本发明属于化工产品制备技术领域,具体涉及一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺。
背景技术:
聚乙烯醇是天然气化工的重要下游产品,是一种重要的有机化工和化纤原料,随着pva行业的不断发展,目前国内外不同聚合度、不同醇解度的pva和以pva为主体的改性产品达100余种,pva在纺织、造纸、涂料、化学、建筑、陶瓷、胶粘剂、电子、化妆品等行业的用量逐渐增加,非纤维用途越来越广泛。用户在使用pva时,一般是利用其能够溶解于水的特性,将产品pva颗粒或粉末按生产需要配制成一定浓度的水溶液后,供下游工序使用。pva在溶解过程中,会产生泡沫,给生产造成不利影响,主要表现在生产能力降低、生产成本上升,泡沫可能会带入最终产品中影响产品质量和使用。
泡沫是气体被液体隔开的分散体系,气相是分散相,液相是分散介质,气泡间吸附着表面活性剂的气液界面和界面间的液体构成了泡沫的液膜。泡沫本身就是热力学不稳定体系,气泡的破裂必须具有足够低的表面张力,由于低表面张力的液体总是要流向高表面张力的液体,以至于它们能够在已有的或将要有的泡膜上自动铺开,使泡沫迅速减薄以致达到破裂点而发生破裂。对于聚乙烯醇的消泡,通常只是单纯的加入消泡剂或者采用负压消泡法处理,这样处理的方法没有较好的消泡功能,且稳定性较差。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种消泡功能好、稳定性好的消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺。
为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,包括如下步骤:
1)低温溶解:将聚乙烯醇粉末平均分成两份,选择第一份聚乙烯醇粉末溶解在70~75℃的去离子水中,15~25min后降温至30~40℃,向其中加入乙酸乙酯进行反应,静置3~4h后置换溶液,干燥处理,再加入脱盐水置于容器中另器储存,紧接着将其放入带磁力搅拌的的电热器上加热,进行二次溶解,得到溶液ⅰ,备用;
2)浸润搅拌:选择第二份聚乙烯醇粉末加入到反应釜中,向其中加入去离子水,使得聚乙烯醇粉末能够充分浸润,以200~300r/min的速度顺时针搅拌10~15min后,向其中加入酸性调节剂调节溶液的ph为5~6,然后升高温度至60~70℃,向其中加入消泡剂和有机硅类改性剂,继续搅拌,使得溶液混合均匀,得溶液ⅱ,备用;
3)剪切成型:将溶液ⅰ和溶液ⅱ置于容器中,向其中加入至少一种无机化合物的液体介质,通过膜组件中的膜进入到液体介质,然后聚甲基丙烯酸钠、偏硅酸盐、表面活性剂和凝固华基料以形成凝固物质,最后在180~190℃/100s的剪切速率下进行剪切,筛分处理后得到消泡型聚乙烯醇粉末。
进一步地,所述步骤1)中聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为20~28:60~70。
进一步地,所述步骤2)中酸性调节剂的加入量为聚乙烯醇加入量的10%~13%。
进一步地,所述步骤2)中聚乙烯醇粉、消泡剂和有机硅类改性剂的质量配比为20~28:5~6:7~10。
进一步地,所述步骤3)中的剪切粘度为10000~12000pa·s。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明的聚乙烯醇粉末中含有独特的端基结构,具有更高的亲油性,无生理活性,安全性高,耐氧化性好,无气味。
2)本发明中消泡剂在化学结构上是由亲水和疏水两个部分构成,具有一定的表面活性。有机硅具有低的表面能,成膜性好,易于在泡沫表面铺展,能够迅速使气泡液膜局部表面张力发生变化,导致气泡破裂,所以通常具有比较好的消泡作用。而且有机硅还充当改性剂的作用,能够降低聚乙烯醇的粘度,提升其固化作用。
3)本发明中进行剪切化处理,能够混合液的粘度,降低液体的表面张力,铺展性好,提升物质的凝固性能和稳定性。
具体实施方式
下面实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,包括如下步骤:
1)低温溶解:将聚乙烯醇粉末平均分成两份,选择第一份聚乙烯醇粉末溶解在70℃的去离子水中,15min后降温至30℃,向其中加入乙酸乙酯进行反应,静置3h后置换溶液,干燥处理,再加入脱盐水置于容器中另器储存,紧接着将其放入带磁力搅拌的的电热器上加热,进行二次溶解,得到溶液ⅰ,备用;所述聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为20:60。
2)浸润搅拌:选择第二份聚乙烯醇粉末加入到反应釜中,向其中加入去离子水,使得聚乙烯醇粉末能够充分浸润,以200r/min的速度顺时针搅拌10min后,向其中加入酸性调节剂调节溶液的ph为5,然后升高温度至60℃,向其中加入消泡剂和有机硅类改性剂,继续搅拌,使得溶液混合均匀,得溶液ⅱ,备用;所述酸性调节剂的加入量为聚乙烯醇加入量的10%。所述聚乙烯醇粉、消泡剂和有机硅类改性剂的质量配比为20:5:7。
3)剪切成型:将溶液ⅰ和溶液ⅱ置于容器中,向其中加入至少一种无机化合物的液体介质,通过膜组件中的膜进入到液体介质,然后聚甲基丙烯酸钠、偏硅酸盐、表面活性剂和凝固华基料以形成凝固物质,最后在180℃/100s的剪切速率下进行剪切,筛分处理后得到消泡型聚乙烯醇粉末,所述的剪切粘度为10000pa·s。
实施例2
一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,包括如下步骤:
1)低温溶解:将聚乙烯醇粉末平均分成两份,选择第一份聚乙烯醇粉末溶解在72℃的去离子水中,20min后降温至35℃,向其中加入乙酸乙酯进行反应,静置3.5h后置换溶液,干燥处理,再加入脱盐水置于容器中另器储存,紧接着将其放入带磁力搅拌的的电热器上加热,进行二次溶解,得到溶液ⅰ,备用;所述聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为24:65。
2)浸润搅拌:选择第二份聚乙烯醇粉末加入到反应釜中,向其中加入去离子水,使得聚乙烯醇粉末能够充分浸润,以250r/min的速度顺时针搅拌12min后,向其中加入酸性调节剂调节溶液的ph为5,然后升高温度至65℃,向其中加入消泡剂和有机硅类改性剂,继续搅拌,使得溶液混合均匀,得溶液ⅱ,备用;所述酸性调节剂的加入量为聚乙烯醇加入量的12%。所述聚乙烯醇粉、消泡剂和有机硅类改性剂的质量配比为24:5:9。
3)剪切成型:将溶液ⅰ和溶液ⅱ置于容器中,向其中加入至少一种无机化合物的液体介质,通过膜组件中的膜进入到液体介质,然后聚甲基丙烯酸钠、偏硅酸盐、表面活性剂和凝固华基料以形成凝固物质,最后在185℃/100s的剪切速率下进行剪切,筛分处理后得到消泡型聚乙烯醇粉末,所述的剪切粘度为11000pa·s。
实施例3
一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,包括如下步骤:
1)低温溶解:将聚乙烯醇粉末平均分成两份,选择第一份聚乙烯醇粉末溶解在75℃的去离子水中,25min后降温至40℃,向其中加入乙酸乙酯进行反应,静置4h后置换溶液,干燥处理,再加入脱盐水置于容器中另器储存,紧接着将其放入带磁力搅拌的的电热器上加热,进行二次溶解,得到溶液ⅰ,备用;所述聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为28:70。
2)浸润搅拌:选择第二份聚乙烯醇粉末加入到反应釜中,向其中加入去离子水,使得聚乙烯醇粉末能够充分浸润,以300r/min的速度顺时针搅拌15min后,向其中加入酸性调节剂调节溶液的ph为6,然后升高温度至70℃,向其中加入消泡剂和有机硅类改性剂,继续搅拌,使得溶液混合均匀,得溶液ⅱ,备用;所述酸性调节剂的加入量为聚乙烯醇加入量的13%。所述聚乙烯醇粉、消泡剂和有机硅类改性剂的质量配比为28:6:10。
3)剪切成型:将溶液ⅰ和溶液ⅱ置于容器中,向其中加入至少一种无机化合物的液体介质,通过膜组件中的膜进入到液体介质,然后聚甲基丙烯酸钠、偏硅酸盐、表面活性剂和凝固华基料以形成凝固物质,最后在190℃/100s的剪切速率下进行剪切,筛分处理后得到消泡型聚乙烯醇粉末,所述的剪切粘度为12000pa·s。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,其特征在于包括如下步骤:
1)低温溶解:将聚乙烯醇粉末平均分成两份,选择第一份聚乙烯醇粉末溶解在70~75℃的去离子水中,15~25min后降温至30~40℃,向其中加入乙酸乙酯进行反应,静置3~4h后置换溶液,干燥处理,再加入脱盐水置于容器中另器储存,紧接着将其放入带磁力搅拌的的电热器上加热,进行二次溶解,得到溶液ⅰ,备用;
2)浸润搅拌:选择第二份聚乙烯醇粉末加入到反应釜中,向其中加入去离子水,使得聚乙烯醇粉末能够充分浸润,以200~300r/min的速度顺时针搅拌10~15min后,向其中加入酸性调节剂调节溶液的ph为5~6,然后升高温度至60~70℃,向其中加入消泡剂和有机硅类改性剂,继续搅拌,使得溶液混合均匀,得溶液ⅱ,备用;
3)剪切成型:将溶液ⅰ和溶液ⅱ置于容器中,向其中加入至少一种无机化合物的液体介质,通过膜组件中的膜进入到液体介质,然后聚甲基丙烯酸钠、偏硅酸盐、表面活性剂和凝固华基料以形成凝固物质,最后在180~190℃/100s的剪切速率下进行剪切,筛分处理后得到消泡型聚乙烯醇粉末。
2.根据权利要求1所述的一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,其特征在于所述步骤1)中聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为20~28:60~70。
3.根据权利要求1所述的一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,其特征在于所述步骤2)中酸性调节剂的加入量为聚乙烯醇加入量的10%~13%。
4.根据权利要求1所述的一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,其特征在于所述步骤2)中聚乙烯醇粉、消泡剂和有机硅类改性剂的质量配比为20~28:5~6:7~10。
5.根据权利要求1所述的一种消泡型聚乙烯醇粉末的生产工艺,其特征在于所述步骤3)中的剪切粘度为10000~12000pa·s。
技术总结