成的装置，可以实现对浆料的直接干燥，但是存在喷雾干燥设备耗能高，容易产生粉尘污染等问题，还有待改进。因此，迫切需要一种能克服上述缺点的可膨胀微球干燥系统和方法。
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方法，其能实现可膨胀微球的连续干燥，并有效防止可膨胀微球在干燥过程中相互粘结。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种可膨胀微球干燥系统，其包括：(1)进料装置，(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：进料段，脱水段，干燥部位，所述干燥部位在横向上依次包括混合段、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、脱水段、干燥部位包括同轴的双螺杆结构；其中，所述进料装置设置于所述进料段，且所述进料装置的内部与所述进料段的内部联通；以及(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述混合段，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方面，提供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：进料：将悬浮聚合合成的微球浆料加入所述进料装置中，并输送到所述干燥装置的进料段；脱水：将所述微球浆料从所述进料段输送到所述脱水段，在所述脱水段中对所述微球浆料进行脱水，由此得到湿饼；混合：将所述湿饼从所述脱水段输出到所述干燥部位的混合段，同时通过所述助剂添加装置向所述干燥部位的混合段添加加工助剂，使得湿饼和所述加工助剂混合，形成湿粉；干燥：将所述湿粉从所述干燥部位的混合段向所述干燥部位的干燥段输送，在所述干燥段中对所述湿粉进行加热干燥，得到干粉。本专利技术的干燥系统通过螺杆脱水-螺杆干燥的组合形式，并通过添加加工助剂，实现了微球的连续化低温干燥，可有效防止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。此外，本专利技术通过采用螺旋搅拌的定量进料装置和连续的双螺杆结构，可以进行不同发泡温度区间和状态的可膨胀微球的干燥。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，本专利技术首次通过在脱水段和干燥部位的串联装置中利用螺杆的搅拌及推动作用，提供一种由浆料经上述装置直接连续干燥得到可膨胀微球的方法，大幅提高了微球干燥效率。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，本专利技术的方法很好地解决了微球干燥时无法连续操作、干燥时产生聚集结块等问题。根据本专利技术，可以从微球浆料开始直接干燥，并可以直接进行微球浆料的连续低温干燥，不经过单独的脱水形成湿饼阶段，直接由微球浆料经螺杆脱水、混合、干燥直至最后成为自由流动的微球干粉。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干燥装置的示意图。图3为根据本专利技术一个实施方案的脱水段的示意图。图4为根据本专利技术一个实施方案的干燥部位的示意图。图5为实施例1的微球干粉的显微镜观测图。附图标记100：进料装置200：干燥装置201：机筒202：排气口210：进料段211：第一双螺杆220：脱水段221：第二双螺杆222：排水口223：滤网230：干燥部位231：第三双螺杆232：第四双螺杆230-1：混合段230-2：预热段230-3：干燥段230-4：冷却段240：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，以下结合具体实施例，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，提供一种可膨胀微球干燥系统，其包括：(1)进料装置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，脱水段220，干燥部位230，所述干燥部位在横向上依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可膨胀微球干燥系统，其特征在于，包括：/n(1)进料装置，/n(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：/n进料段，/n脱水段，/n干燥部位，所述干燥部位在横向上依次包括混合段、任选的预热段、干燥段、任选的冷却段，/n出料段，/n其中，所述进料段、脱水段、干燥部位包括同轴的双螺杆结构；/n其中，所述进料装置设置于所述进料段，且所述进料装置的内部与所述进料段的内部联通；以及/n(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述混合段，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，包括：
(1)进料装置，
(2)干燥装置，所述干燥装置在横向上依次包括：
进料段，
脱水段，
干燥部位，所述干燥部位在横向上依次包括混合段、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、脱水段、干燥部位包括同轴的双螺杆结构；
其中，所述进料装置设置于所述进料段，且所述进料装置的内部与所述进料段的内部联通；以及
(3)助剂添加装置，所述助剂添加装置设置于所述混合段，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，
所述进料装置包括锥形加料斗，所述锥形加料斗的顶部设有电机，所述电机与所述进料装置的中心轴固定连接，所述中心轴上设有锥形螺旋桨，所述锥形螺旋桨从上至下半径依次减少。


3.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，所述脱水段包括排水口和滤网，所述滤网的网孔大小为50-100目。


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，
所述脱水段包括第二双螺杆结构，
在所述干燥部位中，所述混合段包括第三双螺杆结构，
所述预热段、干燥段、冷却段各自包括第四双螺杆结构，其中所述预热段、干燥段、冷却段各自包括的第四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，
所述第一双螺杆结构和第二双螺杆结构是相同的，以及所述第三双螺杆结构和所述第四双螺杆结构是不同的。


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，所述进料段的内部、所述脱水段的内部、所述干燥部位的内部、所述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，所述机筒围绕所述同轴的双螺杆结构。


8.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：成晓军，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