專(zhuān)利名稱(chēng)：細(xì)粉碎物質(zhì)微粒表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及細(xì)粉碎物質(zhì)微粒表面處理方法。
許多工業(yè)領(lǐng)域特別是塑料業(yè)用無(wú)機(jī)填料混入基質(zhì)塑料中，特別是采用碳酸鈣，其顆粒先用混有或未混脂肪酸酯的脂肪酸進(jìn)行表面處理。
碳酸鈣細(xì)粉平均粒度常為1～5μm，上限達(dá)6～25μm。
這些細(xì)粉的表面處理方法是讓其微粒表面裹上脂肪酸(單獨(dú)或與脂肪酸酯相混)，在介質(zhì)中進(jìn)行，其中在足夠高的溫度下存在液態(tài)脂肪酸，存在良好分散在熱空氣中的顆粒并作旋流運(yùn)動(dòng)，這樣可保證碳酸鈣顆粒均勻牢固地吸收液態(tài)脂肪酸，在接觸物質(zhì)之間進(jìn)行部分化學(xué)反應(yīng)，并在顆粒表面形成硬脂酸鈣薄層，其處理結(jié)果取決于處理時(shí)的物理?xiàng)l件和原料的性質(zhì)。
因此已知方法包括第一階段進(jìn)行干燥，粉碎后將原料分級(jí)而獲得最終粒度符合要求的干粉，之后在第二階段包裹粉粒和進(jìn)行表面處理。
為此應(yīng)采用多種裝置，其中包括1)干燥/粉碎裝置(必要時(shí)還進(jìn)行分級(jí));
2)粉碎后的粗粉分級(jí)裝置;
3)包裹/最終粉粒表面處理裝置;
這就使得這些已知方法操作時(shí)間長(zhǎng)并且耗費(fèi)高。
FR-A-1562280公開(kāi)了同時(shí)進(jìn)行塊狀粘土和包裹有機(jī)物質(zhì)混合所得細(xì)粉干燥和粉碎的裝置，其中該混合物與熱氣同時(shí)通入，使空氣穿過(guò)粉碎機(jī)即可縮小細(xì)粉粒度。
但是，該專(zhuān)利證實(shí)不能得到足夠細(xì)的碳酸鈣細(xì)粉，這特別是因?yàn)榉鬯闄C(jī)實(shí)際上只能將碳酸鹽分成粒徑大于25μm的粗顆粒。那些可能合格的顆粒又分散在空氣中并從旋風(fēng)分離器中瓢出而損失掉。
另外，F(xiàn)R-A-1583182又公開(kāi)了滑石防水劑制法。將該防水劑產(chǎn)品與粗態(tài)即粗滑石粉混合，此混合物在近于或最好是高于該防水劑產(chǎn)品(鏈烷烴)熔點(diǎn)的溫度下形成流化床并在轉(zhuǎn)動(dòng)微粒機(jī)中進(jìn)行氣體粉碎處理。
但是，該法及其裝置具有明顯的缺點(diǎn)在進(jìn)行包裹處理之前實(shí)現(xiàn)流化床必須先將礦物破碎成粉(相同粒徑)并必須設(shè)置流量和溫度控制機(jī)構(gòu)，這就會(huì)大大提高裝置的價(jià)格，所得最細(xì)粉粒徑不小于10μm，這不宜用在PVC中。
另一方面，包裹碳酸鹽顆粒的另一特點(diǎn)是其濕度，應(yīng)不低于0.5%并優(yōu)選為0.1%左右。必須達(dá)到這一條件才能使顆粒進(jìn)行良好的流化并避免結(jié)塊，否則就不宜用在PVC中。
本發(fā)明目的是對(duì)上述裝置及其中所實(shí)施方法的改進(jìn)，其中僅經(jīng)一次處理即可得到粒徑1～25μm，包裹有硬脂酸鈣和硬脂酸且其最大濕度為0.5%左右的碳酸鈣粒粉。
本發(fā)明另一目的是用硬脂酸類(lèi)脂肪酸連續(xù)包裹碳酸鈣的方法，這種方法中將預(yù)先粉碎過(guò)的濕碳酸鈣與塊狀固態(tài)脂肪酸混合，然后將該濕混合物送入橫通加熱裝置加熱過(guò)的空氣的粉碎機(jī)中，其特征是碳酸鹽粒和酸塊尺寸小于1cm;
粉碎為超細(xì)微粒化;
熱空氣于至少70～120℃左右高溫下以旋流運(yùn)動(dòng)引入微粒機(jī)中，熱空氣作用是混合和均化混合物，液化脂肪酸，并迅速干燥碳酸鹽，致使碳酸鈣粒在第一階段粉碎并干燥，而在第二階段再粉碎得更細(xì)并與液態(tài)脂肪酸密切接觸后均化;
一部分空氣從微粒機(jī)中抽出并再循環(huán)到加熱裝置中，另一部分則將包裹顆粒先帶入分級(jí)裝置，其中分出最粗顆粒，然后將最細(xì)顆粒引入干燥料斗中;
另一方面將最粗顆粒直接循環(huán)送入濕混合物進(jìn)料(3)中以將其重新粉碎，并預(yù)熱混合物和降低濕度。
本發(fā)明再一目的是可實(shí)施所述包裹方法的裝置，其中包括碳酸鈣進(jìn)料斗，固態(tài)脂肪酸進(jìn)料斗，離心微粒粉碎機(jī)，熱空氣回路，顆粒分級(jí)器，循環(huán)管，干燥導(dǎo)管和料斗，而其特征是熱空氣導(dǎo)管包括一個(gè)再循環(huán)環(huán)路，該顆粒循環(huán)管直接接入碳酸鈣進(jìn)料斗，并且提供流量控制裝置(空氣流量，顆粒流量，溫度，濕度，壓力控制)以保證裝置連續(xù)工作而不受混合物濕度影響，并使最終產(chǎn)品特性保持恒定。
另一方面，該裝置特點(diǎn)是脂肪酸進(jìn)料斗經(jīng)劑量機(jī)構(gòu)連入碳酸鹽進(jìn)料斗。
本發(fā)明方法是在微粒粉碎機(jī)中將粒徑1cm左右的濕載體制成的預(yù)粉碎無(wú)機(jī)材料和固態(tài)脂肪酸混合，分成基本上相同尺寸的塊狀，粉碎機(jī)由至少70～120℃熱旋流空氣流穿過(guò)，這取決于原料的性質(zhì)及其濕度。
本發(fā)明方法在包括以下元件的裝置中進(jìn)行裝有固化脂肪酸進(jìn)料裝置的粉碎機(jī)連入無(wú)機(jī)材料進(jìn)料斗，而該料斗也連入粉碎機(jī)，空氣加熱裝置，大顆粒靜止的選擇器，該顆粒循環(huán)送入粉碎機(jī)，動(dòng)力分級(jí)器用以分揀微?；?，干燥和包裹的粉末并循環(huán)粒徑大于預(yù)定極限的顆粒。
作為例子，用唯一的附圖
舉例說(shuō)明本發(fā)明方法實(shí)施裝置。
從圖中可看出該裝置包括已知型號(hào)的離心粉碎機(jī)1，由與料斗3連接的無(wú)端螺桿2進(jìn)料。
料斗3中裝有用以進(jìn)行包裹或處理的無(wú)機(jī)材料，隨載體送來(lái)并已進(jìn)行過(guò)粗略預(yù)粉碎，但沒(méi)進(jìn)行干燥。所謂“預(yù)粉碎”意指粉碎后顆粒粒徑1cm左右。由于未進(jìn)行干燥，其濕含量可能達(dá)到5～10%或更高。
在料斗3中連有無(wú)端螺桿4，此螺桿又與第二料斗5相連。該料斗5中裝有硬脂酸，常溫下為固態(tài)。硬脂酸也粉碎成實(shí)際上與待包裹材料顆粒相同的尺寸的顆粒。無(wú)端螺桿4流量可調(diào)，而這構(gòu)成了計(jì)量機(jī)構(gòu)，用以將物料按硬脂酸要求比例送入料斗2。
在粉碎機(jī)1底部連有熱空氣管道6，從熱空氣源7連接而來(lái)，其中空氣加熱至要求溫度，為70～120℃。這溫度是根據(jù)料斗3中所裝無(wú)機(jī)材料的濕度和硬度確定的;該材料越濕，空氣就更應(yīng)加熱。在待包裹材料為碳酸鈣的情況下，濕度為5%時(shí)熱空氣溫度實(shí)際上應(yīng)達(dá)到80℃，而濕度為10%時(shí)應(yīng)為110℃。
引入料斗3中的脂肪酸量取決于其孔隙率，吸收能力和比表面積。優(yōu)選的是，應(yīng)調(diào)節(jié)至微?；鄣娘柡蜆O限以下，其方式應(yīng)使粉在包裹后不會(huì)結(jié)塊，并應(yīng)具有足夠的流動(dòng)性而易于被夾帶，分散在空氣中，并在粉碎機(jī)出口處分級(jí)，使脂肪酸不致于過(guò)量地從粉碎機(jī)底部流出。
在硬脂酸和碳酸鈣情況下，脂肪酸量為碳酸鹽的0.6～1.5%。
此外，該裝置還包括送入的粗顆粒靜止分揀器，已知是裝在粉碎機(jī)1頂部，還包括分級(jí)器8用以再循環(huán)粗顆粒并將包裹后的微粒粉送入干燥料斗9中。
優(yōu)選的是，熱態(tài)粗顆粒再循環(huán)是經(jīng)管道12直接連入料斗3，其中裝有混合物。這樣安排可特別改善濕碳酸鈣的干燥。
表面處理實(shí)際上是與粉碎同時(shí)進(jìn)行的。熱空氣干燥碳酸鈣，液化硬脂酸，再借助離心作用鋪滿(mǎn)粉碎機(jī)內(nèi)園筒。上升的熱空氣流夾帶的材料顆粒強(qiáng)烈地沖擊壁板，并逐漸粉碎和微?；?，其中迅速與溫度很高的液態(tài)脂肪酸接觸。
粉碎機(jī)中上升空氣流的旋流速度可保證微?；妓徕}所要求的密切混合和均化。
本發(fā)明欲解決的主要問(wèn)題準(zhǔn)確地說(shuō)是進(jìn)行碳酸鈣的干燥。事實(shí)上，要求碳酸鈣顆粒在進(jìn)行包裹之前實(shí)際上應(yīng)完全干燥，因?yàn)樵谟仓崤c無(wú)機(jī)物質(zhì)接觸時(shí)，可形成硬脂酸鈣層，從而阻止顆粒內(nèi)存留的濕含量不致于釋放出來(lái)。因此干燥應(yīng)很迅速，優(yōu)選的是在微粒機(jī)的第一個(gè)三分之一內(nèi)進(jìn)行。
因此必須向該裝置通入大量高溫?zé)峥諝狻５橇硪环矫?，又不可能無(wú)限地提高空氣流量，因?yàn)轭w粒在微粒機(jī)中的停留時(shí)間應(yīng)最短才能達(dá)到要求尺寸。
根據(jù)本發(fā)明解決了該問(wèn)題，其中設(shè)置了將熱空氣循環(huán)送入加熱裝置的管道10，用以再加熱空氣，或在再加熱器下游于微粒機(jī)入口處。其中部分熱空氣進(jìn)行循環(huán)，而另一部分則將顆粒帶入分級(jí)器后經(jīng)管道11送入干燥料斗中，這可同時(shí)達(dá)到很大的干燥空氣流量，以及更小的傳送空氣流量。
另一方面，為控制空氣，碳酸鹽，和酸的流量以及顆粒濕含量，還在管道中設(shè)置測(cè)量裝置(溫度，壓力，濕度和流量測(cè)量器)以及流量控制裝置(閥門(mén)13)。
經(jīng)驗(yàn)表明可一步實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)材料的干燥，微粒化粉碎至尺寸達(dá)到5μm左右，嚴(yán)密而規(guī)則的表面處理，從而更便宜地得到良好的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.用硬脂酸類(lèi)脂肪酸連續(xù)包裹碳酸鈣的方法，這種方法中將預(yù)先粉碎過(guò)的濕碳酸鈣與塊狀固態(tài)脂肪酸混合，然后將該濕混合物送入橫通加熱裝置加熱過(guò)的空氣的粉碎機(jī)中，其特是碳酸鹽粒和酸塊尺寸小于1cm；粉碎為超細(xì)微粒化；熱空氣于至少70～120℃左右高溫下以旋流運(yùn)動(dòng)引入微粒機(jī)(1)中，熱空氣作用是混合和均化混合物，液化脂肪酸，并迅速干燥碳酸鹽，致使碳酸鈣粒在第一階段粉碎并干燥，而在第二階段再粉碎得更細(xì)并與液態(tài)脂肪酸密切接觸后均化；一部分空氣從微粒機(jī)中抽出并再循環(huán)到加熱裝置中，另一部分則將包裹顆粒先帶入分級(jí)裝置(8)，其中分出最粗顆粒，然后將最細(xì)顆粒(11)引入干燥料斗(9)中；另一方面將最粗顆粒直接循環(huán)(12)送入濕混合物進(jìn)料(3)中以將其重新粉碎，并預(yù)熱混合物和降低濕度。
2.實(shí)施權(quán)利要求1包裹方法的裝置，其中包括碳酸鈣進(jìn)料斗(3)，固態(tài)脂肪酸進(jìn)料斗(5)，離心微粒粉碎機(jī)(1)，熱空氣回路(7，10)，顆粒分級(jí)器(8)，碳酸鹽循環(huán)管(12)，干燥導(dǎo)管(11)和料斗(9)，其特征是熱空氣導(dǎo)管包括一個(gè)再循環(huán)環(huán)路(10)，該顆粒循環(huán)管直接接入碳酸/鈣進(jìn)料斗，并且提供流量控制裝置(空氣流量，顆粒流量，溫度，濕度，壓力控制)以保證裝置連續(xù)工作而不受混合物濕度影響，并使最終產(chǎn)品特性保持恒定。
全文摘要
實(shí)施包裹方法的裝置，其特征是其中包括離心粉碎機(jī)(1)，待包裹無(wú)機(jī)材料進(jìn)料斗(2)，固態(tài)脂肪酸進(jìn)料斗(5)，熱空氣回路(7，6)和分級(jí)裝置(8)。
文檔編號(hào)B01J2/30GK1039068SQ89104269
公開(kāi)日1990年1月24日 申請(qǐng)日期1989年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月17日
發(fā)明者喬治·巴讓特, 費(fèi)薩爾·阿布斯 申請(qǐng)人:喬治·巴讓特, 費(fèi)薩爾·阿布斯