聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410551889.2

申请日:

2014.10.17

公开号:

CN104354283A

公开日:

2015.02.18

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):B29C 47/40申请公布日:20150218|||实质审查的生效IPC(主分类):B29C 47/40申请日:20141017|||公开

IPC分类号:

B29C47/40; B29C47/76; C08F16/06; C08F8/28; C08F6/10

主分类号:

B29C47/40

申请人:

天华化工机械及自动化研究设计院有限公司

发明人:

何振鹏; 刘为强; 娄晓鸣; 张国强; 梁晓刚; 曾天忠; 赵宗华; 李世通; 田卫东

地址:

730060甘肃省兰州市西固区合水北路3号

优先权:

专利代理机构:

北京中恒高博知识产权代理有限公司11249

代理人:

刘洪京

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内容摘要

本发明公开了一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备,包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统,该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机、联轴器、齿轮箱、加料系统和筒体构成,该筒体与真空脱挥系统连通;及相应的脱挥工艺。本发明工艺使用同向双螺杆挤出机作为脱挥设备,相对于传统脱挥设备,同向双螺杆挤出机具有良好的混合、输送和传热效果,特别适用于PVB甲醇溶液的脱挥过程。其不仅能提高脱除效率,简化了流程和操作,减少了设备和操作费用,而且易于实现大规模工业化操作。本发明同向双螺杆除了适用于PVB甲醇溶液的脱挥外,还可适用于各种中、高黏度聚合物溶液如树脂、弹性体、粘合剂、涂料等的脱挥等过程。

权利要求书

权利要求书
1.  一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备,其特征在于:包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统,该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机、联轴器、齿轮箱、加料系统和筒体构成,该筒体与真空脱挥系统连通。

2.  如权利要求1所述脱挥设备,其特征在于:该筒体分设至少三个区段,每个区段均设有与真空脱挥系统连通的排气口。

3.  如权利要求2所述脱挥设备,其特征在于:每个区段的真空度单独控制。

4.  一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺,包括以下过程:将聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液直接加入到双螺杆挤出机中,在各个排气口依次脱出一定量的挥发成分。

5.  如权利要求4所述脱挥工艺,其特征在于:每个排气口的真空度为-0.01~-0.09 MPa。

说明书

说明书聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇缩丁醛制备技术领域,尤其是一种聚乙烯醇缩丁醛(PVB)甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备。
背景技术
聚合物脱挥是将一种或多种挥发分从聚合物溶液中脱除的过程。这些挥发分主要包括未反应的单体、溶剂、水以及各种聚合副产物。目前工业上常用的脱挥方法有两种,汽提脱除法和直接脱除法。
汽提脱除法就是将高压水蒸气注入到聚合物溶液中,利用蒸汽对挥发分进行加热,使挥发分从聚合物溶液中脱出。汽提法脱挥系统主要包括:蒸汽与聚合物溶液的混合喷嘴、套管或并流汽提器以及汽提塔或搅拌槽等。这种方法由于在聚合物中引入了水蒸气,从溶剂中分离出来的聚合物潮湿且分散于大量的水中,因而导致后处理设备中聚合物干燥部分的设备费用大幅度提高。
直接脱除法直接对聚合物溶液进行加热,使挥发分受热脱出。常用的直接脱挥设备有两类,非旋转(静态)式脱挥装置和旋转式脱挥装置两大类。非旋转式脱挥装置主要包括闪蒸器、喷淋式脱挥器、落条式脱挥器和薄膜脱挥器等,旋转式脱挥装置主要包括单螺杆脱挥挤出机、啮合型同向双螺杆脱挥挤出机和非啮合异向双螺杆脱挥挤出机等。同向双螺杆挤出机是目前应用最广的一种旋转脱挥设备,由于同向双螺杆挤出机具有良好的物料表面更新能力、良好的分散混合能力;自洁性能好、停留时间短,不会产生物料的局部过热;优异的输送黏性聚合物熔体的能力;均匀的热量传递能力、较高的螺杆转速以及螺杆和筒体是组合式结构等优点,因此同向双螺杆挤出机在聚合物脱挥领域的应用越来越广。
聚乙烯醇缩丁醛(PVB)是聚乙烯醇(PVA)与正丁醛在酸催化作用下形成的缩合产物。由于其具有良好的柔韧性、溶解性、耐光性、耐水性、耐热性、耐寒性和成膜性,较高的拉伸强度和抗冲击强度,玻璃化温度(Tg)低,折射率与玻璃相近等优点,因此被广泛地用作安全玻璃的中间粘合层。另外,PVB在胶粘剂、陶瓷花纸、铝箔纸、电器材料、玻璃钢制品和纺织物处理等领域中得到广泛应用,已成为一种不可或缺的合成树脂材料。
目前已经开发出了玻璃夹层PVB膜料的回收利用的工艺,即将废旧的PVB膜料经挑选、清洗、溶解、过滤、浓缩和脱挥工序,可以制备PVB树脂。本发明针对上述工艺中的脱挥工序,采用同向双螺杆挤出机来实现PVB甲醇溶液的脱挥,而不是采用闪蒸器、喷淋式脱挥器、落条式脱挥器、薄膜脱挥器等传统脱挥设备。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种聚乙烯醇缩丁醛(PVB)甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备,该工艺使用同向双螺杆挤出机作为脱挥设备,相对于传统脱挥设备,同向双螺杆挤出机具有良好的混合、输送和传热效果,特别适用于PVB甲醇溶液的脱挥过程。其不仅能提高脱除效率,简化了流程和操作,减少了设备和操作费用,而且易于实现大规模工业化操作。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备,包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统,该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机、联轴器、齿轮箱、加料系统和筒体构成,该筒体与真空脱挥系统连通。
进一步地,该筒体分设至少三个区段,每个区段均设有与真空脱挥系统连通的排气口。
进一步地,每个区段的真空度单独控制。
一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺,包括以下过程:将聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液直接加入到双螺杆挤出机中,在各个排气口依次脱出一定量的挥发成分。
进一步地,每个排气口的真空度为-0.01~-0.09 MPa。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明工艺使用同向双螺杆挤出机作为脱挥设备,相对于传统脱挥设备,同向双螺杆挤出机具有良好的混合、输送和传热效果,特别适用于PVB甲醇溶液的脱挥过程。其不仅能提高脱除效率,简化了流程和操作,减少了设备和操作费用,而且易于实现大规模工业化操作。
本发明同向双螺杆除了适用于PVB甲醇溶液的脱挥外,还可适用于各种中、高黏度聚合物溶液如树脂、弹性体、粘合剂、涂料等的脱挥等过程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中:1驱动电机、2联轴器、3齿轮箱、4加料系统、5真空脱挥系统、6筒体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示的一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备,包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统5,该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机1、联轴器2、齿轮箱3、加料系统4和筒体6构成,该筒体6与真空脱挥系统5连通。
该筒体6分设至少三个区段,每个区段均设有与真空脱挥系统5连通的排气口。每个区段的真空度单独控制。
本实施方案使用了螺杆直径为132mm的同向双螺杆挤出机,螺杆长径比为60︰1,机筒为15段控温,设置加料口1个,脱挥排气口5个。在适当的温度和压力条件下将20%的PVB甲醇溶液按一定的速度加入主加料口中,在后排气区(1#排气区)脱除30~50%的挥发分,然后依次进入2#、3#、4#、5#排气区脱除剩余挥发分。PVB甲醇溶液经该挤出机脱除溶剂后,残余挥发分含量少于0.1%,溶剂回收98%以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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1、(10)申请公布号 CN 104354283 A (43)申请公布日 2015.02.18 CN 104354283 A (21)申请号 201410551889.2 (22)申请日 2014.10.17 B29C 47/40(2006.01) B29C 47/76(2006.01) C08F 16/06(2006.01) C08F 8/28(2006.01) C08F 6/10(2006.01) (71)申请人 天华化工机械及自动化研究设计院 有限公司 地址 730060 甘肃省兰州市西固区合水北路 3 号 (72)发明人 何振鹏 刘为强 娄晓鸣 张国强 梁晓刚 曾天忠 赵宗华 李世通 田卫。

2、东 (74)专利代理机构 北京中恒高博知识产权代理 有限公司 11249 代理人 刘洪京 (54) 发明名称 聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥 设备 (57) 摘要 本发明公开了一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液 的脱挥设备, 包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统, 该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机、 联轴器、 齿轮箱、 加料系统和筒体构成, 该筒体与真空脱挥 系统连通 ; 及相应的脱挥工艺。本发明工艺使用 同向双螺杆挤出机作为脱挥设备, 相对于传统脱 挥设备, 同向双螺杆挤出机具有良好的混合、 输送 和传热效果, 特别适用于 PVB 甲醇溶液的脱挥过 程。其不仅能提高脱除效率, 简化了流程和操作,。

3、 减少了设备和操作费用, 而且易于实现大规模工 业化操作。本发明同向双螺杆除了适用于 PVB 甲 醇溶液的脱挥外, 还可适用于各种中、 高黏度聚合 物溶液如树脂、 弹性体、 粘合剂、 涂料等的脱挥等 过程。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104354283 A CN 104354283 A 1/1 页 2 1. 一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备, 其特征在于 : 包括双螺杆挤出机和真空 脱挥系统, 该双螺杆挤出机由依次连接的。

4、驱动电机、 联轴器、 齿轮箱、 加料系统和筒体构成, 该筒体与真空脱挥系统连通。 2. 如权利要求 1 所述脱挥设备, 其特征在于 : 该筒体分设至少三个区段, 每个区段均设 有与真空脱挥系统连通的排气口。 3. 如权利要求 2 所述脱挥设备, 其特征在于 : 每个区段的真空度单独控制。 4. 一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺, 包括以下过程 : 将聚乙烯醇缩丁醛甲醇 溶液直接加入到双螺杆挤出机中, 在各个排气口依次脱出一定量的挥发成分。 5. 如权利要求 4 所述脱挥工艺, 其特征在于 : 每个排气口的真空度为 -0.01 -0.09 MPa。 权 利 要 求 书 CN 10435428。

5、3 A 2 1/2 页 3 聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备 技术领域 0001 本发明涉及聚乙烯醇缩丁醛制备技术领域, 尤其是一种聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 甲 醇溶液的脱挥工艺及脱挥设备。 背景技术 0002 聚合物脱挥是将一种或多种挥发分从聚合物溶液中脱除的过程。 这些挥发分主要 包括未反应的单体、 溶剂、 水以及各种聚合副产物。目前工业上常用的脱挥方法有两种, 汽 提脱除法和直接脱除法。 0003 汽提脱除法就是将高压水蒸气注入到聚合物溶液中, 利用蒸汽对挥发分进行加 热, 使挥发分从聚合物溶液中脱出。 汽提法脱挥系统主要包括 : 蒸汽与聚合物溶液的混合喷 嘴、 套管或并流汽。

6、提器以及汽提塔或搅拌槽等。 这种方法由于在聚合物中引入了水蒸气, 从 溶剂中分离出来的聚合物潮湿且分散于大量的水中, 因而导致后处理设备中聚合物干燥部 分的设备费用大幅度提高。 0004 直接脱除法直接对聚合物溶液进行加热, 使挥发分受热脱出。常用的直接脱挥设 备有两类, 非旋转 (静态) 式脱挥装置和旋转式脱挥装置两大类。非旋转式脱挥装置主要 包括闪蒸器、 喷淋式脱挥器、 落条式脱挥器和薄膜脱挥器等, 旋转式脱挥装置主要包括单螺 杆脱挥挤出机、 啮合型同向双螺杆脱挥挤出机和非啮合异向双螺杆脱挥挤出机等。同向双 螺杆挤出机是目前应用最广的一种旋转脱挥设备, 由于同向双螺杆挤出机具有良好的物料 。

7、表面更新能力、 良好的分散混合能力 ; 自洁性能好、 停留时间短, 不会产生物料的局部过热 ; 优异的输送黏性聚合物熔体的能力 ; 均匀的热量传递能力、 较高的螺杆转速以及螺杆和筒 体是组合式结构等优点, 因此同向双螺杆挤出机在聚合物脱挥领域的应用越来越广。 0005 聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 是聚乙烯醇 (PVA) 与正丁醛在酸催化作用下形成的缩合产 物。 由于其具有良好的柔韧性、 溶解性、 耐光性、 耐水性、 耐热性、 耐寒性和成膜性, 较高的拉 伸强度和抗冲击强度, 玻璃化温度 (Tg) 低, 折射率与玻璃相近等优点 , 因此被广泛地用作 安全玻璃的中间粘合层。另外, PVB 在胶粘剂。

8、、 陶瓷花纸、 铝箔纸、 电器材料、 玻璃钢制品和 纺织物处理等领域中得到广泛应用 , 已成为一种不可或缺的合成树脂材料。 0006 目前已经开发出了玻璃夹层 PVB 膜料的回收利用的工艺, 即将废旧的 PVB 膜料经 挑选、 清洗、 溶解、 过滤、 浓缩和脱挥工序, 可以制备 PVB 树脂。本发明针对上述工艺中的脱 挥工序, 采用同向双螺杆挤出机来实现 PVB 甲醇溶液的脱挥, 而不是采用闪蒸器、 喷淋式脱 挥器、 落条式脱挥器、 薄膜脱挥器等传统脱挥设备。 发明内容 0007 本发明针对现有技术的不足, 提出一种聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 甲醇溶液的脱挥工 艺及脱挥设备, 该工艺使用同向双。

9、螺杆挤出机作为脱挥设备, 相对于传统脱挥设备, 同向双 螺杆挤出机具有良好的混合、 输送和传热效果, 特别适用于 PVB 甲醇溶液的脱挥过程。其不 仅能提高脱除效率, 简化了流程和操作, 减少了设备和操作费用, 而且易于实现大规模工业 说 明 书 CN 104354283 A 3 2/2 页 4 化操作。 0008 为了实现上述发明目的, 本发明提供以下技术方案 : 一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶 液的脱挥设备, 包括双螺杆挤出机和真空脱挥系统, 该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电 机、 联轴器、 齿轮箱、 加料系统和筒体构成, 该筒体与真空脱挥系统连通。 0009 进一步地, 该筒体分设至少三个区段。

10、, 每个区段均设有与真空脱挥系统连通的排 气口。 0010 进一步地, 每个区段的真空度单独控制。 0011 一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥工艺, 包括以下过程 : 将聚乙烯醇缩丁醛甲 醇溶液直接加入到双螺杆挤出机中, 在各个排气口依次脱出一定量的挥发成分。 0012 进一步地, 每个排气口的真空度为 -0.01 -0.09 MPa。 0013 与现有技术相比, 本发明具有以下优点 : 本发明工艺使用同向双螺杆挤出机作为 脱挥设备, 相对于传统脱挥设备, 同向双螺杆挤出机具有良好的混合、 输送和传热效果, 特 别适用于 PVB 甲醇溶液的脱挥过程。其不仅能提高脱除效率, 简化了流程和操作, 。

11、减少了设 备和操作费用, 而且易于实现大规模工业化操作。 0014 本发明同向双螺杆除了适用于 PVB 甲醇溶液的脱挥外, 还可适用于各种中、 高黏 度聚合物溶液如树脂、 弹性体、 粘合剂、 涂料等的脱挥等过程。 附图说明 0015 图 1 为本发明的结构示意图。 0016 其中 : 1 驱动电机、 2 联轴器、 3 齿轮箱、 4 加料系统、 5 真空脱挥系统、 6 筒体。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明进行详细描述, 本部分的描述仅是示范性和解释性, 不应 对本发明的保护范围有任何的限制作用。 0018 如图 1 所示的一种聚乙烯醇缩丁醛甲醇溶液的脱挥设备, 包括双螺杆挤出机和。

12、真 空脱挥系统 5, 该双螺杆挤出机由依次连接的驱动电机 1、 联轴器 2、 齿轮箱 3、 加料系统 4 和 筒体 6 构成, 该筒体 6 与真空脱挥系统 5 连通。 0019 该筒体6分设至少三个区段, 每个区段均设有与真空脱挥系统5连通的排气口。 每 个区段的真空度单独控制。 0020 本实施方案使用了螺杆直径为132mm的同向双螺杆挤出机, 螺杆长径比为601, 机筒为 15 段控温, 设置加料口 1 个, 脱挥排气口 5 个。在适当的温度和压力条件下将 20% 的 PVB 甲醇溶液按一定的速度加入主加料口中, 在后排气区 (1# 排气区) 脱除 30 50% 的 挥发分, 然后依次进入2#、 3#、 4#、 5#排气区脱除剩余挥发分。 PVB甲醇溶液经该挤出机脱除 溶剂后, 残余挥发分含量少于 0.1%, 溶剂回收 98% 以上。 0021 以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人 员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 104354283 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 104354283 A 5 。

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