一种制备高粘硅油乳状液反应器的制造方法
【专利摘要】本发明属于新型硅油乳状液制备【技术领域】，特别是涉及一种制备高粘硅油乳状液反应器；其特征是该反应器有容器主体、夹套、主搅拌器和刮壁搅拌器组成。主搅拌旋转使得物料产生流场，由于主搅拌器由三层不同旋向的桨叶，物料由容器底部向上流动，至液面处物料又被反向的桨叶往下压，油水两相形成剪切而乳化，桨叶的尺寸宽大特别适应于高粘度的硅油乳状液的制备；刮壁器可以沿着容器内壁刮扫粘附在壁面的乳化不良的物料，使其进入主搅拌乳化，该刮壁搅拌紧贴容器内壁，不会改变主搅拌的流场流型；容器采用平底带圆弧直边的封头，使得高粘物料向上流动更为方便，实现乳化的均匀；本发明制备的高粘硅油乳状液粒径分布窄，尤其适合制备大粒径的水包油(O/W)乳液，本发明还可以用于其它高粘物料体系的反应过程。
【专利说明】一种制备高粘硅油乳状液反应器
【技术领域】
[0001]本发明属于新型硅油乳状液制备【技术领域】，特别是涉及一种制备高粘硅油乳状液反应器。
技术背景
[0002]硅油(聚硅氧烷)，即有机硅化合物，是指含有S1-Ο键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，具有优良的化学稳定性、耐热耐寒性、耐候性、憎水性、润滑性、高折射性以及贮存稳定性，广泛应用于各种工业行业，包括汽车、建筑、化学品、电气工程和电子工业、医药工业、纸浆和造纸、运输业、航空航天工业、纺织、皮革、机械工程、金属加工等各个领域。高粘度硅油为高粘流体，由于成膜性好，可用于修复毛发的损伤和提高梳理性，同时因具有独特的润滑功能，其作为皮肤滋润剂、毛发调理剂的优秀性能已得到广泛的公认。另一方面，硅油由于其疏水性，在水相中难以分散，而直接应用于纤维则手感、牢度及弹性均不理想，因此需要制备成硅油乳状液后方能应用。与纯硅油相比，硅油乳状液不仅产品形态变化了，而且性能也大不一样。目前高粘硅油乳状液现已泛用于化妆品、护发产品、塑料加工和纺织品整理等方面，此外在建筑表面防水和皮革护理等方面也有广泛的应用。
[0003]高粘硅油的乳状液制备一直存在着乳化困难、乳液稳定性差、乳液的颗粒分布宽和可控性差等问题。通常高粘硅油乳状液为水包油(0/W)型，便于相关领域使用。现有的乳化装备通常采用常规搅拌反应釜，由于搅拌器的结构形式，适应不了高粘硅油体系的混合良好的要求，从而不能满足水剂和乳化剂(水相)与硅油(油相)的良好乳化，制备的乳状液粒径分布宽，产品不稳定。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种制备高粘硅油乳状液反应器，具有操作方便、结构简单，能有效制备高粘硅油乳液，克服常规搅拌反应釜的有关缺点。
[0005]按照本发明所提供设计方案，所述的一种制备高粘硅油乳状液反应器，包括反应器的容器主体(1)、夹套(2)、主搅拌器(3)和刮壁搅拌器(4)，其特征在于:容器主体(1)与夹套(2)相连，主搅拌器(3)和刮壁搅拌器(4)设置在容器主体(1)内，主搅拌器轴(3.4)在刮壁搅拌器轴(4.4)内，两者形成套轴，主搅拌器减速机(3.5)设在刮壁搅拌器减速机(4.5)上。
[0006]所述的容器主体⑴包括直筒体(1.1)、下封头(1.2)、上封头(1.3)、进液管(1.4)、人孔(1.5)和出料管(1.6)。直筒体(1.1)与下封头(1.2)和上封头(1.3)连接成整体，进液管(1.4)和人孔(1.5)安装在上封头(1.2)上，出料管(1.6)安装在下封头(1.2)的底部。下封头(1.2)为平底带圆弧直边形式。
[0007]所述的夹套(2)包括夹套简体(2.1)、夹套封头(2.2)、夹套下部管(2.3)和夹套上部管(2.4)。夹套简体(2.1)和夹套封头(2.2)连接成整体，它们与容器主体(1)连接。
[0008]所述的主搅拌器(3)包括下层搅拌桨(3.1)、中间搅拌桨(3.2)、上层搅拌桨(3.3)、主搅拌器轴(3.4)、主搅拌器减速机(3.5)和主搅拌器电机(3.6)。下层搅拌桨(3.1)、中间搅拌桨(3.2)和上层搅拌桨(3.3)与主搅拌器轴(3.4)相连，主搅拌器轴(3.4)与主搅拌器减速机(3.5)相连。下层搅拌桨(3.1)为四叶45°折桨，中间搅拌桨(3.2) 二叶45°折桨，两者折向相同，上层搅拌桨(3.3)为二叶45°折桨，其折向与中间搅拌桨(3.2)的折向相反，下层搅拌桨(3.1)离容器主体(1)底部距离1?5cm。
[0009]所述的刮壁搅拌器⑷包括刮板(4.1)、刮板框(4.2)、刮壁横梁(4.3)、刮壁搅拌器轴(4.4)、刮壁搅拌器减速机(4.5)和电机(4.6)。刮板(4.1)安装在刮板框(4.2)上，刮壁横梁(4.3)与刮板框(4.2)和刮壁搅拌器轴(4.4)相连，刮壁搅拌器减速机(4.5)与刮壁搅拌器轴(4.4)相连。刮壁搅拌器(4)沿容器主体(1)的内壁设置，其刮板(4.1)的材料为聚四氟乙烯板材。
[0010]本发明有益效果是引入三层不同旋向的桨叶，物料由容器底部向上流动，至液面处物料又被反向的桨叶往下压，油水两相形成剪切而乳化，桨叶的尺寸宽大特别适应于高粘度的硅油乳状液的制备；刮壁器可以沿着容器内壁刮扫粘附在壁面的乳化不良的物料，使其进入主搅拌乳化，该刮壁搅拌紧贴容器内壁，不会改变主搅拌的流场流型；容器采用平底带圆弧直边的封头，使得高粘物料向上流动更为方便，实现乳化的均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为一种制备闻粘娃油乳状液反应器结构不意图【具体实施方式】
[0012]图1所示为一种制备高粘硅油乳状液反应器结构示意图，主要由容器主体1、夹套2、主搅拌器3和刮壁搅拌器4组成，其特征在于:容器主体1与夹套2相连，主搅拌器3和刮壁搅拌器4设置在容器主体1内，主搅拌器轴3.4在刮壁搅拌器轴4.4内，两者形成套轴，主搅拌器减速机3.5设在刮壁搅拌器减速机4.5上。
[0013]所述的容器主体1包括直筒体1.1、下封头1.2、上封头1.3、进液管1.4、人孔1.5和出料管1.6。直简体1.1与下封头1.2和上封头1.3连接成整体，进液管1.4和人孔1.5安装在上封头1.2上，出料管1.6安装在下封头1.2的底部。容器密闭，可抽真空操作，消除气泡产生。高粘硅油的投料可在人孔1.5进行，水剂和乳化剂在进液管1.4进行，制备后的乳状液成品通过出料管1.6放出。下封头1.2为平底带圆弧直边形式，使得高粘物料向上流动更为方便。
[0014]所述的夹套2包括夹套简体2.1、夹套封头2.2、夹套下部管2.3和夹套上部管
2.4。夹套简体2.1和夹套封头2.2连接成整体，它们与容器主体1连接。夹套可供乳状液制备工艺所需的加热或冷却，加热或冷却介质可通过夹套下部管2.3和夹套上部管2.4进出，满足工艺要求。
[0015]所述的主搅拌器3由下层搅拌桨3.1、中间搅拌桨3.2、上层搅拌桨3.3、主搅拌器轴3.4、主搅拌器减速机3.5和主搅拌器电机3.6组成。下层搅拌桨3.1、中间搅拌桨3.2和上层搅拌桨3.3与主搅拌器轴3.4相连，主搅拌器轴3.4与主搅拌器减速机3.5相连。下层搅拌桨3.1为四叶45°折桨，中间搅拌桨3.2 二叶45°折桨，两者折向相同，上层搅拌桨
3.3为二叶45°折桨，其折向与中间搅拌桨3.2的折向相反。这种主搅拌器三层不同旋向的桨叶，物料由容器底部向上流动，至液面处物料又被反向的桨叶往下压，油水两相形成剪切而乳化，桨叶的尺寸宽大特别适应于高粘度的硅油乳状液的制备。下层搅拌桨3.1离容器主体1底部距离1~5cm，如此的间隙可以充分铲起，防止底部沉积。
[0016]所述的刮壁搅拌器4包括刮板4.1、刮板框4.2、刮壁横梁4.3、刮壁搅拌器轴4.4、刮壁搅拌器减速机4.5和电机4.6，刮板4.1安装在刮板框4.2上，刮壁横梁4.3与刮板框4.2和刮壁搅拌器轴4.4相连，刮壁搅拌器减速机4.5与刮壁搅拌器轴4.4相连。刮壁搅拌器4沿容器主体1的内壁设置，刮壁器可以沿着容器内壁刮扫粘附在壁面的乳化不良的物料，使其进入主搅拌乳化，该刮壁搅拌紧贴容器内壁，不会改变主搅拌的流场流型。其刮板
4.1的材料为聚四氟乙烯板材，适应面广泛。
[0017]利用本发明的反应器进彳丁粘度为5 X 105mm2/s和1.0 X 106mm2/s两种闻粘二甲基娃油分别乳化，结果表明:在相同乳化剂和乳化配方下，利用本发明的反应器制得的硅油乳状液比常规反应釜设备制得的 乳液颗粒粒径分布窄、稳定性好、无气泡、外观好。
【权利要求】
1.一种制备高粘硅油乳状液反应器，包括反应器的容器主体(I)、夹套(2)、主搅拌器(3)和刮壁搅拌器(4)，其特征在于:容器主体(I)与夹套(2)相连，主搅拌器(3)和刮壁搅拌器(4)设置在容器主体(I)内，主搅拌器轴(3.4)在刮壁搅拌器轴(4.4)内，两者形成套轴，主搅拌器减速机(3.5)设在刮壁搅拌器减速机(4.5)上。
2.根据权利要求1所述一种制备高粘硅油乳状液反应器，其特征在于:所述反应器的容器主体(I)连接的封头(1.2)为平底带圆弧直边形式。
3.根据权利要求1所述一种制备高粘硅油乳状液反应器，其特征在于:所述的下层搅拌桨(3.1)为4叶45°折桨，中间搅拌桨(3.2)2叶45°折桨，两者折向相同，上层搅拌桨(3.3)为2叶45°折桨，其折向与中间搅拌桨(3.2)的折向相反，下层搅拌桨(3.1)离容器主体⑴底部距离I?5cm。
4.据权利要求1所述一种制备高粘硅油乳状液反应器，其特征在于:所述的刮壁搅拌器(4)沿容器主体(I)的内壁设置，其刮板(4.1)的材料为聚四氟乙烯板材。
5.据权利要求1所述一种制备高粘硅油乳状液反应器，其特征在于:所述的主搅拌器(3)包括下层搅拌桨(3.1)、中间搅拌桨(3.2)、上层搅拌桨(3.3)、主搅拌器轴(3.4)、主搅拌器减速机(3.5)和主搅拌器电机(3.6)，下层搅拌桨(3.1)、中间搅拌桨(3.2)和上层搅拌桨(3.3)与主搅拌器轴(3.4)相连，主搅拌器轴(3.4)与主搅拌器减速机(3.5)相连。
6.据权利要求1所述一种制备高粘硅油乳状液反应器，其特征在于:所述的刮壁搅拌器(4)包括刮板(4.1)、刮板框(4.2)、刮壁横梁(4.3)、刮壁搅拌器轴(4.4)、刮壁搅拌器减速机(4.5)和电机(4.6)，刮板(4.1)安装在刮板框(4.2)上，刮壁横梁(4.3)与刮板框(4.2)和刮壁搅拌器轴(4.4)相连，刮壁搅拌器减速机(4.5)与刮壁搅拌器轴(4.4)相连。
【文档编号】B01J19/18GK103623762SQ201310681738
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】倪邦庆, 林一鸣, 范明明, 蒋惠亮, 刘学民 申请人:江南大学