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湖南化工职业技术学院助力新型粉体复合改性设备的应用推广
2016年02月01日 发布 分类:行业要闻 点击量:2462
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在无机粉体填料的是实际应用过程中,粉体的分散性与其他无机组分的相容性对材料的性能影响很大,尤其是对其力学性能的影响。随着粉体技术向亚微米及纳米尺寸推进,粉体的改性和解聚技术越来越受到关注。而粉体表面改性设备是粉体改性技术的关键所在,良好的改性设备必须让粉体与表面改性剂接触机会均等,充分分散改性剂,并且设备需要操作简单,生产效率高。

 

湖南化工职业技术学院化工系在非金属矿粉体制备的工艺领域积累着丰富的经验,并有很多技术成果顺利在企业实现产业化运作。近期,化工系颜鑫教授的团队对长沙万荣粉体设备科技有限公司推出的 CM型连续式粉体复合改性机,进行了研究和实验,对设备的综合性能给出了高度评价,并愿意提供技术支持,助力该型号粉体复合改性设备的应用推广。

 

1. CM型连续式粉体复合改性机的结构特点

蜂巢磨(Cell Mill,简称CM),是一种集粉体干燥、研磨解聚、复合改性和分散处理于一体的连续式粉体复合改性机。其主机由解聚轮、出料门、进风口、分级机、进料口、多路表面分散剂入口和喂料机组成(图1)。解聚轮为核心关键部件,由一个风量室、一个干燥腔、粉碎腔和混合腔组成,其空间结构因形似于蜂巢(图2)

 

,又具有研磨解聚和改性分散的功能,故名蜂巢磨(CM)连续式粉体复合改性机。超细粉体物料和120℃的热空气经物料入口以喷雾形式送入风量室,在干燥腔中进行快速负压闪蒸干燥,经干燥后的微粉进入粉碎腔,粉碎腔中解聚轮以160m/s的线速度高速转动,带动粉体物料高速螺旋状上升,形成巨大的离心力;同时,螺旋上升过程中,粉体不断地与筒体内壁静态的锯齿和快速旋转的解聚轮叶片之间产生巨大的碰撞力、摩擦力和剪切力。当离心力、碰撞力、摩擦力和剪切力所组成的合力远远大于超细粉体颗粒软团聚的表面能时,粉体颗粒将在极短的时间(1-2s)内就被充分打散和完全解聚。完全解聚后的超细粉体以剧烈的湍流形态进入混合腔,同时液化后的两种改性剂和分散剂通过压缩空气分别从8、9、10三个入口被连续稳定地注入混合腔进行复合改性和分散处理;由于两种改性剂和分散剂注入时存在空间位置和时间的差距,非常有利于依次复合改性和分散处理;通过形成化学键或物理缠绕,表面改性剂和分散剂与超细粉体之间形成一个牢固的化学键耦合或机械物理缠绕,最终形成完整的单分子层包覆膜。其型号及主要技术参数见表1。

 

表1蜂巢磨技术参数表


 

2.工艺流程:

CM型连续式粉体复合改性工艺主要由加热系统、自动配料系统、给料装置、给药装置、CM粉体表面改性机、收集器及引风机组成,如图 3所示。


图3 CM型连续解聚改性新工艺

 

1、原矿仓 2、给料螺旋输送机  3、计量螺旋输送机 4、称重传感器 5、热风发生器 6、改性剂料斗  7、改性剂料计量装置 8、改性剂液化器 9、压缩空气入口 10、物料和热风入口  11、机座  12、电动机 13、风量室 14、改性剂A入口  15、改性剂B入口 16、改性剂C入口 17、分散剂入口 18、混合腔 19、物料出口 20、风管 21、物料收集器 22、成品包装 23、引风机

 

 

工业规模的应用结果表明,其连续化生产、全自动控制系统及负压操作,可实现规模化生产,且操作简便、运行平稳、劳动强度低、无粉尘污染;其良好的分散作用,可有效避免发生二次团聚;同时,可根据表面改性剂的性质实现自动调节运行技术参数、改性温度和停留时间,确保对超细粉体良好的改性效果和分散效果。CM型连续式粉体复合改性机的最大特点是对超细粉体具有集粉体干燥、解聚、复合改性和分散处理于一体的多种功能,现已申请国家发明专利,专利号为:ZL201430222902.0,堪称我国超细粉体连续式复合改性和分散处理技术的重大突破。     

 

技术咨询:颜鑫教授  13874129365


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