SLG型連續(xù)式粉體表面改性機

     礦物粉體表面改性是現(xiàn)代高技術(shù)、新材料發(fā)展的必然產(chǎn)物,廣泛應用于非金屬礦物填料或顏料如塑料、橡膠、粘結(jié)劑等現(xiàn)代高分子材料、高聚物基復合材料、功能性材料及涂料等行業(yè)，礦物粉體經(jīng)過改性后，不僅能大大改善無機礦物填料與有機高分子聚合物的相容性，提高界面結(jié)合力，增強材料的機械強度及其綜合性能，還可大幅度提高粉體填料的充填量，降低生產(chǎn)成本，同時可賦以產(chǎn)品某些特殊物理化學性能。然而，絕大多數(shù)普通非金屬礦物材料與有機高分子聚合物基體的界面性能不同，相容性差，直接或大量填充會導致材料的一些力學性能下降。為此,對無機礦物填料進行表面改性就顯得非常重要。
我國的礦物粉體表面改性處理技術(shù)還處于起步階段，其單獨改性處理設備大多從橡膠、塑料等化工行業(yè)借用過來，在實際使用的過程中存在許多先天不足，如間隙作業(yè)、包覆不均、活化指數(shù)低、處理量小、操作環(huán)境惡劣等。為解決這一系列工業(yè)化生產(chǎn)中的問題，原武漢工業(yè)大學北京研究生部經(jīng)過潛心研究，聯(lián)合推出全新高效的礦物粉體表面專用改性設備------SLG型連續(xù)式粉體表面改性機組，用于粉體表面改性、成膜及球化處理。經(jīng)國內(nèi)數(shù)十生產(chǎn)廠家應用檢驗，該設備具有優(yōu)良的操作應用性能，能為企業(yè)產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效益，具有廣闊的發(fā)展前景。
二、適用范圍
本機獨特的改性腔設計，兼具改性和解聚功能，適用于各種物料的改性，如對重、輕質(zhì)碳酸鈣、各類高嶺土、滑石、硅灰石、石英粉、云母、白炭黑、鈦白粉、氧化鋅、氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、伊利石、葉臘石、透閃石等，均有很好的表面改性效果。
三、結(jié)構(gòu)性能與特點
1、整個改性機組有以下幾個組成部分：
a、料斗：物料自料倉（或包裝袋投料）直接進入料斗，物料的含水率應小于0.5%。
b 、送料裝置：采用雙螺桿進料，速度可調(diào)，能保證物料流量的穩(wěn)定性。
c、溫控加藥系統(tǒng)：溫度自控，可任意設定藥劑融溶溫度，適合于各種固體液體形式的改性藥劑。
d、改性主機：改性主機由三個品字形改性筒組成，結(jié)構(gòu)緊湊，改性效率高，運行平穩(wěn)可靠。
e、擴散式旋風收塵器。
f、脈沖式布袋除塵器：采用新一代褶式濾筒，具有占地面積小、過濾面積大、除塵效率高、清洗容易等許多優(yōu)點。
2、特點：
a、本機組能連續(xù)運行生產(chǎn)，處理量大，適合各種規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
b、改性藥劑的使用率高，用量小，粉體包覆率和活化指數(shù)高，能耗低。
c、設備兼具改性和打散功能，適用于各種細度的物料，對假比重小、容重比大的物料如白碳黑、云母粉、滑石粉等有獨特的改性活化效果。
d、粉體和藥劑高速氣固相渦流式混合運行，改性效率高，基本不破壞粉體的原有粒形。
e、物料負壓運行，密封性好，粉塵不泄漏，基本無污染，操作環(huán)境好，勞動強度低。
 f、熱冷一機完成，無需單獨的供熱和冷卻系統(tǒng)，簡化操作。
g、獨立的流體、非流體加藥系統(tǒng)，連續(xù)穩(wěn)定均勻。
四、安裝
安裝場所必須長期不產(chǎn)生變動,基礎必須堅固,安裝位置必須考慮到電器配管配線、操作、維修保養(yǎng)、通風、采光條件及其它配套工藝流程的設計方案。
1、整個機組分成主機、旋風收塵、脈沖除塵和管件輔件等四大部分，出廠前已完成各項精度檢驗及試車運行，使用時，用戶需按地基圖做好主機基礎，校正地平，將主機吊裝固定，二次灌漿即可。
2、主機安裝固定后，可按生產(chǎn)線設備連接圖依次將各管道連接，旋風收塵、脈沖除塵以及風機安裝無需基礎，到位后僅需用膨脹螺栓固定即可。
3、接通電源，開車試運行，運行正常，交付使用。
4、接電線時注意主電機及其它各電機的運轉(zhuǎn)方向，應符合標牌的指示方向。
五、工作原理及工作過程
1、工作原理：本機組完成粉體表面處理主要借助于三個成品字形的改性筒，干燥的粉體和經(jīng)過精確計量的藥劑，同時進入改性筒，隨轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)呈流態(tài)化蝸螺運行，借助高速運行粉體對撞、磨擦、剪切及高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的熱量迅速改性成膜。
2、操作規(guī)程：
    A、開機前的準備：
1）檢查整個改性機組的各部件待機情況，通電，準備好所需改性的粉體和藥劑。
2）將藥劑放入加藥桶內(nèi)，如是固體藥劑（如硬脂酸、鋁酸酯等）則需要先進行加熱溶解處理，根據(jù)不同藥劑的溶解溫度將加藥桶的加熱溫度設置好，一般為120度左右。電熱帶溫度設置時為防止電熱帶過熱損壞，應分三到四次設置溫度如從高于室溫1--2度開始，30℃--45--60℃，待藥劑溶解好備用。
3）根據(jù)改性工藝，將計量泵的流量設置到正確的位置。
4）一切準備就緒，可以開機。
B、開機：
1）嚴格按照開機的順序進行操作，從風機開始，脈沖除塵器→旋風收塵器→一號筒主機→二號筒主機→三號筒主機（主機的開啟必須等前一臺主機開啟運行穩(wěn)定正常后才可以啟動）→喂料螺桿輸送機→投料→加藥劑。
C、正常生產(chǎn)中：
1）生產(chǎn)線設備啟動正常后，主機內(nèi)的溫度上升有一個過程，一般時間為十余分鐘，為保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，在出料口顯示的溫度達到正常改性溫度（80度左右）之前，排料口接出的物料應回到原料口，重新進入主機再改性一遍。
2）生產(chǎn)進入正常狀態(tài)后，應保證原料和改性藥劑的連續(xù)供給，觀察各設備的運行情況，并作好生產(chǎn)運行記錄。
D、關(guān)機：
1）改性生產(chǎn)任務完成后，如不需繼續(xù)生產(chǎn)，可以準備關(guān)機。
2）當螺桿輸送機內(nèi)的物料輸送完成，先停止加藥計量泵，然后停下喂料螺桿機，打開料門，關(guān)上風門，間隔5分鐘左右，按順序停下一號、二號、三號主機，讓除塵器連續(xù)清灰10--20分鐘，關(guān)閉集料關(guān)風器，停掉除塵器，后將風機關(guān)閉。
3）關(guān)機后，如加藥桶內(nèi)還有剩余的藥劑，先將余藥引出，然后在桶內(nèi)加入250克左右的溶劑，用于清洗計量泵的管路，以避免下一次的使用出現(xiàn)管路堵塞現(xiàn)象。
3、改性工藝的確定與準備：
   需改性的粉體，經(jīng)料口至收料口不加藥實測其流量（噸/時），大進料量以下列要求為準:
1)工作電流不超過主機的額定電流。
2）打開風門和料門，加料至尾部負壓風口不冒灰為合適。
3）工作過程中，物料的流量應保證主機改性時所需的溫度（95---130度）。
 
六、主要技術(shù)參數(shù)：
            SLG-3/200型  SLG-3/300型  SLG-3/600型      SLG-3/900型
主電機功率： 4KWX3       18.5KW×3    37KW×3        75KWx3
風機：       2.2KW        5.5KW         22KW          45KW
主軸轉(zhuǎn)速：   6000rpm      4500rpm        2700rpm        2000rpm
生產(chǎn)能力：  20-80Kg/h    500--1500kg/h    3000--4500kg/h   5000-7000Kg/h
                   (根據(jù)物料的不同容重比可調(diào))
外形尺寸3200X600x2200 5800×1800×5600  11200×3100×6500 21mx3.8mx6.5m
(長×寬×高    可根據(jù)具體車間進行適當調(diào)整)
七、常見故障及其說明：
1、出料口的溫度下降或無法升高至正常工作溫度：
a、原料的含水率過高，大于0.5%；
b、物料較細，料門需適當關(guān)小；       c、處理量過大，適當調(diào)整螺桿輸送速度。
2、主機進料困難：
a、檢查進料口是否堵塞，長時間運行使用，改性藥劑有可能會粘結(jié)粉料堵塞進料口，應及時清理；
b、進風口風量下降，除塵器應開箱清灰。
3、下料器（關(guān)風器）停轉(zhuǎn)：
a、下料器內(nèi)有異物堵塞，開機清除；     b、負荷太大，熱繼電器跳停。
4、計量泵計量不準：
a、不小心觸動了計量泵的流量調(diào)整裝置，重新調(diào)整；
b、計量泵內(nèi)有異物堵塞；      c、更換了不同的藥劑。
5、風機排風口冒灰：
a、除塵器清灰時冒灰，不屬故障；         b、濾筒破損，需更新濾筒。
6、重要說明：
本機如出現(xiàn)故障尤其是改性主機出現(xiàn)故障時應及時和本公司聯(lián)系，不行隨意拆卸，改性主機內(nèi)均為精密特定的定轉(zhuǎn)子配合設計，有特殊的排列次序。任何不按本公司要求而自行拆卸組裝，導致改性效果差、出料不暢、甚至損壞主機的事故，本公司概不負責。
八、主要易損件

九、常用改性藥劑
1、鈦酸酯偶聯(lián)劑：其基本類型有單烷氧基型、鰲合型、配位型，大致用量為填料或顏料用量的0.1--3.0 %。
國內(nèi)生產(chǎn)廠家有：上海有機所、常州江南助劑廠、南京曙光化工一廠、安徽天長市第二化工廠等。
使用鈦酸酯偶聯(lián)劑應注意以下幾個問題：
a、嚴格控制使用溫度，防止鈦酸酯分解。
b、盡量避免與具有表面活性的助劑并用，因為它們會干擾鈦酸酯偶聯(lián)劑界面的偶聯(lián)反應。
c、材料順序應注意避免首先與酯類增塑劑接觸，以免發(fā)生酯交換反應而使鈦酸酯偶聯(lián)劑失效。
d、分散均勻。
2、硅烷偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的低分子有機硅化合物，可用于許多無機礦物填料或顏料的表面處理應用方法有兩種：一種是將硅烷配成水溶液，用它處理無機填料或顏料后與有機高聚物或樹脂混合，即預處理法；另一種方法是將硅烷與填料及有機高聚物基料混合，即遷移法。
硅烷的一般乃是為無機填料或顏料的0.5--1.2%。
偶聯(lián)劑的用量=填料量×填料比表面積（平方米/克）/偶聯(lián)劑小包覆面積。
生產(chǎn)廠家有：天津市化工一廠、哈爾濱化工所、南京強生化學有限公司、山東化工廠、遼寧蓋縣化工廠等。
3、鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑（DL系列鋁酸酯偶聯(lián)劑）
鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑具有更多的無機反應點，可增強與無機填料或顏料表面的作用。它共有七類，分別適用于填充聚烯烴、聚酯環(huán)氧樹脂、尼龍、丙烯酸類樹脂、聚氨酯、合成橡膠等的無機填料表面處理，其使用方法主要有以下幾種：
a、直接加入到填料的水漿或非水漿料中，用高速剪切機械攪拌混合。
b、先將偶聯(lián)劑溶解在溶劑中，再與無機礦物填料混合。
c、將偶聯(lián)劑配制成低級醇、丙二醇、甲醚等溶液，在改性機中與無機礦物填料等直接混合。
d、偶聯(lián)劑直接加入到基體樹脂中，再與無機礦物填料等復合。
4、有機鉻偶聯(lián)劑：即絡合物偶聯(lián)劑，在玻璃纖維增強塑料中偶聯(lián)效果較好。
5、表面活性劑：a、高級脂肪酸及其鹽；b、高級胺鹽；c、非離子型表面活性劑。
6、有機硅，其主要品種有聚二甲基硅氧烷、有機其改性硅氧烷及有機硅與有機化合物的共聚物等。常用于處理無機填料或顏料的有機硅一般為帶活性基的聚甲基硅氧烷。
生產(chǎn)廠家有：上海樹脂廠、美國DC公司、美國UC公司等。
7、飽有機酸及有機低聚物。
8、無機表面改性劑。
十、評價粉體表面改性效果的一般方法：
1、活化指數(shù)（H）
H=樣品中漂浮部分原重量（g）/樣品總重量（g）
2、潤濕接觸角。
3、表面能（或表面張力）。
4、表面包覆率（漫反射紅外傅立葉轉(zhuǎn)移光譜法）
以上七、八項內(nèi)容詳見中國建材工業(yè)出版社鄭水林教授編著的《非金屬礦加工技一書。術(shù)與設備》