一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于新型硅油乳狀液制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器；其特征是該反應(yīng)器有容器主體、夾套、主攪拌器和刮壁攪拌器組成。主攪拌旋轉(zhuǎn)使得物料產(chǎn)生流場，由于主攪拌器由三層不同旋向的槳葉，物料由容器底部向上流動，至液面處物料又被反向的槳葉往下壓，油水兩相形成剪切而乳化，槳葉的尺寸寬大特別適應(yīng)于高粘度的硅油乳狀液的制備；刮壁器可以沿著容器內(nèi)壁刮掃粘附在壁面的乳化不良的物料，使其進(jìn)入主攪拌乳化，該刮壁攪拌緊貼容器內(nèi)壁，不會改變主攪拌的流場流型；容器采用平底帶圓弧直邊的封頭，使得高粘物料向上流動更為方便，實(shí)現(xiàn)乳化的均勻；本發(fā)明制備的高粘硅油乳狀液粒徑分布窄，尤其適合制備大粒徑的水包油(O/W)乳液，本發(fā)明還可以用于其它高粘物料體系的反應(yīng)過程。
【專利說明】一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新型硅油乳狀液制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器。
技術(shù)背景
[0002]硅油(聚硅氧烷)，即有機(jī)硅化合物，是指含有S1-Ο鍵、且至少有一個有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱耐寒性、耐候性、憎水性、潤滑性、高折射性以及貯存穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)行業(yè)，包括汽車、建筑、化學(xué)品、電氣工程和電子工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、紙漿和造紙、運(yùn)輸業(yè)、航空航天工業(yè)、紡織、皮革、機(jī)械工程、金屬加工等各個領(lǐng)域。高粘度硅油為高粘流體，由于成膜性好，可用于修復(fù)毛發(fā)的損傷和提高梳理性，同時因具有獨(dú)特的潤滑功能，其作為皮膚滋潤劑、毛發(fā)調(diào)理劑的優(yōu)秀性能已得到廣泛的公認(rèn)。另一方面，硅油由于其疏水性，在水相中難以分散，而直接應(yīng)用于纖維則手感、牢度及彈性均不理想，因此需要制備成硅油乳狀液后方能應(yīng)用。與純硅油相比，硅油乳狀液不僅產(chǎn)品形態(tài)變化了，而且性能也大不一樣。目前高粘硅油乳狀液現(xiàn)已泛用于化妝品、護(hù)發(fā)產(chǎn)品、塑料加工和紡織品整理等方面，此外在建筑表面防水和皮革護(hù)理等方面也有廣泛的應(yīng)用。
[0003]高粘硅油的乳狀液制備一直存在著乳化困難、乳液穩(wěn)定性差、乳液的顆粒分布寬和可控性差等問題。通常高粘硅油乳狀液為水包油(0/W)型，便于相關(guān)領(lǐng)域使用。現(xiàn)有的乳化裝備通常采用常規(guī)攪拌反應(yīng)釜，由于攪拌器的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)不了高粘硅油體系的混合良好的要求，從而不能滿足水劑和乳化劑(水相)與硅油(油相)的良好乳化，制備的乳狀液粒徑分布寬，產(chǎn)品不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，具有操作方便、結(jié)構(gòu)簡單，能有效制備高粘硅油乳液，克服常規(guī)攪拌反應(yīng)釜的有關(guān)缺點(diǎn)。
[0005]按照本發(fā)明所提供設(shè)計(jì)方案，所述的一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，包括反應(yīng)器的容器主體(1)、夾套(2)、主攪拌器(3)和刮壁攪拌器(4)，其特征在于:容器主體(1)與夾套(2)相連，主攪拌器(3)和刮壁攪拌器(4)設(shè)置在容器主體(1)內(nèi)，主攪拌器軸(3.4)在刮壁攪拌器軸(4.4)內(nèi)，兩者形成套軸，主攪拌器減速機(jī)(3.5)設(shè)在刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)上。
[0006]所述的容器主體⑴包括直筒體(1.1)、下封頭(1.2)、上封頭(1.3)、進(jìn)液管(1.4)、人孔(1.5)和出料管(1.6)。直筒體(1.1)與下封頭(1.2)和上封頭(1.3)連接成整體，進(jìn)液管(1.4)和人孔(1.5)安裝在上封頭(1.2)上，出料管(1.6)安裝在下封頭(1.2)的底部。下封頭(1.2)為平底帶圓弧直邊形式。
[0007]所述的夾套(2)包括夾套簡體(2.1)、夾套封頭(2.2)、夾套下部管(2.3)和夾套上部管(2.4)。夾套簡體(2.1)和夾套封頭(2.2)連接成整體，它們與容器主體(1)連接。
[0008]所述的主攪拌器(3)包括下層攪拌槳(3.1)、中間攪拌槳(3.2)、上層攪拌槳(3.3)、主攪拌器軸(3.4)、主攪拌器減速機(jī)(3.5)和主攪拌器電機(jī)(3.6)。下層攪拌槳(3.1)、中間攪拌槳(3.2)和上層攪拌槳(3.3)與主攪拌器軸(3.4)相連，主攪拌器軸(3.4)與主攪拌器減速機(jī)(3.5)相連。下層攪拌槳(3.1)為四葉45°折槳，中間攪拌槳(3.2) 二葉45°折槳，兩者折向相同，上層攪拌槳(3.3)為二葉45°折槳，其折向與中間攪拌槳(3.2)的折向相反，下層攪拌槳(3.1)離容器主體(1)底部距離1?5cm。
[0009]所述的刮壁攪拌器⑷包括刮板(4.1)、刮板框(4.2)、刮壁橫梁(4.3)、刮壁攪拌器軸(4.4)、刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)和電機(jī)(4.6)。刮板(4.1)安裝在刮板框(4.2)上，刮壁橫梁(4.3)與刮板框(4.2)和刮壁攪拌器軸(4.4)相連，刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)與刮壁攪拌器軸(4.4)相連。刮壁攪拌器(4)沿容器主體(1)的內(nèi)壁設(shè)置，其刮板(4.1)的材料為聚四氟乙烯板材。
[0010]本發(fā)明有益效果是引入三層不同旋向的槳葉，物料由容器底部向上流動，至液面處物料又被反向的槳葉往下壓，油水兩相形成剪切而乳化，槳葉的尺寸寬大特別適應(yīng)于高粘度的硅油乳狀液的制備；刮壁器可以沿著容器內(nèi)壁刮掃粘附在壁面的乳化不良的物料，使其進(jìn)入主攪拌乳化，該刮壁攪拌緊貼容器內(nèi)壁，不會改變主攪拌的流場流型；容器采用平底帶圓弧直邊的封頭，使得高粘物料向上流動更為方便，實(shí)現(xiàn)乳化的均勻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為一種制備聞?wù)惩抻腿闋钜悍磻?yīng)器結(jié)構(gòu)不意圖【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1所示為一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，主要由容器主體1、夾套2、主攪拌器3和刮壁攪拌器4組成，其特征在于:容器主體1與夾套2相連，主攪拌器3和刮壁攪拌器4設(shè)置在容器主體1內(nèi)，主攪拌器軸3.4在刮壁攪拌器軸4.4內(nèi)，兩者形成套軸，主攪拌器減速機(jī)3.5設(shè)在刮壁攪拌器減速機(jī)4.5上。
[0013]所述的容器主體1包括直筒體1.1、下封頭1.2、上封頭1.3、進(jìn)液管1.4、人孔1.5和出料管1.6。直簡體1.1與下封頭1.2和上封頭1.3連接成整體，進(jìn)液管1.4和人孔1.5安裝在上封頭1.2上，出料管1.6安裝在下封頭1.2的底部。容器密閉，可抽真空操作，消除氣泡產(chǎn)生。高粘硅油的投料可在人孔1.5進(jìn)行，水劑和乳化劑在進(jìn)液管1.4進(jìn)行，制備后的乳狀液成品通過出料管1.6放出。下封頭1.2為平底帶圓弧直邊形式，使得高粘物料向上流動更為方便。
[0014]所述的夾套2包括夾套簡體2.1、夾套封頭2.2、夾套下部管2.3和夾套上部管
2.4。夾套簡體2.1和夾套封頭2.2連接成整體，它們與容器主體1連接。夾套可供乳狀液制備工藝所需的加熱或冷卻，加熱或冷卻介質(zhì)可通過夾套下部管2.3和夾套上部管2.4進(jìn)出，滿足工藝要求。
[0015]所述的主攪拌器3由下層攪拌槳3.1、中間攪拌槳3.2、上層攪拌槳3.3、主攪拌器軸3.4、主攪拌器減速機(jī)3.5和主攪拌器電機(jī)3.6組成。下層攪拌槳3.1、中間攪拌槳3.2和上層攪拌槳3.3與主攪拌器軸3.4相連，主攪拌器軸3.4與主攪拌器減速機(jī)3.5相連。下層攪拌槳3.1為四葉45°折槳，中間攪拌槳3.2 二葉45°折槳，兩者折向相同，上層攪拌槳
3.3為二葉45°折槳，其折向與中間攪拌槳3.2的折向相反。這種主攪拌器三層不同旋向的槳葉，物料由容器底部向上流動，至液面處物料又被反向的槳葉往下壓，油水兩相形成剪切而乳化，槳葉的尺寸寬大特別適應(yīng)于高粘度的硅油乳狀液的制備。下層攪拌槳3.1離容器主體1底部距離1~5cm，如此的間隙可以充分鏟起，防止底部沉積。
[0016]所述的刮壁攪拌器4包括刮板4.1、刮板框4.2、刮壁橫梁4.3、刮壁攪拌器軸4.4、刮壁攪拌器減速機(jī)4.5和電機(jī)4.6，刮板4.1安裝在刮板框4.2上，刮壁橫梁4.3與刮板框4.2和刮壁攪拌器軸4.4相連，刮壁攪拌器減速機(jī)4.5與刮壁攪拌器軸4.4相連。刮壁攪拌器4沿容器主體1的內(nèi)壁設(shè)置，刮壁器可以沿著容器內(nèi)壁刮掃粘附在壁面的乳化不良的物料，使其進(jìn)入主攪拌乳化，該刮壁攪拌緊貼容器內(nèi)壁，不會改變主攪拌的流場流型。其刮板
4.1的材料為聚四氟乙烯板材，適應(yīng)面廣泛。
[0017]利用本發(fā)明的反應(yīng)器進(jìn)彳丁粘度為5 X 105mm2/s和1.0 X 106mm2/s兩種聞?wù)扯谆抻头謩e乳化，結(jié)果表明:在相同乳化劑和乳化配方下，利用本發(fā)明的反應(yīng)器制得的硅油乳狀液比常規(guī)反應(yīng)釜設(shè)備制得的 乳液顆粒粒徑分布窄、穩(wěn)定性好、無氣泡、外觀好。
【權(quán)利要求】
1.一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，包括反應(yīng)器的容器主體(I)、夾套(2)、主攪拌器(3)和刮壁攪拌器(4)，其特征在于:容器主體(I)與夾套(2)相連，主攪拌器(3)和刮壁攪拌器(4)設(shè)置在容器主體(I)內(nèi)，主攪拌器軸(3.4)在刮壁攪拌器軸(4.4)內(nèi)，兩者形成套軸，主攪拌器減速機(jī)(3.5)設(shè)在刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器的容器主體(I)連接的封頭(1.2)為平底帶圓弧直邊形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，其特征在于:所述的下層攪拌槳(3.1)為4葉45°折槳，中間攪拌槳(3.2)2葉45°折槳，兩者折向相同，上層攪拌槳(3.3)為2葉45°折槳，其折向與中間攪拌槳(3.2)的折向相反，下層攪拌槳(3.1)離容器主體⑴底部距離I?5cm。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，其特征在于:所述的刮壁攪拌器(4)沿容器主體(I)的內(nèi)壁設(shè)置，其刮板(4.1)的材料為聚四氟乙烯板材。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，其特征在于:所述的主攪拌器(3)包括下層攪拌槳(3.1)、中間攪拌槳(3.2)、上層攪拌槳(3.3)、主攪拌器軸(3.4)、主攪拌器減速機(jī)(3.5)和主攪拌器電機(jī)(3.6)，下層攪拌槳(3.1)、中間攪拌槳(3.2)和上層攪拌槳(3.3)與主攪拌器軸(3.4)相連，主攪拌器軸(3.4)與主攪拌器減速機(jī)(3.5)相連。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備高粘硅油乳狀液反應(yīng)器，其特征在于:所述的刮壁攪拌器(4)包括刮板(4.1)、刮板框(4.2)、刮壁橫梁(4.3)、刮壁攪拌器軸(4.4)、刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)和電機(jī)(4.6)，刮板(4.1)安裝在刮板框(4.2)上，刮壁橫梁(4.3)與刮板框(4.2)和刮壁攪拌器軸(4.4)相連，刮壁攪拌器減速機(jī)(4.5)與刮壁攪拌器軸(4.4)相連。
【文檔編號】B01J19/18GK103623762SQ201310681738
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】倪邦慶, 林一鳴, 范明明, 蔣惠亮, 劉學(xué)民 申請人:江南大學(xué)