一种PVA胶棉的聚乙烯醇原料制备方法及使用的专用设备与流程

一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法及使用的专用设备
技术领域
1.本发明涉及聚乙烯醇原料制备技术领域，具体为一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法及使用的专用设备。


背景技术：

2.聚乙烯醇是一种外观呈白色片状、絮状或粉末状固体的有机化合物，溶于水（95℃以上），聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等，也是pva胶棉的重要化学原料。
3.对比文件为授权公告号cn211383872u的专利公开了一种食品生产用搅拌蒸发结晶罐，该专利中通过设置搅拌轴、搅拌叶、加热板，可对溶液进行加热和搅拌，增加溶液的受热均匀程度，并且还通过设置推板、滑座、环形滑道、凹槽和刮板，可对蒸发结晶罐体内壁进行刮除，减少蒸发结晶罐体内壁附着的材料，但是上述结构在实际使用过程中，还存在以下问题：驱动电机（1）首先对比文件中虽然设置了相应的搅拌结构，也设计了相应的刮壁结构，但是其搅拌结构和刮壁结构都只是为了实现各自对应的作用，两者之间毫无关联，且对比文件中搅拌结构的形态较为固定，使得该搅拌结构始终只能对固定位置处的溶液进行搅拌，而对比文件中的刮壁结构则还需要通过人工推动推板才能让刮板对罐体的内壁进行刮壁清理，无法实现自动为罐体内壁进行刮壁清理。
4.进料口（2）对比文件中的装置在对溶液进行蒸发结晶的过程中，是直接将蒸发产生的高温蒸汽通过罐盖顶部的排出管排到生产车间中，既会造成大量热能的浪费，提高该结晶罐制成的产品成本，也会造成生产车间内的温度较高，影响车间内生产工人的正常作业。
5.中层仓（3）现有的聚乙烯醇原料制备设备通常只有一组搅拌结构对原料进行混合搅拌并蒸发，其所能起到的搅拌效果和搅拌效率都十分有限，无法进一步提高设备对混合溶液的搅拌效果，从而降低了装置的实际使用效果，不利于推广使用。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法及使用的专用设备，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法，包括以下步骤：一、将聚乙酸乙烯酯、氢氧化钠、偶氮二异丁腈和甲醇按照100:2:4：180的质量比例准备好，接着将全部的氢氧化钠与总量三分之一的甲醇混合搅拌，得到添加剂溶液留用；二、然后将总量三分之一的甲醇、聚乙酸乙烯酯和偶氮二异丁腈全部加入到搅拌釜中进行加热并搅拌，之后继续对反应后的混合液进行加热蒸发，得到制作聚乙烯醇的初始原料并取出；
三、接着将剩余的甲醇、添加剂溶液和聚乙烯醇的初始原料一同加入到搅拌釜中进行加热搅拌，待到全部溶液混合完全后，将其静置；四、最后将静置后溶液上清液全部排出，将溶液底部沉淀物进行干燥处理，便可以得到制作pva胶棉的聚乙烯醇原料。
8.优选的，一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法所使用的专用设备，包括中层仓、底层仓和顶层仓其特征在于：所述底层仓的内顶部安装有隔板，且隔板顶部的中心位置处安装有固定轴承，所述固定轴承的内侧安装有主转轴，所述顶层仓顶部的中间位置处安装有与主转轴顶部传动连接的驱动电机，所述隔板顶部非圆心的位置处均匀开设有通气孔，所述隔板底部的边缘位置处安装有连接轴承，且连接轴承的外圈对称安装有刮板，所述刮板的内侧安装有挡板，所述主转轴外侧的底部设置有搅拌组件，所述底层仓内壁的底部安装有第二电加热板，所述底层仓外侧的底部设置有抽气装置；所述中层仓的内底部安装有底板，所述底板的顶部安装有第一电加热板，所述中层仓的内侧设置有辅热组件，所述底板顶部的中间位置处安装有安装管，且主转轴位于安装管的内部，所述底板底部靠近中心的位置处对称安装有电磁阀，所述电磁阀的输出端与底层仓的内顶部连通，所述主转轴外侧的顶部安装有圆板，且圆板底部的边缘位置处均匀设置有四组第一搅拌杆，所述底层仓外侧的顶部安装有与底层仓内部连通的进气阀，所述底层仓的外侧安装有控制面板，所述控制面板通过导线分别与驱动电机、第二电加热板和第一电加热板电连接。
9.优选的，所述搅拌组件包括固定环、配重块、弹簧、活动环、连接杆、安装杆、第二搅拌杆和切刀，所述主转轴外侧的中间位置处安装有固定环，所述主转轴外侧的底部套设有活动环，所述主转轴外侧的底部套设有弹簧，且弹簧的两端分别与固定环和活动环固定连接，所述固定环和活动环的外侧皆对称铰接有连接杆，同一端两组连接杆远离主转轴的一端共同铰接有与挡板相互配合的配重块，所述活动环的底部对称安装有安装杆，且两组安装杆的底端共同安装有第二搅拌杆，所述第二搅拌杆的两侧对称安装有切刀。
10.优选的，所述辅热组件包括螺旋导热管、第一螺旋状气流槽、第二螺旋状气流槽、环形管、进气孔、导热片、通孔和导热棒，所述中层仓的内壁安装有螺旋导热管，所述中层仓内壁的底部安装有环形管，且环形管的内部与螺旋导热管的底端连通，所述环形管的底部均匀开设有进气孔，所述底板顶部的边缘位置处均匀安装有导热棒，且导热棒的底端延伸至底板的下方并安装有导热片，所述导热片的表面均匀开设有通孔，所述中层仓的外侧设置有第一螺旋状气流槽，所述螺旋导热管的顶端与第一螺旋状气流槽的内顶部连通，所述底层仓外侧设置有第二螺旋状气流槽，且第二螺旋状气流槽的内顶部与第一螺旋状气流槽的内底部连通，所述第二螺旋状气流槽的内底部与抽气装置的输入端连通。
11.优选的，所述抽气装置包括抽气泵、排水阀和暂存仓，所述底层仓外侧的底部安装有暂存仓，且暂存仓顶部的一端与第二螺旋状气流槽的底端连通，所述底层仓外侧底部远离暂存仓的一端安装有抽气泵，而抽气泵的输入端与暂存仓顶部的一端连通，暂存仓一端的底部安装有排水阀。
12.优选的，所述主转轴外侧的顶部套设有套管，且套管的顶端与顶层仓的内顶部固定连接，而套管外侧的底部安装有大齿轮，所述第一搅拌杆的顶端延伸至圆板的上方并安装有与大齿轮相互啮合额的小齿轮。
13.优选的，所述顶层仓顶部的两端对称设置有进料口，且进料口的底端与中层仓的内部连通，所述底层仓底部的中心位置处设置有排料口，所述排料口的外侧螺纹设置有密封盖。
14.优选的，所述安装管内部的顶端和底部皆设置有油封，且安装管的内部安装有两组辅助轴承，而辅助轴承的内侧与主转轴的外侧固定连接。
15.优选的，所述导热片呈弧形结构，且若干组导热片可以围成一个完整的圆环。
16.优选的，所述主转轴是由两组转动杆组成，顶部一组转动杆的横截面呈圆形，而底部一组转动杆的横截面呈正方形，所述主转轴的底端穿过第二搅拌杆并延伸至底层仓的内底部。
17.与现有技术相比，本发明提供了一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法及使用的专用设备，具备以下有益效果：1、本发明在将对混合液进行加热搅拌时，通过控制驱动电机高速、中速、低速不同档位的转速，调节安装杆和第二搅拌杆的高度，混合液在底层仓内部还未完全蒸发结晶时，控制驱动电机带动主转轴中档转动，配重块受离心力将安装杆和第二搅拌杆拉起，弹簧受力缩短，此时的第二搅拌杆与底层仓的内底部不接触，且配重块也不与挡板接触，从而让安装杆和第二搅拌杆可以对混合液进行搅拌，而在需要对底层仓内底部的结晶进行去除时，控制驱动电机低档转动，第二搅拌杆则十分接近底层仓的内底部，第二搅拌杆上的切刀可以对底层仓内底部的结晶进行破碎，直到将底层仓内底部的结晶全部破碎，随后打开排料口便可以将混合液蒸发后剩余的结晶料取出，当底层仓的内壁上溅射有混合液并蒸发结晶后，可以控制驱动电机高档转动，提高配重块受到的离心力，从而让配重块移动到挡板的一侧并带动两组刮板自动对底层仓的内壁刮壁清理，极大地提高了该设备的功能性。
18.2、本发明在对底层仓内部的混合液加热蒸发时，控制抽气装置抽气，迫使底层仓内部的水蒸气穿过通气孔并向进气孔流动，过程中高温的水蒸气也会通过若干导热片上的通孔，对导热片进行加热，热量随后通过导热棒传导进底板的上方，从而可以对中层仓内部的溶液进行加热，提高设备对热能的利用效率，且在蒸汽通过进气孔和环形管进入到螺旋导热管内部后，又可以通过对中层仓内壁向中层仓内部的溶液传递热量，进一步提高设备对余热的利用效率。
19.3、本发明可以先通过第一搅拌杆对中层仓内部的溶液进行初步加热搅拌，随后打开电磁阀，让搅拌后的溶液进入到底层仓内底部，并通过安装杆和第二搅拌杆对溶液做进一步的加热搅拌，通过两次加热搅拌既可以提高设备的搅拌效果，也可以在底部一组搅拌结构对溶液进行搅拌的同时，又能让顶部一组搅拌结构进行下一批溶液加热搅拌，极大地提高设备生产聚乙烯醇原料的效率。
附图说明
20.图1为本发明的主视图；图2为本发明的主视剖视图；图3为本发明底层仓的主视剖视图；图4为本发明连接轴承的立体示意图；图5为本发明中层仓的俯视剖视图；
图6为本发明螺旋导热管的示意图；图7为本发明安装杆和第二搅拌杆连接的主视剖视图；图8为本发明导热片和导热棒连接的立体示意图；图9为本发明图2的a处放大图。
21.图中：1、驱动电机；2、进料口；3、中层仓；4、控制面板；5、底层仓；6、排料口；7、抽气装置；8、进气阀；9、顶层仓；10、主转轴；11、安装管；12、圆板；13、第一搅拌杆；14、辅热组件；141、螺旋导热管；142、第一螺旋状气流槽；143、第二螺旋状气流槽；144、环形管；145、进气孔；146、导热片；147、通孔；148、导热棒；15、隔板；16、搅拌组件；161、固定环；162、配重块；163、弹簧；164、活动环；165、连接杆；166、安装杆；167、第二搅拌杆；168、切刀；17、第二电加热板；18、电磁阀；19、底板；20、通气孔；21、固定轴承；22、刮板；23、挡板；24、连接轴承；25、第一电加热板。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法，包括以下步骤：一、将聚乙酸乙烯酯、氢氧化钠、偶氮二异丁腈和甲醇按照100:2:4：180的质量比例准备好，接着将全部的氢氧化钠与总量三分之一的甲醇混合搅拌，得到添加剂溶液留用；二、然后将总量三分之一的甲醇、聚乙酸乙烯酯和偶氮二异丁腈全部加入到搅拌釜中进行加热并搅拌，之后继续对反应后的混合液进行加热蒸发，得到制作聚乙烯醇的初始原料并取出；三、接着将剩余的甲醇、添加剂溶液和聚乙烯醇的初始原料一同加入到搅拌釜中进行加热搅拌，待到全部溶液混合完全后，将其静置；四、最后将静置后溶液上清液全部排出，将溶液底部沉淀物进行干燥处理，便可以得到制作pva胶棉的聚乙烯醇原料。
24.进一步地，一种pva胶棉的聚乙烯醇原料制备方法所使用的专用设备，包括中层仓3、底层仓5和顶层仓9其特征在于：底层仓5的内顶部安装有隔板15，且隔板15顶部的中心位置处安装有固定轴承21，固定轴承21的内侧安装有主转轴10，顶层仓9顶部的中间位置处安装有与主转轴10顶部传动连接的驱动电机1，隔板15顶部非圆心的位置处均匀开设有通气孔20，隔板15底部的边缘位置处安装有连接轴承24，且连接轴承24的外圈对称安装有刮板22，刮板22的内侧安装有挡板23，主转轴10外侧的底部设置有搅拌组件16，底层仓5内壁的底部安装有第二电加热板17，底层仓5外侧的底部设置有抽气装置7；中层仓3的内底部安装有底板19，底板19的顶部安装有第一电加热板25，中层仓3的内侧设置有辅热组件14，底板19顶部的中间位置处安装有安装管11，且主转轴10位于安装管11的内部，底板19底部靠近中心的位置处对称安装有电磁阀18，电磁阀18的输出端与底层仓5的内顶部连通，主转轴10外侧的顶部安装有圆板12，且圆板12底部的边缘位置处均
匀设置有四组第一搅拌杆13，底层仓5外侧的顶部安装有与底层仓5内部连通的进气阀8，底层仓5的外侧安装有控制面板4，控制面板4通过导线分别与驱动电机1、第二电加热板17和第一电加热板25电连接。
25.进一步地，搅拌组件16包括固定环161、配重块162、弹簧163、活动环164、连接杆165、安装杆166、第二搅拌杆167和切刀168，主转轴10外侧的中间位置处安装有固定环161，主转轴10外侧的底部套设有活动环164，主转轴10外侧的底部套设有弹簧163，且弹簧163的两端分别与固定环161和活动环164固定连接，固定环161和活动环164的外侧皆对称铰接有连接杆165，同一端两组连接杆165远离主转轴10的一端共同铰接有与挡板23相互配合的配重块162，活动环164的底部对称安装有安装杆166，且两组安装杆166的底端共同安装有第二搅拌杆167，第二搅拌杆167的两侧对称安装有切刀168。
26.进一步地，辅热组件14包括螺旋导热管141、第一螺旋状气流槽142、第二螺旋状气流槽143、环形管144、进气孔145、导热片146、通孔147和导热棒148，中层仓3的内壁安装有螺旋导热管141，中层仓3内壁的底部安装有环形管144，且环形管144的内部与螺旋导热管141的底端连通，环形管144的底部均匀开设有进气孔145，底板19顶部的边缘位置处均匀安装有导热棒148，且导热棒148的底端延伸至底板19的下方并安装有导热片146，导热片146的表面均匀开设有通孔147，中层仓3的外侧设置有第一螺旋状气流槽142，螺旋导热管141的顶端与第一螺旋状气流槽142的内顶部连通，底层仓5外侧设置有第二螺旋状气流槽143，且第二螺旋状气流槽143的内顶部与第一螺旋状气流槽142的内底部连通，第二螺旋状气流槽143的内底部与抽气装置7的输入端连通。
27.进一步地，抽气装置7包括抽气泵、排水阀和暂存仓，底层仓5外侧的底部安装有暂存仓，且暂存仓顶部的一端与第二螺旋状气流槽143的底端连通，底层仓5外侧底部远离暂存仓的一端安装有抽气泵，而抽气泵的输入端与暂存仓顶部的一端连通，暂存仓一端的底部安装有排水阀，有助于底层仓5内部的蒸汽向环形管144内部流动，而蒸汽在经过第一螺旋状气流槽142和第二螺旋状气流槽143内部冷凝成液体后，会被集中收集在暂存仓的内部。
28.进一步地，主转轴10外侧的顶部套设有套管，且套管的顶端与顶层仓9的内顶部固定连接，而套管外侧的底部安装有大齿轮，第一搅拌杆13的顶端延伸至圆板12的上方并安装有与大齿轮相互啮合额的小齿轮，有助于第一搅拌杆13在以主转轴10为轴心转动时，其自身还能自转，从而可以进一步提高第一搅拌杆13对中层仓3内部混合液的搅拌效果。
29.进一步地，顶层仓9顶部的两端对称设置有进料口2，且进料口2的底端与中层仓3的内部连通，底层仓5底部的中心位置处设置有排料口6，排料口6的外侧螺纹设置有密封盖，进料口2便于将原料倒入进中层仓3的内部，而排料口6则让底层仓5内部的原料排出。
30.进一步地，安装管11内部的顶端和底部皆设置有油封，且安装管11的内部安装有两组辅助轴承，而辅助轴承的内侧与主转轴10的外侧固定连接，在提高主转轴10转动稳定性的同时，又能让避免蒸汽通过安装管11进入到中层仓3的内部。
31.进一步地，导热片146呈弧形结构，且若干组导热片146可以围成一个完整的圆环，可以使得蒸汽与导热片146接触面最大化，从而提高设备的热利用效果。
32.进一步地，主转轴10是由两组转动杆组成，顶部一组转动杆的横截面呈圆形，而底部一组转动杆的横截面呈正方形，主转轴10的底端穿过第二搅拌杆167并延伸至底层仓5的
内底部，主转轴10下半段方体型可以提高主转轴10带动第二搅拌杆167转动的稳定性。
33.实施例1，如图1-5和7所示，通过控制面板4可以控制驱动电机1在三个档位间切换，即高速挡、中速档和低速挡，以便于调整安装杆166和第二搅拌杆167在底层仓5内部的高度；当驱动电机1处于高速档时：配重块162受到的离心力最大，从而让配重块162移动到靠近底层仓5内壁的位置处，此时的配重块162位于挡板23的一侧并带动两组刮板22自动对底层仓5的内壁刮壁清理，而刮落的混合液结晶则落到底层仓5的内底部；当驱动电机1处于中速档时：配重块162受离心力将安装杆166和第二搅拌杆167拉起，弹簧163受力缩短，此时的第二搅拌杆167与底层仓5的内底部不接触，且配重块162也不与挡板23接触，从而让安装杆166和第二搅拌杆167可以对混合液进行搅拌，保证设备对混合液的搅拌效果；当驱动电机1处于低速档时：第二搅拌杆167会抵在混合液结晶的顶部，转动的第二搅拌杆167配合切刀168则可以逐渐对底层仓5内底部的结晶破碎，随着整块的结晶逐渐被破碎，也会使得第二搅拌杆167逐渐靠近底层仓5的内底部，直到将底层仓5内底部的结晶全部破碎，随后打开排料口6，配合转动的第二搅拌杆167便可以将混合液蒸发后剩余的结晶料从排料口6排出。
34.实施例2，如图2和9所示，在主转轴10外侧的顶部套设有套管，且套管的顶端与顶层仓9的内顶部固定连接，而套管外侧的底部安装有大齿轮，同时第一搅拌杆13的顶端延伸至圆板12的上方并安装有与大齿轮相互啮合额的小齿轮，这样在主转轴10带动圆板12和第一搅拌杆13转动，由于大齿轮和小齿轮的配合，可以使得第一搅拌杆13在以主转轴10为轴心转动时，其自身还能自转，从而可以进一步提高第一搅拌杆13对中层仓3内部混合液的搅拌效果。
35.实施例3，如图1-3和5-9所示，本发明在对底层仓5内部的混合液加热蒸发时，控制抽气装置7抽气，迫使底层仓5内部的水蒸气穿过通气孔20并向进气孔145流动，过程中高温的水蒸气也会通过若干导热片146上的通孔147，对导热片146进行加热，热量随后通过导热棒148传导进底板19的上方，从而可以对中层仓3内部的溶液进行加热，提高设备对热能的利用效率，且在蒸汽通过进气孔145和环形管144进入到螺旋导热管141内部后，又可以通过对中层仓3内壁向中层仓3内部的溶液传递热量，进一步提高设备对热能的利用效率。
36.工作原理：使用前将装置接通电源，首先操作人员通过两组进料口2将总量三分之一的甲醇、聚乙酸乙烯酯和偶氮二异丁腈全部加入到中层仓3的内部，接着控制第一电加热板25进行加热，并控制驱动电机1带动主转轴10转动，利用第一搅拌杆13对中层仓3内部的混合液进行搅拌，与此同时通过控制面板4控制第一电加热板25进行加热，随后控制电磁阀18打开，让中层仓3内部的混合液进入到底层仓5的内底部，混合液在底层仓5内部还未完全蒸发结晶时，控制驱动电机1带动主转轴10中档转动，配重块162受离心力将安装杆166和第二搅拌杆167拉起，弹簧163受力缩短，此时的第二搅拌杆167与底层仓5的内底部不接触，且配重块162也不与挡板23接触，从而让安装杆166和第二搅拌杆167可以对混合液进行搅拌，而在需要对底层仓5内底部的结晶进行去除时，控制驱动电机1低档转动，第二搅拌杆167则十分接近底层仓5的内底部，第二搅拌杆167上的切刀168可以对底层仓5内底部的结晶进行破碎，直到将底层仓5内底部的结晶全部破碎，随后打开排料口6便可以将混合液蒸发后剩
余的结晶料取出，当底层仓5的内壁上溅射有混合液并蒸发结晶后，可以控制驱动电机1高档转动，提高配重块162受到的离心力，从而让配重块162移动到挡板23的一侧并带动两组刮板22自动对底层仓5的内壁刮壁清理；在对底层仓5内部的混合液加热蒸发时，控制抽气装置7抽气，外界的空气通过进气阀8进入到底层仓5的内部，而底层仓5内部的水蒸气则穿过通气孔20并向进气孔145流动，过程中高温的水蒸气也会通过若干导热片146上的通孔147，对导热片146进行加热，热量随后通过导热棒148传导进底板19的上方，从而可以对中层仓3内部的溶液进行加热，提高设备对热能的利用效率，且在蒸汽通过进气孔145和环形管144进入到螺旋导热管141内部后，又可以通过对中层仓3内壁向中层仓3内部的溶液传递热量，进一步提高设备对热能的利用效率，随后蒸汽进入到第一螺旋状气流槽142的内顶部，蒸汽顺着第一螺旋状气流槽142的导向逐渐下移，之后进入到第二螺旋状气流槽143的内顶部，同样顺着第二螺旋状气流槽143的导向流动，蒸汽在经过第一螺旋状气流槽142和第二螺旋状气流槽143内部的过程中，提高整个罐体的保温效果，而蒸汽则逐渐冷凝成液体并通过第二螺旋状气流槽143的导向进入到暂存仓的内部，定期打开排水阀将暂存仓内收集的液体排出。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。