专利名称：异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺及脱水、干燥一体机的制作方法
异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺及脱水、干燥一体机本发明涉及石油化工行业合成橡胶异戊二烯工业化生产后处理挤压脱水、膨胀干 燥“一步法”加工技术及其使用的一种大型挤压脱水、膨胀干燥一体机。
背景技术：
异戊二烯合成橡胶在性能和结构上与天然橡胶相似，故有“合成天然橡胶”之称， 是替代天然橡胶综合性能最好的合成橡胶胶种，异戊二烯单体化学性质活泼，经聚合、凝聚 洗涤、振动筛脱水等工序后的含水胶粒料其物理性质比较特殊，尤其门尼粘度较高，在挤压 脱水、膨胀干燥的过程中容易热裂、热氧化，若处理不当，将会引起胶粒门尼粘度急剧下降， 甚至无法继续加工，由于我国天然胶供应能力有限，对外依存度不断增加，因此异戊橡胶的 产业化生产正在加速进行，目前国外异戊橡胶生产厂均采用水法凝聚工艺，而挤压脱水、膨 胀干燥工艺均采用比较陈旧的挤压脱水机和膨胀干燥机两台单机进行，两机分置车间的上 下两层。采用这种“两步法”工艺，设备投资大，占地面积广，能耗指标高，运行成本大，加上 挤压脱水机笼条漏胶，膨胀干燥机进料口经常堵料，影响生产效率，操作上也极不方便，由 于两机设计上还存在缺陷，干燥后胶粒的门尼粘度下降幅度较大。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可简化异戊二烯橡胶产业化生产的工艺流程，降低 设备投资费用、节约耗能的异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是一种异戊二烯橡胶后处理一步法加 工工艺，将挤压脱水和膨胀干燥两道工序融成连续加工式的一道工序；将含水胶粒推进锥 形筒体结构的挤压脱水段，加大压缩比和脱水量，使含水胶粒快速脱水；将脱水后的胶料推 进膨胀干燥段，递增压缩比，通过膨胀干燥段直筒体上的多排剪切螺钉，对含有一定水分的 胶料进行剪切、混炼并升温；进入熔融均化出料段增大压缩比，使胶料受到短时强烈剪切和 快速升温，为膨化做好压力和能量储备，在胶粒的门尼粘度尚未出现明显下降前将胶料从 模板孔中被迅速挤出，瞬间膨化闪蒸，使胶料和挥发份分离。本发明的另一个目的是提供一种造价低易操作、省能源、少占地及可以连续生产 的脱水、干燥一体机。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是一种脱水、干燥一体机，包括底座
(12)和安装在底座(12)上的驱动部分、挤压脱水部分(4)和膨胀干燥部分(11)，所述底 座(12)上还安装有切粒装置，所述切粒装置包括电动机、切粒刀(14)和开有喷咀孔的模板
(13)，所述挤压脱水部分(4)和膨胀干燥部分(11)设有螺杆(7)，所述螺杆(7)为直段和锥 段一体式结构。所述驱动部分包括驱动电机(1)、调速装置(2)和减速器(3)，所述调速装置(2) 连接在驱动电机(1)上，所述减速器(3)连接在调速装置(2)上。所述挤压脱水部分(4)包括加料斗(6)、漏水筛(5)、锥机筒(8)和剪切螺钉(16)，所述漏水筛(5)设置在加料斗(6)的下部，所述剪切螺钉(16)设置在锥机筒⑶径向位置
上。
所述膨胀干燥部分(11)包括直机筒(9)和剪切螺钉(10)。所述调速装置(2)为液力耦合器或变频器。所述锥机筒(8)内壁上还镶嵌有阻胶条(15)。所述螺杆(7)安装在加料斗(6)、锥机筒⑶和直机筒(9)内。所述螺杆(7)采用不等径、变螺距组合结构。本发明的挤压脱水、膨胀干燥一体机，简化了异戊二烯橡胶产业化生产的工艺流 程，由“两步法”后处理工艺，简化为“一步法”工艺；降低了约40%的设备投资费用，缩小了 约50%的占地面积，节约了约27%的能耗，单机产量提高5%以上，并且大大降低了工人的 劳动强度。经济效益十分显著，同时和国际同类产品相比，由于本一体机螺杆设计特殊，在 胶料干燥处理前后能够确保胶料的门尼粘度几乎没有变化。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。图1是本发明脱水、干燥一体机剖视结构示意图；图2是本发明脱水、干燥一体机的锥机筒结构示意图；图3是图2的右视示意图。图中1、驱动电机；2、调速装置；3、减速器；4、挤压脱水部分；5、漏水筛；6、加料 斗；7、螺杆；8、锥机筒；9、直机筒；10、剪切螺钉；11、膨胀干燥部分；12、底座；13、模板；14、 切粒刀；15、阻胶条；16、剪切螺钉。
具体实施例方式异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺，具体加工工艺为将挤压脱水和膨胀干燥 两道工序融成连续加工式的一道工序；将含水胶粒推进锥形筒体结构的挤压脱水段，加大 压缩比和脱水量，使含水胶粒快速脱水；将脱水后的胶料推进膨胀干燥段，递增压缩比，通 过膨胀干燥段直筒体上的多排剪切螺钉，对含有一定水分的胶料进行剪切、混炼并升温；进 入熔融均化出料段增大压缩比，使胶料受到短时强烈剪切和升温，为膨化做好压力和能量 储备，在胶粒的门尼粘度尚未出现明显下降前就已从模板孔中排出，瞬间膨化闪蒸，使胶料 和挥发份得以分离。如图1、图2和图3所示，本发明脱水、干燥一体机，包括底座12、驱动部分、挤压 脱水部分4、膨胀干燥部分11和切粒装置，驱动部分、挤压脱水部分4、膨胀干燥部分11和 切粒装置安装在底座12上，其中驱动部分包括电动机1、调速装置2和减速器3，调速装置 2连接在驱动电机1上，减速器3连接在调速装置2上，该调速装置2为液力耦合器或变频 器；挤压脱水部分4包括加料斗6、漏水筛5、锥机筒8和剪切螺钉16，漏水筛5设置在加料 斗6的下部，剪切螺钉16设置在锥机筒8的径向位置上；膨胀干燥部分11包括直机筒9和 剪切螺钉10 ；切粒装置包括电动机、切粒刀14和开有喷咀孔的模板13，挤压脱水部分4的 出料口和膨胀干燥部分11的进料口尾首相连接，挤压脱水部分4和膨胀干燥部分11设有 螺杆7，螺杆7为直段和锥段一体式结构，螺杆7安装在加料斗6、锥机筒8和直机筒9内，锥机筒8内壁上还镶嵌有阻胶条15，螺杆7针对异戊二烯橡胶门尼粘度高及不耐长时间高 温等物理特性还采用了不等径、变螺距组合的结构，确保胶料的粘度不会发生明显地降低。
工作时，开动驱动电机1，经调速装置2和减速器3，带动大型螺杆7旋转，异戊二 烯含水胶粒从加料斗6加入，被螺杆7推动向前流动，加料斗6下部设有漏水筛5，部分游离 水可从此处排出，含水胶粒在螺杆7继续推动下进入挤压脱水部分4的锥机筒8内，其结构 参见图2和图3，从图中可以看出，锥机筒8增大了胶料的压缩比，同时在其内壁轴线方向上 镶嵌有阻胶条15和在径向位置上设置有剪切螺钉16，当含水胶粒在螺杆7继续推动下，由 于取消了传统的笼条式结构，在剪切螺钉16和阻胶条15增加阻力作用下，脱离了游离水分 的胶料直接进入膨胀干燥部分11的直机筒9内被剪切、混炼和升温，直到进入熔融均化出 料 段时在陡增压缩比及剪切螺钉作用下，胶料短时受到强烈剪切与升温，为膨化做好了压 力和能量的储备，在螺杆7的继续推动下，胶料被从模板13的喷咀孔中迅速挤出，瞬间膨化 闪蒸，使胶料和挥发份得以分离，与此同时，切粒装置上的切粒刀14将胶料切成需要长短 的颗粒，膨出的汽相物质由轴流风机及时排入大气中。
权利要求
一种异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺，其特征在于将挤压脱水和膨胀干燥两道工序融成连续加工式的一道工序；将含水胶粒推进锥形筒体结构的挤压脱水段，加大压缩比和脱水量，使含水胶粒快速脱水；将脱水后的胶料推进膨胀干燥段，递增压缩比，通过膨胀干燥段直筒上的多排剪切螺钉，对含有一定水分的胶料进行剪切、混炼并升温；进入熔融均化出料段增大压缩比，使胶料受到短时强烈剪切和快速升温，为膨化做好压力和能量储备，在胶粒的门尼粘度尚未出现明显下降前将胶料从模板孔中被迅速挤出，瞬间膨化闪蒸，使胶料和挥发份分离。
2.一种实现权利要求1所述的一步法加工工艺的脱水、干燥一体机，包括底座(12)和 安装在底座(12)上的驱动部分、挤压脱水部分(4)和膨胀干燥部分(11)，其特征在于所 述底座(12)上还安装有切粒装置，所述切粒装置包括电动机、切粒刀(14)和开有喷咀孔的 模板(13)，所述挤压脱水部分(4)和膨胀干燥部分(11)设有螺杆(7)，所述螺杆(7)为直 段和锥段一体式结构。
3.根据权利要求1所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述驱动部分包括驱动电 机(1)、调速装置⑵和减速器(3)，所述调速装置(2)连接在驱动电机⑴上，所述减速器 (3)连接在调速装置(2)上。
4.根据权利要求1所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述挤压脱水部分(4)包 括加料斗(6)、漏水筛(5)、锥机筒(8)和剪切螺钉(16)，所述漏水筛(5)设置在加料斗(6) 的下部，所述剪切螺钉(16)设置在锥机筒(8)径向位置上。
5.根据权利要求1所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述膨胀干燥部分(11) 包括直机筒(9)和剪切螺钉(10)。
6.根据权利要求2所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述调速装置(2)为液力 耦合器或变频器。
7.根据权利要求3所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述锥机筒(8)内壁上还 镶嵌有阻胶条(15)。
8.根据权利要求1或3或4所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述螺杆(7)安 装在加料斗(6)、锥机筒(8)和直机筒(9)内。
9.根据权利要求8所述一种脱水、干燥一体机，其特征在于所述螺杆(7)采用不等径、变螺距组合结构。
全文摘要
本发明公开异戊二烯橡胶后处理一步法加工工艺，将挤压脱水和膨胀干燥两道工序融成连续加工式的一道工序；将含水胶粒推进锥形筒体结构的挤压脱水段，加大压缩比和脱水量；将脱水后的胶料推进膨胀干燥段，递增压缩比，并经膨胀干燥段直筒体上的多排剪切螺钉，对胶料进行剪切、混炼升温；进入熔融均化出料段增大压缩比，使胶料受短时强烈剪切和升温，在胶粒的门尼粘度未急剧下降时从模板孔中排出，瞬间膨化，使胶料和挥发份分离，本发明简化异戊二烯橡胶产业化生产工艺流程，由“两步法”后处理工艺，简化为“一步法”工艺；降低约40％设备投资费用，缩小约50％占地面积，节约约27％的能耗，单机产量提高5％以上，降低了工人劳动强度，经济效益显著。
文档编号C08C3/02GK101967206SQ20101028853
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者罗天韵 申请人:罗天韵