一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備及方法。該設備包括進料口、流化床、風道、風機、加熱裝置、溫度控制器和放料裝置；所述進料口設置于風道的上部，風道的出氣口設置于風道的上部，流化床密閉連接于風道的底部，放料裝置密閉連接于流化床的下方，放料裝置底部設置有進風口，進風口通過溫度控制器和加熱裝置與風機的出風口密閉連接，風機的進風口與風道的出氣口密閉連接。本發(fā)明還提供該設備提高聚合物粉料堆積密度的方法。本發(fā)明可以使物料的堆積密度得到顯著提高，從而提高粉料的流動性。
【專利說明】一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備及方法，屬于化工設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]關于聚合物粉料的熱處理工藝，中國專利文獻CN1923488A (申請?zhí)?00510044482.1)公開了一種對聚四氟乙烯(PTFE)懸浮樹脂預燒結料的制造方法，先將粉料置于烘盤上燒結成一片，再經過粉碎便可以得到堆積密度較高，流動性較好的粉料。由于PTFE不易熔融，所以可以利用該燒結工藝進行加工。
[0003]但對于易熔融的聚合物粉料，諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、全氟乙丙烯(FEP)、改性聚四氟乙烯(PFA)、可溶性氟碳涂料(FEVE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氟乙烯-六氟丙烯彈性體(簡寫為P (VDF-HFP))等，將其置于烘盤上燒結時，溫度太低起不到熱處理的作用，溫度太高時粉料會相互粘連，且粘連后不易于粉碎。所以需要設計一種既可以熱處理物料使其熔融或部分熔融，又不能使粒料之間粘連的設備。
[0004]中國專利文獻CN103085209A (申請?zhí)?01310051337.0)公開了一種搪塑機用的在線加熱粉料箱，是由箱架、底封板、熱風流動導向橫梁、分風板、布風板和高密度透風帆布構成，多根熱風流動導向橫梁設置在箱架的底部，分風板設置在熱風流動導向橫梁的上部，熱風流動導向橫梁支撐分風板，底封板設置在熱風流動導向橫梁的底部，布風板間隔位于分風板之上，底封板正中間開設有一個熱風進孔，各熱風流動導向橫梁橫向開設有數個導風孔，使風能向橫向流動，分風板開設有多個分風孔，布風板上開設有布風孔，布風板之上鋪設有高密度透風帆布；熱風從粉料箱的底部熱風進孔進入粉料箱內，通過熱風流動導向橫梁、分風板、布風板和高密度透風帆布后，進入粉料箱內的粉料，能在線對粉料箱內的粉料進行加熱烘干，去除粉料內的水分，提高了粉料的流動性，進而保證了搪塑表皮的成型質量。
[0005]但上述專利文獻所述的設備并不適用于易熔融的聚合物粉料的熱處理，主要原因如下:
[0006]1、由于該專利文獻所述的設備僅是用于粉體的干燥處理，因此可以使物料在底風板上流動，起到干燥粒狀粉料的作用，因而其箱架高度較低，而當其處理易熔融的聚合物粉料時，如果溫度過高，易熔融的聚合物粉料觸碰溫度較高的底風板會導致完全熔化粘連，而溫度過低，則導致易熔融的聚合物粉料表面不會熔融或部分熔融，無法達到熱處理的預期的效果。
[0007]2.該專利文獻所述的設備僅用于處理物料粒徑較大、不會引起粉塵的粉體，當處理粒徑為10?400 μ m的易熔融的聚合物粉料時，易揚起粉塵，粉塵通過高密度透風帆布擴散到空氣中，對環(huán)境污染嚴重。
【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明針對現有技術的不足，提供一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備及方法。
[0009]本發(fā)明技術方案如下:
[0010]一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備，包括進料口、流化床、風道、風機、力口熱裝置、溫度控制器和放料裝置；所述進料口設置于風道的上部，風道的出氣口設置于風道的上部，流化床密閉連接于風道的底部，放料裝置密閉連接于流化床的下方，放料裝置底部設置有進風口，進風口通過溫度控制器和加熱裝置與風機的出風口密閉連接，風機的進風口與風道的出氣口密閉連接。
[0011]根據本發(fā)明優(yōu)選的，還包括旋風分離器，所述旋風分離器的出氣口與風機的進風口密閉連接，旋風分離器的進氣口與風道的出氣口密閉連接。在處理本身粒徑較小的物料，或是沸騰過程中摩擦產生的粉塵大小的物料時，如果不利用旋風分離器進行去除，這些微小顆粒就會進入到整個循環(huán)系統(tǒng)中，粘連到設備內壁上，較難清除；此外，這些微小顆粒會對處理物料的粒徑分布產生影響，使其粒徑分布范圍越來越寬，不易于應用加工。
[0012]根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述風道的出氣口設置于風道的頂部。
[0013]根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述風道由圓柱狀筒體和圓錐臺狀筒體密閉連接構成，上部的圓柱狀筒體下沿與圓錐臺狀筒體的上沿相連接，圓錐臺狀筒體的上臺面的直徑大于下臺面的直徑。該形狀的風道使得聚合物粒狀粉料在沸騰揚起后，落下時易于聚集，便于下次揚起。
[0014]根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述的流化床為孔板或篩網結構。
[0015]根據本發(fā)明進一步優(yōu)選的，所述的流化床為篩網結構。
[0016]根據本發(fā)明進一步優(yōu)選的，所述流化床上的篩網或孔板的孔徑小于聚合物粉料平均粒徑分布的下限。當流化床上的篩網或孔板的孔徑較大時，粉料顆粒容易漏下，孔徑較小時，熱風流量受到一定限制。
[0017]上述裝置如無特別說明，均可采用本領域常規(guī)設備。
[0018]一種利用上述熱處理設備通過熱處理提高聚合物粉料堆積密度的方法，步驟如下:
[0019](I)測量待熱處理的粉料的熔點，順次開啟風機和加熱裝置，設定加熱裝置的溫度，待風道中的熱風溫度低于熔點O?20°C時，向投料口中投料；
[0020](2)投料在風道中經熱風吹動和自身重力的共同作用下做上下循環(huán)往復運動，經10?60min沸騰，關閉加熱裝置，逐漸降溫45?55°C后，關閉風機，制得熱處理后聚合物粉料。
[0021]有益效果
[0022]1、本發(fā)明所述的設備整體為一個密閉、循環(huán)的系統(tǒng)，熱風在其間循環(huán)利用，可以充分利用能量，降低能耗。
[0023]2、本發(fā)明所述設備的結構依據聚合物粉料的特點設計，聚合物粉料置于風道內的流化床上方，在經過略低于熔點的熱風作用下沸騰一段時間后，物料熔融或部分熔融，且相互之間不會粘連，從而提高物料的堆積密度，改善流動性。
[0024]3、本發(fā)明所述的設備的進料口和出料口構成的進出料系統(tǒng)可實現連續(xù)化生產。[0025]4、本發(fā)明所述方法可以顯著提高易熔融物料的堆積密度，改善其流動性，解決了現有易熔融物料熱處理困難的難題。
[0026]5、本發(fā)明所述的設備熱處理的物料為易熔融的聚合物粉料，熱處理時，需要物料在熱風中處于浮動沸騰狀態(tài)，本發(fā)明所述的風道的結構可以使物料揚起降落后易于收集，從而使得物料不斷的在熱風中揚起，落下，這樣既使物料熔融收縮，又不會相互粘連，從而提高堆積密度，增加流動性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明所述提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備的結構示意圖；
[0028]其中:1、進料口，2、流化床，3、風道，4、旋風分離器，5、風機，6、加熱裝置，7、溫度控制器，8、放料裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結合【具體實施方式】及說明書附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步闡述，但本發(fā)明所保護范圍不限于此。
[0030]實施例中的堆積密度按照國標GB/T20316.2-2006測得；粒徑分析采用激光衍射法檢測。
[0031]實施例1
[0032]如圖1所示的一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備，包括進料口 1、流化床
2、風道3、風機5、加熱裝置6、溫度控制器7和放料裝置8 ;所述進料口 I設置于風道3的上部，風道3的出氣口設置于風道3的頂部，流化床2密閉連接于風道3的底部，放料裝置8密閉連接于流化床2的下方，放料裝置8底部設置有進風口，進風口通過溫度控制器7和加熱裝置6與風機5的出風口密閉連接，風機5的進風口與風道3的出氣口密閉連接。
[0033]該熱處理設備，還包括旋風分離器4，所述旋風分離器4的出氣口與風機5的進風口密閉連接，旋風分離器4的進氣口與風道3的出氣口密閉連接。
[0034]所述風道3由圓柱狀筒體和圓錐臺狀筒體密閉連接構成，上部的圓柱狀筒體下沿與圓錐臺狀筒體的上沿相連接，圓錐臺狀筒體的上臺面的直徑大于下臺面的直徑。所述的流化床I為孔板結構。
[0035]實施例2
[0036]一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備，包括進料口 1、流化床2、風道3、風機5、加熱裝置6、溫度控制器7和放料裝置8 ;所述進料口 I設置于風道3的上部，風道3的出氣口設置于風道3的頂部，流化床2密閉連接于風道3的底部，放料裝置8密閉連接于流化床2的下方，放料裝置8底部設置有進風口，進風口通過溫度控制器7和加熱裝置6與風機5的出風口密閉連接，風機5的進風口與風道3的出氣口密閉連接。
[0037]所述風道3由圓柱狀筒體和圓錐臺狀筒體密閉連接構成，上部的圓柱狀筒體下沿與圓錐臺狀筒體的上沿相連接，圓錐臺狀筒體的上臺面的直徑大于下臺面的直徑。所述的流化床I為篩網結構。
[0038]實施例3
[0039]利用差熱掃描量熱分析(DCS)測得一批高密度聚乙烯(HDFE)熔點為134°C，粒徑在10~100 μ m之間，平均粒徑為56 μ m，其中30~80 μ m之間粒徑占91%，采用實施例1所述提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備處理，設定熱風溫度為130°C，開啟風機運行I小時預熱，待溫度升至指定溫度后，向投料口中投料，沸騰20分鐘后放料，得到物料指標如表1所示。
[0040]同時用相同條件，采用實施例2所述提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備處理，結果如表1所示。
[0041]表1.HDPE不同構造設備的處理結果
【權利要求】
1.一種提高聚合物粉料堆積密度的熱處理設備，其特征在于，包括進料口、流化床、風道、風機、加熱裝置、溫度控制器和放料裝置；所述進料口設置于風道的上部，風道的出氣口設置于風道的上部，流化床密閉連接于風道的底部，放料裝置密閉連接于流化床的下方，放料裝置底部設置有進風口，進風口通過溫度控制器和加熱裝置與風機的出風口密閉連接，風機的進風口與風道的出氣口密閉連接。
2.如權利要求1所述的熱處理設備，其特征在于，還包括旋風分離器，所述旋風分離器的出氣口與風機的進風口密閉連接，旋風分離器的進氣口與風道的出氣口密閉連接。
3.如權利要求1所述的熱處理設備，所述風道的出氣口設置于風道的頂部。
4.如權利要求1所述的熱處理設備，其特征在于，所述風道由圓柱狀筒體和圓錐臺狀筒體密閉連接構成，上部的圓柱狀筒體下沿與圓錐臺狀筒體的上沿相連接，圓錐臺狀筒體的上臺面的直徑大于下臺面的直徑。
5.如權利要求1所述的熱處理設備，其特征在于，所述的流化床為孔板或篩網結構。
6.如權利要求5所述的熱處理設備，其特征在于，所述的流化床為篩網結構。
7.如權利要求5所述的熱處理設備，其特征在于，所述流化床上的篩網或孔板的孔徑小于聚合物粉料的最小粒徑。
8.一種利用權利要求1所述熱處理設備通過熱處理提高聚合物粉料堆積密度的方法，步驟如下: (1)測量待熱處理的粉料的熔點，順次開啟風和加熱裝置，設定加熱裝置的溫度，待風道中的熱風溫度低于熔點O?20°C時，向投料口中投料； (2)投料在風道中經熱風吹動和自身重力的共同作用下做上下循環(huán)往復運動，經10?60min沸騰，關閉加熱裝置，逐漸降溫50°C后，關閉風機，制得熱處理后聚合物粉料。
【文檔編號】B29B13/02GK103707432SQ201410007275
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權日:2014年1月8日
【發(fā)明者】王漢利, 李星, 張永明, 張恒, 陳慶芬, 牛忠, 陳慶燁 申請人:山東華夏神舟新材料有限公司