本发明涉及造纸化学品，尤其涉及阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置及方法。
背景技术：
1、阳离子苯丙施胶增强剂是一种水溶性的、带有正电荷的苯乙烯-丙烯酸酯类聚合物。它在造纸工业中主要用于纸张的施胶并兼有增强效果。其中，阳离子苯丙施胶增强剂核心作用是利用其阳离子特性吸附于带负电的纤维上，通过聚合物链上的疏水基团形成抗水屏障，并通过聚合物桥联作用提高纤维间的结合力。
2、在阳离子苯丙施胶增强剂的聚合是一个涉及自由基乳液聚合反应的过程，通常在连续搅拌釜式反应器或半间歇式反应器中进行。其中，自由基乳液聚合反应最关键的步骤为滴加聚合反应，聚合反应釜中内已有底水，并且温度已升至预定的引发温度，将预乳液及引发剂通过滴加罐滴加至聚合反应釜中，在这一步骤中，滴加速度需要平稳，避免剧烈温升或局部单体浓度过高导致凝胶。同时反应会剧烈放热，需通过夹套冷却水精确调节温度，通常波动范围要求严格控制在±1-2℃内。
3、在上述这一步骤中，聚合反应釜体积相对大，在进行控制温度时，其一，大型设备中热量的产生到被换热面移除的过程存在滞后，热量需要从釜内物料传递到釜壁，再通过釜壁金属传递到夹套冷却介质，大釜内物料到釜壁的距离更远，控制易超调或波动，其二，反应釜越大，单位容积所拥有的换热面积反而越小，因此大釜中移除单位体积反应产生的热量比小釜更困难。但是，采用小的聚合反应釜时，反应的量有限，产生的阳离子苯丙施胶增强剂有限，需要多次进行操作，虽然可以精确调节温度，安全性提高的同时效率则会降低。
技术实现思路
1、本发明针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置及方法。
2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，包括支架，支架内安装有多组排列的聚合反应部，多组聚合反应部外部连接有将液体合并传输的传输管，支架内安装有用于控制多组聚合反应部聚合反应的控制器，聚合反应部包括：
3、聚合反应管，安装在支架内，其上端一体有用于预乳液或引发剂滴加的法兰端一，其下端一体有法兰端二，法兰端二上安装有用于对聚合反应管内搅拌的控制部，聚合反应管两端部均固定有用于将流体朝外传输的法兰端三；
4、进料管，至少两组，分别一体成型在聚合反应管上下两侧，且分别靠近聚合反应管两端，用于流体的进料；
5、控制层，设置在聚合反应管内，将内部流体推挤传输，控制层外端具有驱动器。
6、本发明进一步的优先方案为：法兰端一内至少具有两个单向阀一，进料管内具有单向阀二，法兰端三外端固定有单向阀三，单向阀一及单向阀二驱动流体单向朝聚合反应管内运动，单向阀三驱动流体单向朝聚合反应管外运动。
7、本发明进一步的优先方案为：法兰端一内固定有上内层，上内层内端与聚合反应管内壁齐平，两个单向阀一固定在上内层内且与聚合反应管内连通。
8、本发明进一步的优先方案为：驱动器为气缸，气缸的输出端从一侧的法兰端三延伸至聚合反应管内与控制层固定；
9、支架内固定有钣金层，驱动器固定在钣金层外，驱动器与控制器电性连接。
10、本发明进一步的优先方案为：控制层为金属材质的圆片，其外侧圆弧面与聚合反应管内壁贴合，控制层外圆弧面还具有密封圈，与聚合反应管内壁形成密封。
11、本发明进一步的优先方案为：控制层两端面均开设有截口，两侧的截口呈一上一下设置，且分别延伸贯穿控制层外圆弧面，在控制层移动至聚合反应管端部时，控制层与一侧的法兰端三贴合，且一侧的截口位于进料管下端位置。
12、本发明进一步的优先方案为：控制部包括固定在法兰端二外端的固定套，固定套外端安装有伸缩控制器，法兰端二内部转动安装有下内层，下内层轴线处贯穿有转轴，转轴外侧一体有扇叶，扇叶也贯穿下内层，下内层、转轴及扇叶朝向聚合反应管内的一端与聚合反应管内壁齐平；
13、固定套外端部可拆卸的固定有伸缩控制器，伸缩控制器输出端与转轴固定，固定套内可拆卸的固定有转动控制器，转动控制器输出端具有齿轮，转轴外壁具有与齿轮啮合的啮齿，啮齿沿着转轴轴线延伸至伸缩控制器外端；
14、转动控制器及伸缩控制器均与控制器电性连接。
15、本发明进一步的优先方案为：转动控制器为伺服电机，伸缩控制器为小型气缸。
16、本发明进一步的优先方案为：下内层与法兰端二之间具有密封圈，转轴及扇叶与下内层之间呈密封状态。
17、阳离子苯丙施胶增强剂聚合方法，包括如下步骤：
18、步骤一：底水通过管道分别与两侧的进料管连接，配置的预乳液及引发剂与法兰端一连接；
19、步骤二：通过驱动器驱动控制层位于聚合反应管内运动，底水沿着一侧的进料管进行抽出，控制层经过法兰端一下端的同时，预乳液及引发剂同步向聚合反应管内滴加，反应得到阳离子苯丙乳液基料；
20、步骤三：预乳液及引发剂同步向聚合反应管内滴加的同时，聚合反应管外部具有的夹套冷却水精确调节聚合反应管的温度，波动范围要求严格控制在±1-2℃内；
21、步骤四：反向驱动控制层运动，将完成的阳离子苯丙乳液基料沿着一侧的法兰端三朝外沿着传输管运动出，与此同时控制层推挤的反方向新的底水从另一侧进料管朝聚合反应管内运动，连续的进行反应。
22、与现有技术相比，本发明的优点在于：
23、1、通过将反应空间分解为多个小型管式反应单元，显著缩短物料到换热壁的距离，热量传递路径缩短，热滞后现象大幅减弱，其次聚合反应管对夹套冷却的响应速度更快，实现温度的严格控制；聚合反应管反应体积显著缩小，热量释放总量可控，爆炸能量受限。
24、2、控制层往复运动同步完成底水吸入、物料混合、反应、产物排出，形成连续反应流，解决对温度精准控制的同时能提高效率，控制层与聚合反应管内壁全密封贴合，上内层及下内层填充端部空间，确保流体被完全推挤，物料残留率极低，减少浪费和交叉污染。
25、3、控制部中的扇叶仅在混合阶段由伸缩控制器推入反应区，转动控制器驱动高速搅拌；推挤阶段则缩回避让活塞，加快反应的效率，避免影响连续的反应流。
1.阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，包括支架，支架内安装有多组排列的聚合反应部，多组聚合反应部外部连接有将液体合并传输的传输管，支架内安装有用于控制多组聚合反应部聚合反应的控制器，聚合反应部包括：
2.根据权利要求1所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，法兰端一内至少具有两个单向阀一，进料管内具有单向阀二，法兰端三外端固定有单向阀三，单向阀一及单向阀二驱动流体单向朝聚合反应管内运动，单向阀三驱动流体单向朝聚合反应管外运动。
3.根据权利要求2所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，法兰端一内固定有上内层，上内层内端与聚合反应管内壁齐平，两个单向阀一固定在上内层内且与聚合反应管内连通。
4.根据权利要求1所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，驱动器为气缸，气缸的输出端从一侧的法兰端三延伸至聚合反应管内与控制层固定；
5.根据权利要求1所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，控制层为金属材质的圆片，其外侧圆弧面与聚合反应管内壁贴合，控制层外圆弧面还具有密封圈，与聚合反应管内壁形成密封。
6.根据权利要求1所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，控制层两端面均开设有截口，两侧的截口呈一上一下设置，且分别延伸贯穿控制层外圆弧面，在控制层移动至聚合反应管端部时，控制层与一侧的法兰端三贴合，且一侧的截口位于进料管下端位置。
7.根据权利要求1所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，控制部包括固定在法兰端二外端的固定套，固定套外端安装有伸缩控制器，法兰端二内部转动安装有下内层，下内层轴线处贯穿有转轴，转轴外侧一体有扇叶，扇叶也贯穿下内层，下内层、转轴及扇叶朝向聚合反应管内的一端与聚合反应管内壁齐平；
8.根据权利要求7所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，转动控制器为伺服电机，伸缩控制器为小型气缸。
9.根据权利要求7所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，其特征在于，下内层与法兰端二之间具有密封圈，转轴及扇叶与下内层之间呈密封状态。
10.阳离子苯丙施胶增强剂聚合方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的阳离子苯丙施胶增强剂聚合装置，包括如下步骤：