一种采用超吸水纤维干燥产品的方法与流程

文档序号:12355608阅读:474来源:国知局

本发明属于物料干燥技术领域,尤其涉及一种超吸水纤维干燥产品的方法。



背景技术:

无论是日常生活还是生产物料我们都必须进行干燥,物料干燥简单来说就是把需要干燥的物料所含有的多余的水分去除掉,由于各种物料的形态不同,可以是固体、液体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等,所以物料中所含有的水分的形和量又不同。

针对不同的物料,目前常用的物料干燥方法有:(1)机械力直接分离脱水法,机械力直接分离脱水法就是通过采用施加外力的方法,将物料和水分分离开来,由于机械力直接分离脱水速度快,效率高,法是一种最经济干燥方法;(2)加热蒸发干燥法,是一种常用的烘干方法,利用热源加热物料,提高物料的温度气化物料中的水分,除去物料中的水分,该方法适用于结合水或结晶水的烘干,或者低含水量阶段产品的烘干;(3)吸湿干燥法,吸湿干燥法是利用能吸湿的物料吸掉要干燥的物料中的水分,比如采用干毛巾吸头发中的水分,又比如采用化学吸湿剂除去气体、液体、固体物料中的少量水分,由于吸湿剂的除湿能力有限,仅用于除去物料中的微量水分,因此生产中应用很少;以及(4)风干干燥法,在生活中,我们还常常遇到要干燥物体表面的附着水的情况,这时情况最好是采用风干干燥法。

而超吸水纤维是继超吸水树脂而发展起来的一种具有特殊功能的纤维,其高分子结构是由主链骨架、吸水基团和交联基团等构成,并通过交联技术形成三维网状结构,从而体现出优越的吸水能力、保液性能和溶胀特性,该超吸水纤维能和超吸水树脂一样可吸收自身重量30-50倍的生理盐水或150倍以上的无离子水。且其聚合物体系中还含有其它结构单元,使其具有可纺性和高纤维物理机械性能,超吸水纤维经物理变形和化学改性后,具有优异的吸水能力,吸水倍率超过100g/g,10秒内可达饱和吸水量的70%左右,离心脱水后仍能保持15%以上水分,超吸水纤维和物料充分接触,就可吸收物料中的水分。

因此,鉴于超吸水纤维的以上特性,本发明提供了一种新型干燥方法,可采用超吸水纤维吸收物料中的水分,达到干燥物料的目的,同时超吸水纤维经离心脱水后可反复使用。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术中的上述问题,提出的一种具备极佳的吸水性、锁水性,且安全卫生的超吸水纤维干燥产品的方法,该方法适用于普通物料的干燥,以及不宜有温度变化和水分挤出困难的物料干燥。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明提供了一种超吸水纤维干燥产品的方法,包括以下步骤:

(1)混合:将物料和干燥的超吸水纤维按照一定比例充分混合均匀;

(2)挤压:采用物料压缩机将步骤(1)的混合物于3-5MPa压力下充分挤压2-10min,使物料与干燥的超吸水纤维充分接触,压缩前后的体积比为1:0.5-0.8;

(3)分离:将步骤(2)压缩后呈松散状态的混合物料采用物料分离器震动成松散的干燥物料颗粒和吸水的超吸水纤维,并经风选将干燥物料颗粒和水的超吸水纤维完全分离,得干燥的物料产品;

(4)脱水干燥:将步骤(3)分离后的吸水的超吸水纤维在高压高温条件下进行离心,得干燥的超吸水纤维,并重复上述干燥步骤。

进一步地,所述超吸水纤维的表层设有无纺布保护膜。

进一步地,所述无纺布保护膜占所述超吸水纤维总重量的10-30%;优选地,所述无纺布保护膜占所述超吸水纤维总重量的15-25%;更优选为18-20%。

进一步地,所述超吸水纤维为不规则的片状结构,其克重为220-250g/m3;优选为230-240g/m3;更优选为235g/m3

进一步地,所述步骤(1)中物料与干燥的超吸水纤维用量的体积比为1:0.5-1.5;优选为1:0.6-1.2;优选为1:0.6-0.8;更优选为1:0.7。

进一步地,所述步骤(2)中压缩压力为3.5-4MPa优选为3.8MPa;压缩时间为5-8min,优选为7min;压缩前后的体积比为1:0.5-0.8;优选为1:0.6-0.7。

进一步地,按重量百分比计,所述超吸水纤维中含有氨基磺酸0.5-1.0%、马来酸酐1-1.5%、硅烷偶联剂0.1-0.4%。优选地,所述超吸水纤维中含有氨基磺酸0.6-0.8%、马来酸酐1.2-1.3%、硅烷偶联剂0.015-0.2%。

进一步地,所述超吸水纤维中还含有0.3-0.6%的表面硬度改性剂,所述表面硬度改性剂为钡的氧化物或有机硅表面改性剂,在保证超吸水纤维具有良好弹性基础上以增强超吸水纤维的机械性能和抗压性能。

本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

本发明所采用的超吸水纤维通过采用氨基磺酸和硅烷偶联剂改性,具有优异吸水性能、弹性和机械性能,可吸收自身重量500倍以上的无离子水或60倍以上的生理盐水,具备极佳的锁水、保水性,且安全卫生;应用在工业生产或食品加工领域的物料干燥,可有效提高生产效率。与常规方法相比较,该方法干燥设备简单,操作方便,容易以各种不同规模投入生产,其所采用的超吸水纤维可回收再利用,大大降低了干燥成本。

附图说明

图1为本发明一种超吸水纤维干燥产品的方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍,以使更好的理解本发明,但是下述实施例并不限制本发明范围。

如图1所示,本发明实施例提供了一种超吸水纤维干燥产品的方法,其中,原料指待干燥的物料,A为干燥的超吸水纤维,B为吸水的超吸水纤维,具体包括以下步骤:

(1)混合:将物料和干燥的超吸水纤维按照一定比例充分混合均匀;

(2)挤压:采用物料压缩机将步骤(1)的混合物于3-5MPa压力下充分挤压2-10min,使物料与干燥的超吸水纤维充分接触,压缩前后的体积比为1:0.5-0.8;物料中部分水分在挤压条件下可以被挤出成为物料间的自由水,同时在挤压条件下吸水纤维可以和物料充分接触,有利于超吸水纤维吸收物料中的水分;

(3)分离:将步骤(2)压缩后的混合物料中的大部分水分已经被超吸水纤维夺取,物料呈松散状态,采用物料分离器震动成松散的干燥物料颗粒和吸水的超吸水纤维,由于超吸水纤维吸水后体积膨胀、重量较大,经风选可将干燥物料颗粒和吸水的超吸水纤维分开,分别得干燥的物料产品和吸水的超吸水纤维;

(4)脱水干燥:将步骤(3)分离后的吸水的超吸水纤维在高压高温条件下进行离心,得干燥的超吸水纤维,并重复上述干燥步骤。

本实施例所采用的超吸水纤维的表层设有无纺布保护膜,其中无纺布保护膜占超吸水纤维总重量的10-30%;优选地,无纺布保护膜占超吸水纤维总重量的15-25%;更优选为18-20%。

此外,为提高超吸水纤维的吸水性能,增大超吸水纤维与物料的接触面积,超吸水纤维采用不规则的片状结构,其克重为220-250g/m3;优选为230-240g/m3;更优选为235g/m3。步骤(1)中物料与干燥的超吸水纤维用量的体积比为1:0.5-1.5;优选为1:0.6-1.2;优选为1:0.6-0.8;更优选为1:0.7。

其中,步骤(2)中压缩压力为3.5-4MPa优选为3.8MPa;压缩时间为5-8min,优选为7min;压缩前后的体积比为1:0.5-0.8;优选为1:0.6-0.7。

本实施例所采用的超吸水纤维,按重量百分比计含有氨基磺酸0.5-1.0%、马来酸酐1-1.5%、硅烷偶联剂0.1-0.4%。优选地,超吸水纤维中含有氨基磺酸0.6-0.8%、马来酸酐1.2-1.3%、硅烷偶联剂0.015-0.2%。优选地,超吸水纤维中还含有0.3-0.6%的表面硬度改性剂,表面硬度改性剂为钡的氧化物或有机硅表面改性剂,在保证超吸水纤维具有良好弹性基础上以增强超吸水纤维的机械性能和抗压性能。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。

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