專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)處理法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用處理劑連續(xù)處理松密度(bulk density)等于或小于10磅/英尺3的物料的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種方法，此方法包括當(dāng)物料在密實(shí)狀態(tài)下正在轉(zhuǎn)入容器中時(shí)，松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料與處理劑接觸;以及如果需要的話，在容器中對(duì)與處理劑接觸過(guò)的物料進(jìn)行加熱。
為了改進(jìn)橡膠、涂料、粘合劑、油漆和密封劑之類(lèi)的組合物的物理性能，通常使用松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料作為填料或增強(qiáng)劑。這些物料的例子有薰蒸法二氧化硅(fumed silicas)、沉淀法二氧化硅(precipitated silicas)、薰蒸法氧化鋁(fumed aluminas)、碳黑和氣凝膠，但并不限于這些物料。
為了使物料更適合于特定的用途，常常需要處理松度密度約等于或小于10磅/英尺3的物料，以便改進(jìn)它們的性能。通常已知的處理劑包括液體、蒸汽、霧化液體、顆粒狀固體等等，但并不局限于此。通常用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料時(shí)，重量比為1-5份物料對(duì)1份處理劑。
例如在許多應(yīng)用中，需要使用憎水性填料或增強(qiáng)劑。因此，如果松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料通常是親水性的，則必須對(duì)物料進(jìn)行處理，使其成為憎水性的。正如前面所討論的，一般松密度約等于或小于10磅/英尺3的親水性物料都用處理劑進(jìn)行處理，使其成為憎水性物料。這些處理劑的例子有硅油、硅烷油、二甲基硅氧烷油和氟化氫蒸汽，但并不限于此物質(zhì)。
通常1-5份(重量)的松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料用1份(重量)的處理劑進(jìn)行處理。例如，在本發(fā)明的一個(gè)用硅烷油處理薰蒸法二氧化硅的實(shí)施方案中，2-5份(重量)的薰蒸法二氧化硅用1份(重量)的硅烷油進(jìn)行處理。
正如前面所討論的，松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的一個(gè)實(shí)例是薰蒸法二氧化硅。這種物料也稱(chēng)為火成的二氧化硅，它是一種熟知的填料或增強(qiáng)劑，通常用于改進(jìn)下列組合物的物理性能，這些組合物包括硅橡膠、涂料、粘合劑和密封劑。薰蒸法二氧化硅基本上由細(xì)分的二氧化硅顆粒組成，通常其松密度約等于或小于5磅/英尺3表面積通常在50-400米2/克之間。
松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料的另一個(gè)實(shí)例是沉淀法二氧化硅。沉淀法二氧化硅也是熟知的填料或增強(qiáng)劑，通常用于改進(jìn)組合物的物理性能，這些組合物包括硅橡膠、涂料、粘合劑和密度劑。沉淀法二氧化硅基本上由細(xì)分的二氧化硅顆粒組成，一般其松密度約等于或小于10磅/英尺3。在某些應(yīng)用中，需要使用憎水性的薰蒸法二氧化硅。通常用一種處理劑處理親水性的薰蒸法二氧化硅使親水性的薰蒸法二氧化硅成為憎水性的。例如Ettlinger等人的美國(guó)專(zhuān)利4，307，023號(hào)公開(kāi)一種處理方法，是用諸如硅油這樣的有機(jī)硅化物處理薰蒸法二氧化硅使這種二氧化硅成為憎水性的，Calvin的美國(guó)專(zhuān)利4，054，689號(hào)也公開(kāi)一種用氟化氫蒸汽處理薰蒸法二氧化硅使之成為憎水性的二氧化硅的方法。為了加快薰蒸法二氧化硅與處理劑之間的反應(yīng)，可能需要加熱。
通常對(duì)薰蒸法二氧化硅的處理是在容器中用間歇法進(jìn)行，容器中裝填薰蒸法二氧化硅，然后使薰蒸法二氧化硅與處理劑接觸。美國(guó)專(zhuān)利4，307，023號(hào)公開(kāi)此種方法?？墒褂脵C(jī)械混合裝置使薰蒸法二氧化硅與處理劑混合。處理過(guò)程中，容器也可以進(jìn)行加熱。Razzano的美國(guó)專(zhuān)利4，780，108號(hào)也公開(kāi)了類(lèi)似的方法，此方法是首先將低松密度物料放入混合容器中，然后將處理劑噴灑在物料上，同時(shí)激烈地?cái)嚢栉锪?。雖然在美國(guó)專(zhuān)利4，054，689號(hào)公開(kāi)的方法中，處理劑可以先于薰蒸法二氧化硅而加入到容器中，但該專(zhuān)利公開(kāi)的還是一個(gè)間歇法。
可是現(xiàn)有的用處理劑在容器中與物料接觸來(lái)處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法有很多缺點(diǎn)。首先這些方法不連續(xù)。為了保持松密度約等于或小于10磅英尺3的物料與處理劑的所需要的比例，必須向容器中加入固定量的物料和處理劑。然后必須將成品從容器中完全除去，并清洗容器。再加入新批量的松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料和處理劑重新開(kāi)始處理過(guò)程。
一般所用方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，向容器加處理劑裝置常常出現(xiàn)堵塞。例如，通常處理劑是通過(guò)管道末端的注射裝置或其他的孔口加入容器中的。這些注射裝置或孔口會(huì)被松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料所堵塞，因此常常需要清洗。
另外，由于通常已知的方法都是間歇法，因而處理劑易于在容器中成球，或者堆集在注射裝置上或孔口處。因此，注射裝置或孔口以及容器必須清洗干凈，以除去成球和堆積的處理劑。
又如果容器加熱，成球的處理劑和堆集在噴咀或開(kāi)口處的處理劑在容器中易于著火。如果過(guò)量的處理劑未能從容器中徹底清除掉，也會(huì)引起著火的危險(xiǎn)。
使物料在容器中與處理劑接觸來(lái)處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的另一個(gè)問(wèn)題是，要保證全部物料都與處理劑接觸。正如前面所討論的，常常使用機(jī)械混合裝置，力圖使松密度約等于或小于10磅/英尺3的全部物料徹底地與處理劑進(jìn)行接觸?？墒怯捎谖锪系拿芏葐?wèn)題，松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料難以轉(zhuǎn)移和用機(jī)械裝置攪拌。因此，靠近處理劑加料點(diǎn)的物料將易于與過(guò)多的處理劑接觸。相反，遠(yuǎn)離處理劑加料點(diǎn)的物料將易于與過(guò)少的處理劑接觸，無(wú)論是“過(guò)度接觸”還是未接觸的物料最終都將降低成品的質(zhì)量。
因此，本發(fā)明的目的就是克服用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的已知方法的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的連續(xù)方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此種方法能顯著地減少著火的危險(xiǎn)。本發(fā)明又一目的是提供一種用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此方法中，物料均勻而充分地與處理劑進(jìn)行接觸。
本發(fā)明還有一目的是提供一種用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此種方法無(wú)需經(jīng)常的清洗處理設(shè)備。
在下面對(duì)本發(fā)明所作的說(shuō)明中，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用處理劑處理松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法，此方法包括當(dāng)物料在密實(shí)狀態(tài)下，在貯罐和容器之間轉(zhuǎn)移時(shí)，使物料連續(xù)地與物料接觸。如果需要的話，與處理劑接觸過(guò)的物料可以在容器中進(jìn)行加熱。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是，可以用處理劑連續(xù)地處理松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，容器中著火的危險(xiǎn)顯著地減少。
本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)是，可以使松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料均勻地與處理劑接觸。
本發(fā)明還有一優(yōu)點(diǎn)是，容器所需要進(jìn)行清洗的次數(shù)要比迄今為止所使用的處理方法少。
從下面對(duì)本發(fā)明所作的更詳細(xì)的說(shuō)明來(lái)看，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將是很很明顯的。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方案的示意圖。
圖1給出了本發(fā)明的一種實(shí)施方案。松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料貯存在貯罐10中，處理劑貯存在貯罐20中。泵12通過(guò)管道14在密實(shí)狀態(tài)下連續(xù)地泵送松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料，因此管道中物料的松密度也大致等于或小于10磅/英尺3。同時(shí)泵22通過(guò)管道24和注射裝置26將處理劑泵送入管道14中。在管道14中處理劑與松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料接觸。如果需要的話，處理劑可以在貯罐20或管道24中進(jìn)行加熱。與處理劑接觸過(guò)的物料連續(xù)地通過(guò)管道14流入容器30中。如果需要的話，容器30也可以加熱，以完成處理劑對(duì)松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的處理。使用注射裝置26將處理劑均勻地分布在整個(gè)管道14中，因此能使松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料均勻地與處理劑接觸。在圖1所描述的實(shí)施方案中，加入處理劑的方向大致與松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料通過(guò)管道14流動(dòng)的方向相同。又在圖1所述的實(shí)施方案中，管道24在管道14中大致成90°彎角處與管道14相連通，并稍微伸入管道14的內(nèi)部，因此，注射裝置26位于離開(kāi)管道14的側(cè)壁。正如本技術(shù)領(lǐng)域的人員將很容易想到的那樣，為使松密度約等于或小于10磅/英尺3的待處理的特定物料和用于處理物料的特定處理劑之間產(chǎn)生最佳的接觸，注射裝置26在管道14中的位置和管道24與管道14連通的位置都可以改變。同樣，加入處理劑的方向也可以改變。
本發(fā)明最適于用硅烷油(例如聚二甲基硅氧烷)來(lái)處理薰蒸法二氧化硅使薰蒸法二氧化硅成為憎水性的。薰蒸法二氧化硅貯存在貯罐10中，硅烷油貯存在貯罐20中。泵12是一臺(tái)常規(guī)的隔膜泵，泵22是一臺(tái)常規(guī)泵。容器30加熱到足以使薰蒸法二氧化硅產(chǎn)物成為憎水性所需的溫度。啟動(dòng)泵12和泵22使過(guò)程開(kāi)始。從貯罐10通過(guò)管道14抽出薰蒸法二氧化硅，在管道14中，薰蒸法二氧化硅與通過(guò)管道24泵送的，并通過(guò)注射裝置26而送入管道14的硅烷油相接觸。如果需要的話，硅烷油可以在貯罐20或管道24中加熱。薰蒸法二氧化硅和硅烷油以不同的速度泵送，使薰蒸法二氧化硅與硅烷油的最終總重量比約為2∶1或更大一些。在與硅烷油接觸后，接觸過(guò)的薰蒸法二氧化硅通過(guò)管道14連續(xù)流入容器30中。本發(fā)明也可以用類(lèi)似方式來(lái)處理沉淀法二氧化硅、薰蒸法氧化鋁、炭黑或氣凝膠。
在不違背本發(fā)明的條件下，對(duì)此處理所敘述的方法，顯然可以做出許多的變化和改進(jìn)。因此，不言自明這里所敘述的和附圖所表示的本發(fā)明的形式僅僅是例證性的，而不是限制本發(fā)明。本發(fā)明包括在權(quán)利要求書(shū)所要求保護(hù)范圍內(nèi)一切改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種方法，此方法包括當(dāng)松密度約等于或小于10磅/英尺3的物料在密實(shí)狀態(tài)下從貯罐向容器轉(zhuǎn)移時(shí)，使所述物料連續(xù)地與處理劑接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，此方法還包括在與所述處理劑接觸后對(duì)所述物料進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述接觸包括用所述處理劑噴射所述物料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述物料在管道中轉(zhuǎn)移，所述噴射包括位于所述管道內(nèi)部的注射裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述噴射還包括所述處理劑注射的方向與所述被轉(zhuǎn)移的物料輸送的方向大致相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述注射裝置位于與所述管道大致成90°彎角處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述物料與所述處理劑的重量比是1∶1到5∶1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述物料包括薰蒸法二氧化硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述處理劑包括硅烷油。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述硅烷油包括聚二甲基硅氧烷。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，薰蒸法二氧化硅與硅烷油的重量比是2∶1到5∶1。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述硅烷油先加熱再與所述物料接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述物料在與所述處理劑接觸前是親水性的，在與所述處理劑接觸后是憎水性的。
14.一種方法，此方法包括當(dāng)松密度約等于或小于10磅/英尺3物料在密實(shí)狀態(tài)下從貯罐向容器轉(zhuǎn)移時(shí)，使所述物連續(xù)地與液體接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述物料在與所述液體接觸前是親水性的，在與所述液體接觸后是憎水性的。
全文摘要
連續(xù)生產(chǎn)處理劑接觸過(guò)的松密度約等于或小于10磅/英尺3物料的方法，包括當(dāng)物料在密實(shí)狀態(tài)下從貯罐向容器轉(zhuǎn)移時(shí)，物料與處理劑接觸。如果需要的話，接觸后物料可以加熱。
文檔編號(hào)C09C1/28GK1044946SQ8910857
公開(kāi)日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月18日
發(fā)明者約翰·E·查特菲爾德, 弗雷德里克·穆勒, 唐納德·E·圖尼森 申請(qǐng)人:卡伯特公司