一种橡胶隔离剂的乳化分散装置及方法与流程

本发明涉及橡胶隔离剂乳化分散，具体涉及一种橡胶隔离剂的乳化分散装置及方法。

背景技术：

1、在橡胶制品加工过程中，橡胶隔离剂是防止未硫化胶片粘连、提升加工效率的关键助剂，其中水性隔离剂因环保、使用便捷得到广泛应用。水性橡胶隔离剂通常以硬脂酸锌、滑石粉等功能性粉体为主要隔离组分，配合乳化剂与去离子水经乳化分散制成，其产品稳定性、分散均匀性直接取决于乳化搅拌工艺与设备性能。

2、目前行业内普遍采用常规立式搅拌罐搭配固定式搅拌桨进行乳化生产，该类设备在实际生产中存在诸多缺陷：硬脂酸锌、滑石粉粉体表面疏水性强，直接投入液相易在液面形成浮粉层与带干芯的团聚颗粒，后续需长时间高剪切搅拌才能打散，不仅延长生产周期，更易因持续剪切生热导致体系温度超标，引发乳化膜破裂、乳液分层破乳；固定式搅拌桨流场覆盖有限，高固含体系下重质粉体易在罐底沉降板结，为提升防沉效果被迫提高转速，会进一步加剧剪切生热，陷入防沉提转速、升温破乳的技术矛盾；同时乳化过程中表层易产生浮油浮渣，现有设备缺乏高效低损的处理手段。

3、公开号为cn222468940u的中国实用新型专利中，公开了一种橡胶隔离剂的乳化分散装置，其在罐体上开口处设置均流环槽与螺旋分流槽，乳化剂经输送通道进入均流环槽后，通过螺旋分流槽呈螺旋状沿罐壁流淌至罐体底部，使乳化剂在添加阶段即可均匀散布于原料混合物中，罐体底部设置分散转盘配合完成搅拌分散。

4、该方案虽在一定程度上改善了乳化剂进料局部富集的问题，但仍存在明显的技术局限：其一，仅优化了乳化剂的进料分布，未针对硬脂酸锌、滑石粉等疏水重质粉体设置预分散结构，粉体投料仍易出现结团、浮粉与罐壁飞溅粘料的问题，后续分散负荷并未得到本质降低；其二，仅依靠底部单一分散转盘进行搅拌，流场覆盖范围有限，难以同时兼顾罐底防沉降与中上层物料混匀，为保证分散效果仍需维持高转速运行，无法从根本上解决剪切生热引发的破乳风险；其三，装置搅拌结构固定，无法适配投料预混、均质乳化、浮油处理等不同工序的差异化搅拌需求，功能单一，设备集成度较低，仍需配套多台辅助设备完成全流程生产。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为解决上述问题，本发明提供了一种橡胶隔离剂的乳化分散装置及方法。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种橡胶隔离剂的乳化分散装置，包括罐体，所述罐体的顶部设置有升降导管，升降导管的内部密封滑动连接有升降座，升降座的顶部安装有搅拌电机，搅拌电机输出端的底部安装有搅拌轴，搅拌轴延伸至罐体中；

4、所述搅拌轴的底部固定安装有下搅拌套管，搅拌轴的外侧套接有上搅拌套管与铰接套管，上搅拌套管与下搅拌套管均可伸缩，铰接套管的外侧铰接有连接套管，连接套管的两端可伸缩，且两伸缩端分别与上搅拌套管和下搅拌套管的伸缩端相铰接，上搅拌套管、下搅拌套管与连接套管整体呈s形分布；

5、所述上搅拌套管的伸缩端中设置有单向吸油孔，上搅拌套管的底部设置有单向排油管。

6、进一步地，所述搅拌轴中空设计，搅拌轴的内顶部固定安装有升降驱动二，搅拌轴的外侧开设有导向窗口，上搅拌套管的中间设置有中间件，中间件插接在导向窗口中，升降驱动二的伸缩端与中间件相连接。

7、进一步地，所述上搅拌套管的内部密封滑动连接有上搅拌伸缩杆，下搅拌套管的内部密封滑动连接有下搅拌伸缩杆，连接套管的两端均密封滑动连接有连接伸缩杆，两端连接伸缩杆分别与上搅拌伸缩杆和下搅拌伸缩杆相铰接，上搅拌伸缩杆、下搅拌伸缩杆、连接伸缩杆与对应内壁之间均设置有拉簧，连接套管中拉簧弹力大于其他拉簧的弹力，上搅拌伸缩杆、下搅拌伸缩杆与连接伸缩杆的外侧均套接有膨胀锁套，膨胀锁套膨胀时通过摩擦力起到锁定作用。

8、进一步地，所述升降座的顶部开设有连管槽口，所述搅拌轴的外侧设置有三组旋转密封件，三组旋转密封件位于连管槽口中，一组与升降驱动二相连通，另一组与上搅拌伸缩杆和下搅拌伸缩杆上的膨胀锁套相连通，最后一组与连接伸缩杆上的膨胀锁套相连通。

9、进一步地，所述单向排油管延伸至搅拌轴的底端。

10、进一步地，所述下搅拌伸缩杆的内部贯穿开设有排油孔，单向排油管与排油孔相连通，单向排油管采用伸缩管。

11、进一步地，所述连接套管的中间开设有摆动口，铰接套管铰接在摆动口中。

12、进一步地，所述罐体的底部设置有架设底环，罐体的顶部设置有加料管，罐体的底部设置有出料管。

13、进一步地，所述罐体的顶部安装有升降驱动一，升降驱动一的伸缩端与升降座相连接。

14、一种橡胶隔离剂的乳化分散方法，包括以下步骤：

15、s1、投料预分散：锁定上搅拌套管与下搅拌套管的伸缩长度，解锁连接套管使其两端可自由伸缩；将搅拌轴调节至初始低位，使上搅拌套管与下搅拌套管间距最小；从罐体顶部分别加入硬脂酸锌、滑石粉粉体以及去离子水、乳化剂组分，同时启动搅拌电机带动搅拌轴旋转；随着罐内液面上升，使上搅拌套管始终位于液面上方并与液面保持恒定间距；下落的粉体与液流先经上搅拌套管剪切预打散、预润湿后落入下方料液，下搅拌套管持续扰动罐底物料避免沉降，连接套管带动料液形成整体对流，完成投料预混；

16、s2、均质乳化与防沉降：投料完毕后，解锁上搅拌套管与下搅拌套管的伸缩限制，锁定连接套管使其长度固定；将搅拌轴下降至工作低位，启动搅拌电机带动搅拌轴旋转，同时控制上搅拌套管沿搅拌轴上下往复移动：

17、上搅拌套管上移时，连接套管绕中部铰接点摆动，牵引上搅拌套管与下搅拌套管同步缩短，搅拌作用幅宽收窄、纵向深度增加，强化料液上下对流，提升整体混匀效果；

18、上搅拌套管下移时，上搅拌套管与下搅拌套管同步伸长，搅拌作用幅宽扩大、纵向深度减小，强化罐底区域扰动，抑制重质粉体沉降；通过周向旋转与变幅往复的协同作用，完成料液的均质乳化；

19、s3、浮油浮渣消除：保持连接套管的锁定状态，抬升搅拌轴使上搅拌套管对应于料液液面位置；控制下搅拌套管做上下往复运动：

20、下搅拌套管上升时，上搅拌套管伸长，通过单向吸油孔将液面表层的浮油、浮渣吸入上搅拌套管内部；

21、下搅拌套管下降时，上搅拌套管缩短，通过单向排油管将吸入的浮油浮渣输送至料液深部，配合主体搅拌完成二次乳化融合，消除表层浮油浮渣。

22、本发明的有益效果如下：

23、1、本发明在上料状态下，通过可随液面同步上升的上搅拌套管，始终与液面保持恒定间距，对下落的硬脂酸锌、滑石粉粉体与去离子水进行前置剪切预打散，使粉体被预润湿后再进入液相，从源头避免了浮粉结团、干芯团聚体的生成，大幅降低后续乳化的搅拌强度需求；同时有效减少粉体飞溅粘壁现象，避免罐壁干料脱落形成杂质，既提升了乳液纯净度，也降低了罐体清洗维护成本。全程预打散强度均匀一致，保证整批物料初始分散质量稳定。

24、2、本发明通过膨胀锁套的充放压控制，可灵活切换不同部件的锁定与解锁状态，仅用一套 s 形搅拌组件即可实现上料预分散、乳化防沉淀、浮油浮渣处理三种工作模式的快速切换，无需额外增设投料分散机、均质机、刮渣装置等辅助设备，设备集成度高，占地面积小，运维成本低。整体传动结构稳定可靠，搅拌负载波动小，对驱动电机的负荷冲击低，设备使用寿命更长。

25、3、本发明上搅拌套管、倾斜连接套管、下搅拌套管形成三级协同的 s 形搅拌体系，上层预分散、中层促对流、底层防沉降，各区域分工明确、协同作用，相比传统单级固定桨叶，同等固含量下混合分散效率提升，总生产周期显著缩短。最终制得的隔离剂乳液粒径分布均匀、气泡含量低、无沉降与浮油缺陷，喷涂成膜性好，隔离性能稳定，产品合格率大幅提升。