专利名称：连续处理法的制作方法
技术领域：
本发明涉及用处理剂连续处理松密度(bulk density)等于或小于10磅/英尺3的物料的方法。更具体地说，本发明涉及一种方法，此方法包括当物料在密实状态下正在转入容器中时，松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料与处理剂接触;以及如果需要的话，在容器中对与处理剂接触过的物料进行加热。
为了改进橡胶、涂料、粘合剂、油漆和密封剂之类的组合物的物理性能，通常使用松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料作为填料或增强剂。这些物料的例子有薰蒸法二氧化硅(fumed silicas)、沉淀法二氧化硅(precipitated silicas)、薰蒸法氧化铝(fumed aluminas)、碳黑和气凝胶，但并不限于这些物料。
为了使物料更适合于特定的用途，常常需要处理松度密度约等于或小于10磅/英尺3的物料，以便改进它们的性能。通常已知的处理剂包括液体、蒸汽、雾化液体、颗粒状固体等等，但并不局限于此。通常用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料时，重量比为1-5份物料对1份处理剂。
例如在许多应用中，需要使用憎水性填料或增强剂。因此，如果松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料通常是亲水性的，则必须对物料进行处理，使其成为憎水性的。正如前面所讨论的，一般松密度约等于或小于10磅/英尺3的亲水性物料都用处理剂进行处理，使其成为憎水性物料。这些处理剂的例子有硅油、硅烷油、二甲基硅氧烷油和氟化氢蒸汽，但并不限于此物质。
通常1-5份(重量)的松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料用1份(重量)的处理剂进行处理。例如，在本发明的一个用硅烷油处理薰蒸法二氧化硅的实施方案中，2-5份(重量)的薰蒸法二氧化硅用1份(重量)的硅烷油进行处理。
正如前面所讨论的，松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的一个实例是薰蒸法二氧化硅。这种物料也称为火成的二氧化硅，它是一种熟知的填料或增强剂，通常用于改进下列组合物的物理性能，这些组合物包括硅橡胶、涂料、粘合剂和密封剂。薰蒸法二氧化硅基本上由细分的二氧化硅颗粒组成，通常其松密度约等于或小于5磅/英尺3表面积通常在50-400米2/克之间。
松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料的另一个实例是沉淀法二氧化硅。沉淀法二氧化硅也是熟知的填料或增强剂，通常用于改进组合物的物理性能，这些组合物包括硅橡胶、涂料、粘合剂和密度剂。沉淀法二氧化硅基本上由细分的二氧化硅颗粒组成，一般其松密度约等于或小于10磅/英尺3。在某些应用中，需要使用憎水性的薰蒸法二氧化硅。通常用一种处理剂处理亲水性的薰蒸法二氧化硅使亲水性的薰蒸法二氧化硅成为憎水性的。例如Ettlinger等人的美国专利4，307，023号公开一种处理方法，是用诸如硅油这样的有机硅化物处理薰蒸法二氧化硅使这种二氧化硅成为憎水性的，Calvin的美国专利4，054，689号也公开一种用氟化氢蒸汽处理薰蒸法二氧化硅使之成为憎水性的二氧化硅的方法。为了加快薰蒸法二氧化硅与处理剂之间的反应，可能需要加热。
通常对薰蒸法二氧化硅的处理是在容器中用间歇法进行，容器中装填薰蒸法二氧化硅，然后使薰蒸法二氧化硅与处理剂接触。美国专利4，307，023号公开此种方法。可使用机械混合装置使薰蒸法二氧化硅与处理剂混合。处理过程中，容器也可以进行加热。Razzano的美国专利4，780，108号也公开了类似的方法，此方法是首先将低松密度物料放入混合容器中，然后将处理剂喷洒在物料上，同时激烈地搅拌物料。虽然在美国专利4，054，689号公开的方法中，处理剂可以先于薰蒸法二氧化硅而加入到容器中，但该专利公开的还是一个间歇法。
可是现有的用处理剂在容器中与物料接触来处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法有很多缺点。首先这些方法不连续。为了保持松密度约等于或小于10磅英尺3的物料与处理剂的所需要的比例，必须向容器中加入固定量的物料和处理剂。然后必须将成品从容器中完全除去，并清洗容器。再加入新批量的松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料和处理剂重新开始处理过程。
一般所用方法的另一个缺点是，向容器加处理剂装置常常出现堵塞。例如，通常处理剂是通过管道末端的注射装置或其他的孔口加入容器中的。这些注射装置或孔口会被松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料所堵塞，因此常常需要清洗。
另外，由于通常已知的方法都是间歇法，因而处理剂易于在容器中成球，或者堆集在注射装置上或孔口处。因此，注射装置或孔口以及容器必须清洗干净，以除去成球和堆积的处理剂。
又如果容器加热，成球的处理剂和堆集在喷咀或开口处的处理剂在容器中易于着火。如果过量的处理剂未能从容器中彻底清除掉，也会引起着火的危险。
使物料在容器中与处理剂接触来处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的另一个问题是，要保证全部物料都与处理剂接触。正如前面所讨论的，常常使用机械混合装置，力图使松密度约等于或小于10磅/英尺3的全部物料彻底地与处理剂进行接触。可是由于物料的密度问题，松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料难以转移和用机械装置搅拌。因此，靠近处理剂加料点的物料将易于与过多的处理剂接触。相反，远离处理剂加料点的物料将易于与过少的处理剂接触，无论是“过度接触”还是未接触的物料最终都将降低成品的质量。
因此，本发明的目的就是克服用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的已知方法的缺点。
本发明的另一目的是提供一种用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的连续方法。
本发明的再一目的是提供一种用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此种方法能显著地减少着火的危险。本发明又一目的是提供一种用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此方法中，物料均匀而充分地与处理剂进行接触。
本发明还有一目的是提供一种用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此种方法无需经常的清洗处理设备。
在下面对本发明所作的说明中，本发明的其他目的和优点将是显而易见的。
根据本发明，提供一种用处理剂处理松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此方法包括当物料在密实状态下，在贮罐和容器之间转移时，使物料连续地与物料接触。如果需要的话，与处理剂接触过的物料可以在容器中进行加热。
本发明的主要优点是，可以用处理剂连续地处理松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料。
本发明的另一优点是，容器中着火的危险显著地减少。
本发明的再一优点是，可以使松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料均匀地与处理剂接触。
本发明还有一优点是，容器所需要进行清洗的次数要比迄今为止所使用的处理方法少。
从下面对本发明所作的更详细的说明来看，本发明的其他优点将是很很明显的。
图1是本发明一种实施方案的示意图。
图1给出了本发明的一种实施方案。松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料贮存在贮罐10中，处理剂贮存在贮罐20中。泵12通过管道14在密实状态下连续地泵送松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料，因此管道中物料的松密度也大致等于或小于10磅/英尺3。同时泵22通过管道24和注射装置26将处理剂泵送入管道14中。在管道14中处理剂与松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料接触。如果需要的话，处理剂可以在贮罐20或管道24中进行加热。与处理剂接触过的物料连续地通过管道14流入容器30中。如果需要的话，容器30也可以加热，以完成处理剂对松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的处理。使用注射装置26将处理剂均匀地分布在整个管道14中，因此能使松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料均匀地与处理剂接触。在图1所描述的实施方案中，加入处理剂的方向大致与松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料通过管道14流动的方向相同。又在图1所述的实施方案中，管道24在管道14中大致成90°弯角处与管道14相连通，并稍微伸入管道14的内部，因此，注射装置26位于离开管道14的侧壁。正如本技术领域的人员将很容易想到的那样，为使松密度约等于或小于10磅/英尺3的待处理的特定物料和用于处理物料的特定处理剂之间产生最佳的接触，注射装置26在管道14中的位置和管道24与管道14连通的位置都可以改变。同样，加入处理剂的方向也可以改变。
本发明最适于用硅烷油(例如聚二甲基硅氧烷)来处理薰蒸法二氧化硅使薰蒸法二氧化硅成为憎水性的。薰蒸法二氧化硅贮存在贮罐10中，硅烷油贮存在贮罐20中。泵12是一台常规的隔膜泵，泵22是一台常规泵。容器30加热到足以使薰蒸法二氧化硅产物成为憎水性所需的温度。启动泵12和泵22使过程开始。从贮罐10通过管道14抽出薰蒸法二氧化硅，在管道14中，薰蒸法二氧化硅与通过管道24泵送的，并通过注射装置26而送入管道14的硅烷油相接触。如果需要的话，硅烷油可以在贮罐20或管道24中加热。薰蒸法二氧化硅和硅烷油以不同的速度泵送，使薰蒸法二氧化硅与硅烷油的最终总重量比约为2∶1或更大一些。在与硅烷油接触后，接触过的薰蒸法二氧化硅通过管道14连续流入容器30中。本发明也可以用类似方式来处理沉淀法二氧化硅、薰蒸法氧化铝、炭黑或气凝胶。
在不违背本发明的条件下，对此处理所叙述的方法，显然可以做出许多的变化和改进。因此，不言自明这里所叙述的和附图所表示的本发明的形式仅仅是例证性的，而不是限制本发明。本发明包括在权利要求书所要求保护范围内一切改进。
权利要求
1.一种方法，此方法包括当松密度约等于或小于10磅/英尺3的物料在密实状态下从贮罐向容器转移时，使所述物料连续地与处理剂接触。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，此方法还包括在与所述处理剂接触后对所述物料进行加热。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述接触包括用所述处理剂喷射所述物料。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述物料在管道中转移，所述喷射包括位于所述管道内部的注射装置。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述喷射还包括所述处理剂注射的方向与所述被转移的物料输送的方向大致相同。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述注射装置位于与所述管道大致成90°弯角处。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述物料与所述处理剂的重量比是1∶1到5∶1。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述物料包括薰蒸法二氧化硅。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述处理剂包括硅烷油。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述硅烷油包括聚二甲基硅氧烷。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，薰蒸法二氧化硅与硅烷油的重量比是2∶1到5∶1。
12.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述硅烷油先加热再与所述物料接触。
13.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述物料在与所述处理剂接触前是亲水性的，在与所述处理剂接触后是憎水性的。
14.一种方法，此方法包括当松密度约等于或小于10磅/英尺3物料在密实状态下从贮罐向容器转移时，使所述物连续地与液体接触。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述物料在与所述液体接触前是亲水性的，在与所述液体接触后是憎水性的。
全文摘要
连续生产处理剂接触过的松密度约等于或小于10磅/英尺3物料的方法，包括当物料在密实状态下从贮罐向容器转移时，物料与处理剂接触。如果需要的话，接触后物料可以加热。
文档编号C09C1/28GK1044946SQ8910857
公开日1990年8月29日 申请日期1989年11月17日 优先权日1988年11月18日
发明者约翰·E·查特菲尔德, 弗雷德里克·穆勒, 唐纳德·E·图尼森 申请人:卡伯特公司