微悬浮聚合是制备糊树脂的一种先进方法,自二十世纪60年代中期开始实现工业化。这种方法首先将部分单体通过机械均化,形成稳定的乳状液(粒径约1.0μm)。聚合过程中,油溶性引发剂起到关键作用,使糊树脂具有优良的流动性、低乳化剂用量、良好的热稳定性和抗水性。
当微悬浮法用于生产聚氯乙烯时,干燥环节至关重要。喷雾干燥机成为理想的选择,尤其当干固物含量为38%左右时。这种干燥系统的操作原理是在负压下进行,尾部装有抽风机,保持系统压力在Pa(mmH2O)左右。液滴与热风呈并流状态,确保了干燥效率。
以下是关于乳胶喷雾干燥系统的关键参数:
干燥塔进出口温度:在确保产品质量的前提下,塔出口温度应保持较低,不宜过高。
乳胶进料速度:与系统风压等参数密切相关,直接影响干燥效果。
系统风压:作为关键参数,风压决定了系统阻力大小和风量稳定性。干燥过程中需要较低的阻力以及稳定的风量。
离心转盘式喷雾干燥的特点是动力需求低,对乳胶含固量、粘度等要求较为宽松,进料速度的波动对液滴大小影响较小。
每单位体积的乳胶被喷成细小液滴时,其表面积显著增加。通过特定公式可以计算出液滴表面积与体积的关系:A=3/5dp;其中A是液滴表面积(m2),d是液滴直径(cm),P是液体密度。
研磨环节则是将粒径约为1.5μm的乳胶粒子通过喷涂聚集成二次粒子的干粉进行粉碎。经过研磨后的产品粒径细小、粒径分布合理。与增塑剂混合时调糊时间短,糊粘置时间长。研磨机可以采用气流或机械转子进行粉碎。根据粒径要求,可以调整转子与定子间的距离。在粉碎系统中,空气分级技术也被广泛应用。
非常细的产品适用于袋式除尘应用。粒径在1-50μm的微细尘粒可以被有效分离,这对接袋式除尘器的性能提出了高要求:需要具备高除尘效率、低设备阻力且稳定、处理风量大、过滤风速低以及方便维修等特点。此外,过滤袋材质对除尘效率有直接影响,除了耐温、耐腐蚀外,还需要具备孔隙率大、绒层厚和易脱粉尘等特性。
在干燥塔内,温度分布与气流漩涡程度密切相关。漩涡程度越大,温度分布越均匀。由于聚氯乙烯乳胶具有热敏性,干燥塔进口温度应控制在℃以下,以避免瞬间温度迅速下降。塔内温度接近出口温度时,需注意防止因温度过低而导致的粘塔现象。为避免高温空气与胶料接触而引发燃烧,干燥塔内温度分布需保持均匀。严格控制出口风温是干燥操作的关键,一般应保持在50℃左右。