专利名称：硅胶产品及其制造方法
技术领域：
本发明涉及硅化工产品改进，具体讲是一种硅胶产品及其制造方法，其属于无机化工技术领域。
(二) 背景技术市售的硅胶产品主要有两种形状的硅胶产品块状的和球形的。其中球形的硅胶产品具有强度好、不掉粉的优点，但是又具有易滚动、堆积厚度小的缺点。这种球形的硅胶产品在用于猫砂垫料时，垫料层不稳定，料层边缘的猫砂易滚动、易散落丢失。在宠物用品市场上，大量需求强度好、不掉粉、掉落在地滚动性差的硅胶产品。
(三) 技术内容本发明的目的是为了满足市场需求，提供一种新型的硅胶产品。该产品具有强度好、不掉粉、掉落在地滚动性差的特点。改进常规的硅胶生产工艺，设计完善新型硅胶产品的制造方法。
本发明的任务是由以下技术方案实现的，研制一种硅胶产品，其平均粒度0.5-10mm，平均比表面积10-1000m2/g，平均孔容0.2-2.0ml/g，堆积密度300-850g/l。该产品是在常规的硅胶生产工艺过程中，通过控制反应pH值确定凝胶点，而制造成至少有50％数量比的，颗粒形状呈扁球形，和/或呈围棋形，和/或呈球冠形的硅胶产品。
本硅胶产品的制造方法，是在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒，该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，从而得到该产品。所改进的是在硅酸钠溶液与稀硫酸的逐级反应中，控制反应pH值在7.2-9.0，且喷嘴喷射角度在水平线以下0-90度角下，确定喷嘴与碱性凝胶点之间的直线凝胶长度为0.1-1.5m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器的水面中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒，该凝胶粒再经一系列后工艺处理，从而得到所述硅胶产品。
本硅胶产品的制造方法所述的在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒，该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，从而得到该产品。所改进的是在硅酸钠溶液与稀硫酸溶液的逐级反应中，控制反应pH值在5.0-6.8，且喷嘴喷射角度在水平线以上0-90度角下，确定酸性凝胶点与接受器水面之间的垂直距离为0.2-3.0m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器的水面中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒，该凝胶粒再经一系列后工艺处理，从而得到所述硅胶产品。
本硅胶产品的制造方法所述的碱性或酸性凝胶点，其判断标志是在凝胶范围内，用试探杆棍的一端接触由喷嘴喷射出来的凝胶流束，观察该凝胶流束有无凝胶现象出现，即该凝胶流束由液态变固态的现象出现为凝胶点。
本硅胶产品的制造方法所述的控制反应pH值，是通过测试喷嘴处凝胶流束的pH值来调节稀硫酸与硅酸钠溶液的进料比例而实现控制的。
本发明的优点在于由于在硅胶生产工艺过程中，通过控制反应pH值确定凝胶点，从而制造成至少有50％数量比的，颗粒形状呈扁球形，和/或呈围棋形，和/或呈球冠形的，至少有一面为平面或似平面的硅胶产品。该产品掉落在地滚动性差，用于猫砂垫料时，垫料层稳定，料层边缘的猫砂不滚动、不散落、丢失少，满足了市场需求。由于在硅酸钠溶液与稀硫酸的逐级反应中，设计了控制反应pH值在7.2-9.0，(或控制反应pH值在5.0-6.8，)且喷嘴喷射角度在水平线以下(或以上)0-90度角下，确定喷嘴与碱性凝胶点之间的直线凝胶长度为0.1-1.5m，(或确定酸性凝胶点与接受器水面之间的垂直距离为0.2-3.0m，)造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器的水面中，再由于凝胶粒的自由落体冲击力与水的表面张力协同作用下，使凝胶粒接触水面的一面成为平面或似平面，从而确保制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒。再经一系列后处理工艺，从而得到一系列A型、B型、C型的所述硅胶产品。
(四) 附图及其实施例本发明的实施例结合
如下图1为硅胶造粒装置碱性凝胶点的设备示意图(喷嘴喷射角度在水平线以下)。
图2为硅胶造粒装置酸性凝胶点的设备示意图(喷嘴喷射角度在水平线以上)。
在本发明所述硅酸钠溶液与稀硫酸进行的逐级反应中，是通过控制浓度为5-45％(Wt)的稀硫酸与含SiO2浓度为5-25％(Wt)的硅酸钠溶液的泵入该造粒装置的进料流量来控制反应工作压力在0.1-1.0Mpa，反应温度在15-45℃。
参阅图1本硅胶产品的制造方法，是在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴1喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒。所改进的是在硅酸钠溶液与稀硫酸的逐级反应中，控制反应pH值在7.8，8.0，8.2，且喷嘴1喷射角度在水平线以下15度角下，确定喷嘴1与碱性凝胶点2之间的直线凝胶长度l为1.0m，0.8m 0.6m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器3的水面4中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒。该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，见表1，从而得到所述硅胶产品，其产品性能见表2。
参阅图2本硅胶产品的制造方法，是在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴1喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒。所改进的是在硅酸钠溶液与稀硫酸的逐级反应中，控制反应pH值在6.5，6.0，6.6，且喷嘴1喷射角度在水平线以上45度角下，确定酸性凝胶点5与接受器3水面4之间的垂直距离h为1.2m，1.0m 1.6m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器3的水面4中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒。该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，见表1，从而得到所述硅胶产品，其产品性能见表2。
用试探杆棍的一端接触由喷嘴1喷射出来的凝胶流束6，观察该凝胶流束6有无凝胶现象出现，而确定的碱性或酸性凝胶点2，5是通过控制反应pH值而最终确定的。反应pH值的控制是通过测试喷嘴1处凝胶流束6的pH值，即用pH试纸(或用pH测定仪)测试喷嘴1处凝胶流束6的pH值数值，来确定调节稀硫酸与硅酸钠溶液的进料比例，通常以固定硅酸钠溶液的进料量不变，仅调节稀硫酸的进料量而实现反应pH值控制的。
表2硅胶产品性能表
表1硅胶制造方法实施例
权利要求
1 一种硅胶产品，其平均粒度0.5-10mm，平均比表面积10-1000m2/g，平均孔容0.2-2.0ml/g，堆积密度300-850g/l，其特征在于该产品是在常规的硅胶生产工艺过程中，通过控制反应pH值确定凝胶点，而制造成的至少有50％数量比的，颗粒形状呈扁球形，和/或呈围棋形，和/或呈球冠形的硅胶产品。
2 根据权利要求1所述硅胶产品的制造方法，在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒，该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，从而得到该产品，其特征在于在硅酸钠溶液与稀硫酸的逐级反应中，控制反应pH值在7.2-9.0，且喷嘴喷射角度在水平线以下0-90度角下，确定喷嘴与碱性凝胶点之间的直线凝胶长度为0.1-1.5m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器的水面中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒，该凝胶粒再经一系列后工艺处理，从而得到所述硅胶产品。
3 根据权利要求1所述硅胶产品的制造方法，其特征在于所述的在混旋式造粒装置中，由硅酸钠溶液与稀硫酸溶液进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴喷射至空气中，进而缩聚生成凝胶粒，该凝胶粒再经老化、酸化、水洗、水洗后处理和干燥处理的工艺处理，从而得到该产品，其特征在于在硅酸钠溶液与稀硫酸溶液的逐级反应中，控制反应pH值在5.0-6.8，且喷嘴喷射角度在水平线以上0-90度角下，确定酸性凝胶点与接受器水面之间的垂直距离为0.2-3.0m，造成凝胶粒处于未完全固化时落入接受器的水面中，从而制成至少有一面为平面或似平面的，而其它面为扁球形，和/或围棋形，和/或球冠形的凝胶粒，该凝胶粒再经一系列后工艺处理，从而得到所述硅胶产品。
4 根据权利要求2或3所述硅胶产品的制造方法，其特征在于所述的碱性或酸性凝胶点，其判断标志是在凝胶范围内，用试探杆棍的一端接触由喷嘴喷射出来的凝胶流束，观察该凝胶流束有无凝胶现象出现，即该凝胶流束由液态变固态的现象出现为凝胶点。
5 根据权利要求2或3所述硅胶产品的制造方法，其特征在于所述的控制反应pH值，是通过测试喷嘴处凝胶流束的pH值来调节稀硫酸与硅酸钠溶液的进料比例而实现控制的。
全文摘要
本发明公开了一种硅胶产品,其平均粒度:0.5－10mm,平均比表面积:10－1000m
文档编号C01B33/00GK1380248SQ0211034
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月29日 优先权日2002年4月29日
发明者张崇岷, 李建设, 鲁兆锋 申请人:青岛海洋化工有限公司