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SLG型連續(xù)式粉體表面改性機(jī)

     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(yīng)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(fù)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(jī)礦物填料與有機(jī)高分子聚合物的相容性，提高界面結(jié)合力，增強(qiáng)材料的機(jī)械強(qiáng)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(xué)性能。然而，絕大多數(shù)普通非金屬礦物材料與有機(jī)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(dǎo)致材料的一些力學(xué)性能下降。為此,對無機(jī)礦物填料進(jìn)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(shè)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(xué)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(shè)備------SLG型連續(xù)式粉體表面改性機(jī)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(yīng)用檢驗，該設(shè)備具有優(yōu)良的操作應(yīng)用性能，能為企業(yè)產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有廣闊的發(fā)展前景。
二、適用范圍
本機(jī)獨特的改性腔設(shè)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(jī)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(jìn)入料斗，物料的含水率應(yīng)小于0.5%。
b 、送料裝置：采用雙螺桿進(jìn)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(shè)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(jī)：改性主機(jī)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(kuò)散式旋風(fēng)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(jī)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(shè)備兼具改性和打散功能，適用于各種細(xì)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(fù)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(qiáng)度低。
 f、熱冷一機(jī)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(chǔ)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(fēng)、采光條件及其它配套工藝流程的設(shè)計方案。
1、整個機(jī)組分成主機(jī)、旋風(fēng)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(jī)基礎(chǔ)，校正地平，將主機(jī)吊裝固定，二次灌漿即可。
2、主機(jī)安裝固定后，可按生產(chǎn)線設(shè)備連接圖依次將各管道連接，旋風(fēng)收塵、脈沖除塵以及風(fēng)機(jī)安裝無需基礎(chǔ)，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(jī)及其它各電機(jī)的運轉(zhuǎn)方向，應(yīng)符合標(biāo)牌的指示方向。
五、工作原理及工作過程
1、工作原理：本機(jī)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(jìn)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(jī)前的準(zhǔn)備：
1）檢查整個改性機(jī)組的各部件待機(jī)情況，通電，準(zhǔn)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(jìn)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(shè)置好，一般為120度左右。電熱帶溫度設(shè)置時為防止電熱帶過熱損壞，應(yīng)分三到四次設(shè)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(shè)置到正確的位置。
4）一切準(zhǔn)備就緒，可以開機(jī)。
B、開機(jī)：
1）嚴(yán)格按照開機(jī)的順序進(jìn)行操作，從風(fēng)機(jī)開始，脈沖除塵器→旋風(fēng)收塵器→一號筒主機(jī)→二號筒主機(jī)→三號筒主機(jī)（主機(jī)的開啟必須等前一臺主機(jī)開啟運行穩(wěn)定正常后才可以啟動）→喂料螺桿輸送機(jī)→投料→加藥劑。
C、正常生產(chǎn)中：
1）生產(chǎn)線設(shè)備啟動正常后，主機(jī)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(dá)到正常改性溫度（80度左右）之前，排料口接出的物料應(yīng)回到原料口，重新進(jìn)入主機(jī)再改性一遍。
2）生產(chǎn)進(jìn)入正常狀態(tài)后，應(yīng)保證原料和改性藥劑的連續(xù)供給，觀察各設(shè)備的運行情況，并作好生產(chǎn)運行記錄。
D、關(guān)機(jī)：
1）改性生產(chǎn)任務(wù)完成后，如不需繼續(xù)生產(chǎn)，可以準(zhǔn)備關(guān)機(jī)。
2）當(dāng)螺桿輸送機(jī)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(jī)，打開料門，關(guān)上風(fēng)門，間隔5分鐘左右，按順序停下一號、二號、三號主機(jī)，讓除塵器連續(xù)清灰10--20分鐘，關(guān)閉集料關(guān)風(fēng)器，停掉除塵器，后將風(fēng)機(jī)關(guān)閉。
3）關(guān)機(jī)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(zhǔn)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(jìn)料量以下列要求為準(zhǔn):
1)工作電流不超過主機(jī)的額定電流。
2）打開風(fēng)門和料門，加料至尾部負(fù)壓風(fēng)口不冒灰為合適。
3）工作過程中，物料的流量應(yīng)保證主機(jī)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(jī)功率： 4KWX3       18.5KW×3    37KW×3        75KWx3
風(fēng)機(jī)：       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(jìn)行適當(dāng)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(xì)，料門需適當(dāng)關(guān)??；       c、處理量過大，適當(dāng)調(diào)整螺桿輸送速度。
2、主機(jī)進(jìn)料困難：
a、檢查進(jìn)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(jìn)料口，應(yīng)及時清理；
b、進(jìn)風(fēng)口風(fēng)量下降，除塵器應(yīng)開箱清灰。
3、下料器（關(guān)風(fēng)器）停轉(zhuǎn)：
a、下料器內(nèi)有異物堵塞，開機(jī)清除；     b、負(fù)荷太大，熱繼電器跳停。
4、計量泵計量不準(zhǔn)：
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(fēng)機(jī)排風(fēng)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(jī)如出現(xiàn)故障尤其是改性主機(jī)出現(xiàn)故障時應(yīng)及時和本公司聯(lián)系，不行隨意拆卸，改性主機(jī)內(nèi)均為精密特定的定轉(zhuǎn)子配合設(shè)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(dǎo)致改性效果差、出料不暢、甚至損壞主機(jī)的事故，本公司概不負(fù)責(zé)。
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(jī)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(yīng)注意以下幾個問題：
a、嚴(yán)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(yīng)。
c、材料順序應(yīng)注意避免首先與酯類增塑劑接觸，以免發(fā)生酯交換反應(yīng)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(jī)硅化合物，可用于許多無機(jī)礦物填料或顏料的表面處理應(yīng)用方法有兩種：一種是將硅烷配成水溶液，用它處理無機(jī)填料或顏料后與有機(jī)高聚物或樹脂混合，即預(yù)處理法；另一種方法是將硅烷與填料及有機(jī)高聚物基料混合，即遷移法。
硅烷的一般乃是為無機(jī)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(qiáng)生化學(xué)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(jī)反應(yīng)點，可增強(qiáng)與無機(jī)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(jī)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(jī)械攪拌混合。
b、先將偶聯(lián)劑溶解在溶劑中，再與無機(jī)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(jī)中與無機(jī)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(jī)礦物填料等復(fù)合。
4、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑：即絡(luò)合物偶聯(lián)劑，在玻璃纖維增強(qiáng)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(jī)硅，其主要品種有聚二甲基硅氧烷、有機(jī)其改性硅氧烷及有機(jī)硅與有機(jī)化合物的共聚物等。常用于處理無機(jī)填料或顏料的有機(jī)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(jī)酸及有機(jī)低聚物。
8、無機(jī)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(shè)備》