[发明专利]粘性粉体制备系统及方法

说明书

本发明公开一种粘性粉体制备系统，包括喷雾干燥塔体，喷雾干燥塔体通过设置于混合料仓上的粉体进料口与混合料仓连接，还包括表面处理剂进料设备，表面处理剂进料设备连接于混合料仓上靠近所述粉体进料口的位置，表面处理剂进料设备用于向混合料仓转中加入表面处理剂。本发明还公开一种基于上述系统的粘性粉体制备方法。本发明中的粘性粉体制备系统及方法，表面处理剂与粉体及时进行混合，表面处理剂对橡胶粒子等粘性粉体的表面进行改性，降低粘性粉体的团聚程度；减少了粘壁现象的产生，从而提高生产效率和粉体产率。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种粘性粉体制备系统及方法。

背景技术

粉体物料是化工生产中常见的物料形式，因此粉体物料的制备是作为一种重要的技术日益为行业所重视。粉体的团聚是指粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接形成的由多个颗粒形成的较大的颗粒团簇的现象。通常按照其形成的原因，团聚现象一般分为软团聚和硬团聚。软团聚一般认为是由于粉体表面的原子、分子之间的静电力和库仑力所致，该种团聚可以通过一些化学的作用或施加机械能的方式来消除；硬团聚除了原子、分子间的静电力和库仑力以外，还包括液体桥力、固体桥力、化学键作用力以及氢键作用力等，因此硬团聚体在粉末的加工成型过程中其结构不易被破坏，而且将影响粉体的性能。

团聚现象是超细粉体制备及保存过程中的一个难题，由于超细橡胶粒子粉体物料具有比表面积大、自身具有粘性、易于团聚性以及具有较强的自粘性等特点，使得超细橡胶粒子粉体物料极易发生团聚现象。因此，团聚现象对于超细橡胶粒子的制备与保存的影响尤为突出。

若不及时进行表面处理，容易形成大的团聚结块，尤其是在温度较高时更容易发生。同时也会在生产设备的器壁、管道内壁形成粘壁物料，粘壁的物料由于长时间停留在设备或管道的内壁上，会结块聚集，若有局部的脱落会形成大块物料，影响产品品质。为了清除设备器壁和管道内壁上的粘壁物料，不得不中途停止生产，进行设备的清理工作，这样就缩短了设备的有效生产时间，降低了设备的有效产能，造成产品损失。超细橡胶粒子的软团聚往往是形成硬团聚的前驱，如不及时分散打碎，会形成硬团聚的大颗粒。由于橡胶产品的表面活性，更容易形成机械力难于打破的硬团聚，从而影响物料的性能，造成巨大的物料损失。

为了改变粘性粉体的团聚，在粉体物料中加入分散剂是一种控制橡胶粒子团聚的有效方法。通过适量分散剂的加入，分散剂附着于橡胶粒子表面，将橡胶粒子隔开，依靠分散剂的空间效应，从而控制橡胶粒子的团聚规模。在现有技术中，通常是采用及时加入分散剂的方法对橡胶粒子进行表面改性。另外，机械搅拌在一定程度上也能够打破团聚，获得具有一定分散度的橡胶粒子，在生产中产生的具有软团聚的橡胶粒子团聚颗粒，可以在机械力作用下被重新分散；机械搅拌的方法与加入分散剂的方法可以结合使用，此时机械搅拌能够使分散剂较好均匀分散在橡胶粒子表面，从而获得理想分布的稳定的超细橡胶粒子产品。

除了团聚现象，粉体物料的生产中还存在另外一个影响物料生产的现象，即物料粘壁现象，通常物料发生粘壁的具体原因有：半湿物料粘壁，低熔点物料热熔性粘壁以及干粉表面粘壁。

超细粉末橡胶粒子产品是一种新型材料，超细粉末橡胶粒子产品属于粉体物料，常规产品有超细粉末丁苯橡胶(PSBR)、超细粉末丁腈橡胶(PNBR)、超细粉末顺丁橡胶(PBR)、超细粉末氯丁橡胶(PCR)和超细粉末硅橡胶等。粉末橡胶类产品，其在干粉状态时由于其具有表面粘性，因此，在其生产与保存中容易发生粘壁现象和团聚现象。

喷雾干燥方法是一种重要的粉体制造技术，适用于多种粉体物料的制备。在现有技术中，喷雾干燥技术被用于超细粉末橡胶的制备。在喷雾干燥制备粉末橡胶的生产工艺中，根据原料及制备工艺的不同，粉末橡胶的平均粒径范围通常控制分布在30～500nm间调控。由于团聚作用，在喷雾干燥气流中的粉末橡胶颗粒多数松散团聚，所以实际团聚后粒径分布范围多为10μm～200μm间分布，借助离心力把颗粒甩到设备器壁并捕集它们。