用于制备超轻聚合物空心微球的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置，属于高分子材料加工设备技术领域。
【背景技术】
[0002]超轻聚合物空心微球是指已经膨胀的微球发泡剂(即已发泡热膨胀微球)，微球发泡剂(即可热膨胀微球)在现有技术中是已知的，并已在US3615972、EP486080、EP566367、EP1067151、ZL201210241564.5、ZL201210241578.7、201280073857.5和2012100109302.3等文件中有详细描述。目前，微球发泡剂的形态有干粉和湿浆两种。在这种微球壳体中，发泡剂以胶囊形式包裹在热塑壳体中。一旦加热，发泡剂蒸发产生内部压力，同时随着壳体软化，导致微球有效发泡，通常直径增大约2至5倍。
[0003]未膨胀的和已膨胀的热塑性微球可以应用在各种领域。例如，干的已膨胀的微球可以作为敏化剂应用在乳化炸药中，也可以作为轻质填充物填充在溶剂型油漆、涂料和各种热固性塑料(如人造大理石、聚酯腻子、人工木材)中。湿的已膨胀微球，通常以含水悬浮浆形式储存，可以应用在许多产品中，如水性涂料、热敏打印纸、多孔陶瓷和乳化炸药等。
[0004]运输已膨胀微球往往需要很大的空间，也正是因为这个原因膨胀微球最终使用者常常采购未膨胀的膨胀微球，现场膨胀或者直接将未膨胀的膨胀微球加入到生产步骤中用于制备最终广品。
[0005]由于完全膨胀可热膨胀性微球所需的高温从而会导致因膨胀引起微球的热塑壳体相互粘结而结块的问题。这需要提供一种用于制备膨胀可热膨胀微球的方法和设备，其中膨胀程度能够被控制，以便有可能提供不同密度的膨胀微球，同时它们简单且仅需要较小空间，相对便宜，并易于被最终用户使用，且由于已膨胀微球就地被使用，从而节省运输空间和成本。
[0006]许多专利对膨胀热塑性膨胀微球方法和装置均有提及。如美国专利US5484815和US7192989阐述了适合膨胀微球干粉膨胀的方法和装置。而美国专利US4513106提出适合微球浆料膨胀的方法及装置，其作用原理是向可膨胀微球浆料中引入蒸汽并产生足够的压力加热微球，使其至少有一定的膨胀，然后微膨胀的微球以至少lm/s的速度离开压力区域，由于压力降低使得微球进一步膨胀。虽然US4513106专利提出以浆料形式膨胀膨胀微球的方法可以解决直接膨胀微球干粉而导致周围粉尘多的现象，但是US4513106专利所述的微球浆料膨胀工艺还有待进一步改善。EP0348372公开了一种制备膨胀热塑塑料微球的工艺，其中膨胀发生于传送带上。所述工艺运行良好，但占用较大空间且较为昂贵。US4722943和US5342689描述了用于膨胀微球的方法，其中微球混合有表面阻挡涂层以防止在干燥步骤中结块。但是，加工助剂，如滑石量非常高，而这影响了急冷的可能性。这也在控制微球膨胀程度上产生困难。CN1882638B、CN101263183A和CN1729087A描述了用于膨胀微球的方法，同样其中微球混合有表面阻挡涂层以防止在膨胀步骤中结块。同时，其膨胀装置制备复杂。
[0007]上述所有制备方法都得不到非常纯净的已膨胀微球(超轻聚合物空心微球)，使得产品的使用受到了限制，比如在人造大理石、聚酯腻子和人工木材中的应用。中国专利(201510483687.3和201520594436.8)公布了一种制备非常纯净的已膨胀微球的热气流膨胀釜装置，不过由于采用釜式膨胀，所以会引起微球发泡剂在釜内受热不均匀，造成膨胀不均的产品质量问题。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置。采用本实用新型装置，使得所有微球发泡剂原料几乎具有相同的膨胀和冷却时间，微球在旋转热风中充分分散，加热均匀，接触热风时间短，在旋转冷风中冷却迅速充分，可有效防止微球发泡剂在膨胀过程中膨胀不够、不均匀和收缩结块的问题，提高了制品质量，可连续稳定地获得纯净超轻聚合物空心微球，保证生产效率。
[0009]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0010]本实用新型提供一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其包括旋转热气流筒体、旋转冷气流筒体、进风管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述进风管与旋转热气流筒体相连通，所述旋转热气流筒体与旋转冷气流筒体通过第一连接管相连通，所述第一物料收集室与旋转冷气流筒体通过第二连接管相连通，所述第二物料收集室与第一物料收集室相连通。
[0011]作为优选方案，所述进风管的尾端设有风量控制装置、温度控制装置、加热装置中的至少一种。
[0012]作为优选方案，所述进风管的侧壁设有进料口。
[0013]作为优选方案，所述第一连接管上设有空气进口。
[0014]作为优选方案，所述第一物料收集室的底端和第二物料收集室的底端各设有一个出料阀门。
[0015]作为优选方案，所述第一物料收集室的顶端还连通有除尘室，所述除尘室的上部设有引风装置。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0017]1、本实用新型可以有效控制热风温度和进风量，可以适用不同型号的微球发泡剂，提尚设备使用效率；
[0018]2、本实用新型可以有效控制原料的加入量，使原料可以在旋转热风中充分分散，均匀加热，膨胀完全，提高膨胀效率。同时，不需要对原料进行表面处理，可以得到纯洁的超轻聚合物空心微球；
[0019]3、本实用新型采用两个旋转气流筒串联的方式，可以使已经膨胀好的微球发泡剂在旋转冷风中迅速冷却，可以保证微球膨胀不过分，不收缩，不结块，提高了产品质量；
[0020]4、本实用新型采用两个串联的物料收集室，可以保证连续稳定地制备已膨胀微球发泡剂(即超轻聚合物空心微球)。
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0022]图1为本实用新型结构不意图；
[0023]图中:1、进风流量控制阀；2、进风管;3、进料口；4、旋转热气流筒体;5、旋转热气流筒体的出料口 ；6、空气进口；7、旋转冷气流筒体;8、旋转冷气流筒体的出料口 ；9、第一物料收集室；10、出料阀门；11、第二物料收集室；12、除尘室；13、引风装置；14、第一连接管；15、
第二连接管。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0025]如图1所示，本实用新型提供的一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置包括旋转热气流筒体4、旋转冷气流筒体7、进风管2，第一物料收集室9和第二物料收集室11，进风管2与旋转热气流筒体4相连通，旋转热气流筒体的出料口 5与旋转冷气流筒体7通过第一连接管14相连通，第一物料收集室9与旋转冷气流筒体的出料口 8通过第二连接管15相连通，第二物料收集室11与第一物料收集室9相连通。
[0026]为了实现多种进风效果，进风管2的尾端可设有风量控制装置、温度控制装置、加热装置中的至少一种，如本实施方式中的进风流量控制阀I。
[0027]为了提高进料效果，在进风管2的侧壁设有进料口3。
[0028]为了加速物料从旋转热气流筒体向旋转冷气流筒体的运动，在第一连接管上开设有空气进口 6。
[0029]为了控制出料速度，在第一物料收集室9的底端和第二物料收集室11的底端各设有一个出料阀门10。
[0030]为了避免在物料的流转过程中产生灰尘，第一物料收集室9的顶端还连通有除尘室12，除尘室12的上部设有引风装置13。
[0031]本实用新型的工作原理为:原料微球发泡剂从进料口进入进风管，立刻与具有合适的膨胀温度和流量的热气流接触，随热气流进入筒体旋转上升同时被加热膨胀到达出料口膨胀完全，进入旋转冷气流筒体，与从进风口进入的冷风接触冷却，冷却后的物料进入第一和第二物料收集室，等到第二物料收集室满后，进行如下产品的收集和包装的循环操作:
[0032]—、关闭第一物料收集室的阀门，打开第二物料收集室的阀门，收集包装制备好的产品超轻聚合物空心微球，收集包装完毕后；
[0033]二、关闭第二物料收集室下方的阀门，打开第一物料收集室下方的阀门，等到第二物料收集室满后；
[0034]三、再关闭第一物料收集室下方的阀门，打开第二物料收集室下方的阀门，收集包装制备好的产品超轻聚合物空心微球；
[0035]重复上述二和三操作，直到一批产品生产结束。
[0036]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，包括旋转热气流筒体、旋转冷气流筒体、进风管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述进风管与旋转热气流筒体相连通，所述旋转热气流筒体与旋转冷气流筒体通过第一连接管相连通，所述第一物料收集室与旋转冷气流筒体通过第二连接管相连通，所述第二物料收集室与第一物料收集室相连通。2.如权利要求1所述的用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，所述进风管的尾端设有风量控制装置、温度控制装置、加热装置中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，所述进风管的侧壁设有进料口。4.如权利要求1所述的用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，所述第一连接管上设有空气进口。5.如权利要求1所述的用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，所述第一物料收集室的底端和第二物料收集室的底端各设有一个出料阀门。6.如权利要求1所述的用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其特征在于，所述第一物料收集室的顶端还连通有除尘室，所述除尘室的上部设有引风装置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于制备超轻聚合物空心微球的装置，其包括旋转热气流筒体、旋转冷气流筒体、进风管，第一物料收集室和第二物料收集室，所述进风管与旋转热气流筒体相连通，所述旋转热气流筒体与旋转冷气流筒体通过第一连接管相连通，所述第一物料收集室与旋转冷气流筒体通过第二连接管相连通，所述第二物料收集室与第一物料收集室相连通。本实用新型可以有效控制热风温度和进风量，可以适用不同型号的微球发泡剂，提高设备使用效率；采用两个串联的物料收集室，可以保证连续稳定地制备已膨胀微球发泡剂(即超轻聚合物空心微球)。
【IPC分类】B01J13/02
【公开号】CN205216815
【申请号】CN201520999908
【发明人】孙伟贤, 刘峰, 陈宝生
【申请人】西能化工科技(上海)有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月4日