原料预处理设备与初混设备综述.ppt

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1、第二章原料预处理及初混设备2-1原料预处理设备2-2初混设备ξ2-1预处理设备预处理设备包括筛析设备、预热与干燥设备以及研磨设备。一、筛析设备（一）常见筛析方法1、重力筛析利用物料颗粒尺寸或比重进行分选。2、风选利用物体对空气阻力差和在空气中下落速度差来分选物料。（风车选谷）3、溶剂分选利用不同的聚合物在溶剂中的溶解度不同来进行分选。1、振动筛析常用设备是电磁振动筛粉机。2、平动筛析将需筛析的料粉放置在回转的筛网上进行筛析。振动筛（二）常用筛析设备二、预热与干燥设备无论是吸湿性材料还是非吸湿材料，必须进行干燥处理，除去材料中的水分，保证加工有效进行并得到质量

2、合格的产品，如表4-3-1所示。如果水分除去不充分，在加工过程中会产生气泡，以及使聚合物发生降解，从而影响产品质量。塑料干燥的方法：沸腾干燥、对流热风干燥、传导干燥、远红外辐射加热干燥及回转真空干燥。1、沸腾干燥与设备2减湿料斗式干燥机组对大批量物料可采用抽湿干燥机或采用负压沸腾干燥法。三种干燥技术经济指标对比填料、颜料的聚集体依靠研磨剪切力和撞击力来分散。典型的撞击力研磨机是高冲击研磨机。典型的剪切力研磨机是三辊机。大部分研磨设备兼有撞击力和剪切力。研磨设备要求介质粘度高，研磨效率才高。典型的撞击则希望介质粘度低。主要使用的研磨分散设备有高速搅拌机、球磨机

3、、砂磨机、二辊机及三辊机等。三、研磨设备1、三辊研磨机三辊机是生产涂料及油墨的必备设备。其作用是将颜料分散至漆料中。三辊机是由三个转速不同的辊筒组成。三辊磨上物料流动情况工作原理：将研磨料投入加料辊（后辊）和中辊之间的加料沟中，二辊以不同速度向内旋转，部分研磨料进入加料缝并受到强大的剪切作用。通过加料缝的研磨料分为两部分：一部分附在加料辊上，回到加料沟；另一部分由中辊带至中辊和前辊之间的刮漆缝，在此又一次受到更强大的剪切作用。经过刮漆缝研磨料又分成两部分，一部分由前辊带到刮刀处，落入刮漆盘，另一部分再回到加料沟。三辊机是典型的用剪切力作用来分散颜料的，可承受

4、高粘度的浆料，常用来分散不易分散的颜料。用三辊机时，溶剂应为低挥发性的。三辊机在运行中，辊间磨擦产生大量热量，研磨料受热会降低粘度，降低分散效果和效率，所以要不断通入冷却水冷却辊筒，取走摩擦热，维持正常操作。2、球磨机球磨机由圆钢筒和传动设备组成（见图7-40）。钢筒内装有50-100mm的钢球或石球作力粉碎、研磨介质，钢筒水平安装在轴上，绕轴旋转。钢筒旋转时，球上升至某一点，然后滚下，在滚动时，球间的摩擦和撞击使物料聚集体被撞碎或磨碎。尤其是撞击，对烧结的聚集体有很好的分离效果，这是球磨特有的性能，故能用于难以分散的填料或颜料。在转动时，混合物在球的间隙受

5、到高度湍动的混合作用，使填料或颜料粒子更易分散均匀。一、混合及混炼的原因塑料加工：抗氧剂、稳定剂、增塑剂、填充剂等橡胶加工：防老剂，稳定剂、润滑剂、硫化剂等化纤：稳定剂、抗氧剂、抗静电剂等聚合物的共混改性、聚合物合金、复合材料等。二、初混设备概念ξ2-2初混设备初混（预混）的目的是通过一定加料顺序，将树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂、偶联剂等组分充分混合，使增塑剂等液体添加剂充分地渗入树脂基体中，并保证各组分分散均匀。分散混合主要是通过剪切应力起作用。为了获得大的剪切应力，设计混合机时引入高剪切区（即设置窄的间隙），保证所有固体颗粒重复不断地通过

6、高剪切区。分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过次数剪切速率越高，通过次数越多，分散越好剪切应力的大小与粒子或结块尺寸有关。粒子或结块大，受到的剪切力大，易于破碎。粒子或结块越小，它们之间的互相作用力就越大，分散就越困难。因此要把粒子分散到纳米级是非常困难的（粒径<100nm，补强作用显著）。混合及混炼机械是完成共混工艺、实现聚合物物理化学改性的重要设备。二、混合设备间歇式混合过程是不连续的。主要有三个步骤：投料、混炼、卸料。上述过程结束后，再重新投料、混炼、卸料，周而复始。适于小批量、多品种的生产连续式混合过程是连续的，故可提高生产能力，易实现自动控制

7、，减少能量消耗，混合质量稳定，降低操作人员的劳动强度。适于大批量生产初混设备种类很多，其基本结构和运转特点分为:静态混合设备、滚筒类混合设备和转子类混合设备。(一)冷混机1、静态混合设备静态混合设备主要有重力混合器和气动混合器。此类混合器的混合室是静止的，靠重力和气动促使物料流动混合，是温和的低强度混合器，适用于流体或大批量固态物料的分布混合。如图所示。多用于湿状、浆状物料搅拌及分散，但不适用于粉料混合。2、高速分散机3、滚筒类混合设备（如转鼓式混合机）如图所示。是利用装载物料的混合室的旋转达到混合目的。如鼓式混合机、双锥混合机和V形混合机，属中、低强度的分

8、布混合设备。主要用于粉状、粒状固态物料的初混。如混色