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多功能筒錐式過(guò)濾洗滌干燥設(shè)備優(yōu)化聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂（PVB）制程工藝
更新時(shí)間：2024-12-09
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引言
聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(PVB)是一種重要的熱塑性樹(shù)脂，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑和光伏等領(lǐng)域。隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向環(huán)保、智能化方向發(fā)展，以及建筑行業(yè)對(duì)節(jié)能玻璃的需求增加，對(duì)PVB的需求也日益增長(zhǎng)。尤其是光伏級(jí)PVB中間膜，隨著雙玻光伏組件的興起，其市場(chǎng)前景廣闊。然而，PVB行業(yè)發(fā)展不平衡，大型企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，小型企業(yè)多集中于低端市場(chǎng)。此外，PVB樹(shù)脂粉的主要原料價(jià)格波動(dòng)較大，對(duì)行業(yè)盈利能力產(chǎn)生一定影響。因此，優(yōu)化PVB制程工藝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，成為當(dāng)前PVB生產(chǎn)企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。
PVB的相關(guān)介紹
聚乙烯醇縮丁醛(Polyvinyl Butyral，簡(jiǎn)稱(chēng)PVB)是一種重要的有機(jī)合成材料，由聚乙烯醇(PVA)與丁醛在酸性條件下縮聚而成。PVB具有優(yōu)異的粘接性、透明性、耐候性、耐油性、耐磨性等特性，廣泛應(yīng)用于安全玻璃、汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。
PVB的特性
·優(yōu)異的粘接性： PVB對(duì)玻璃、金屬、塑料等多種材料具有良好的粘接性，能夠形成牢固的粘接層。
·高透明性： PVB具有高透明性，可使制成的產(chǎn)品具有良好的光學(xué)性能。
·耐候性好： PVB對(duì)紫外線、氧氣等環(huán)境因素具有較強(qiáng)的抵抗力，能夠長(zhǎng)期保持性能穩(wěn)定。
·耐油性、耐磨性： PVB對(duì)油脂、溶劑等具有較好的耐受性，同時(shí)具有較高的耐磨性。
·韌性好： PVB具有良好的韌性，能夠吸收沖擊能量，提高產(chǎn)品的安全性。
PVB的應(yīng)用
·安全玻璃： PVB是安全玻璃中間膜的主要原料，能夠有效防止玻璃破碎時(shí)飛濺傷人。
·汽車(chē)擋風(fēng)玻璃： PVB用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的夾層，提高了擋風(fēng)玻璃的強(qiáng)度和安全性。
·涂料： PVB可作為涂料的添加劑，改善涂料的附著力、光澤度和耐候性。
·膠粘劑： PVB可用于制備各種膠粘劑，如木材膠、金屬膠等。
·其他： PVB還可用于制備塑料制品、電子材料等。
PVB的分子結(jié)構(gòu)
PVB的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基和縮醛基，這些官能團(tuán)賦予了PVB的性能。
PVB的化學(xué)性質(zhì)
官能團(tuán)： PVB分子中含有羥基(-OH)和縮醛基(-CH(OR)2)，這些官能團(tuán)賦予了PVB優(yōu)異的粘接性和反應(yīng)活性。
溶解性： PVB可溶于醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)等有機(jī)溶劑，但不溶于水和脂肪烴。
穩(wěn)定性： PVB對(duì)酸、堿、鹽等具有較好的穩(wěn)定性，但長(zhǎng)時(shí)間暴露在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中會(huì)發(fā)生降解。
反應(yīng)活性： PVB分子中的羥基可以與其他化合物發(fā)生反應(yīng)，如酯化、醚化等，從而改性PVB的性能。
PVB的物理性質(zhì)
外觀： 通常為白色或淡黃色粉末或顆粒。
密度： 約為1.1 g/cm³。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)： 隨著縮醛度的增加而升高，一般在50-90℃之間。
機(jī)械性能： PVB具有良好的韌性、彈性、耐磨性、耐沖擊性等機(jī)械性能。
光學(xué)性能： PVB具有較高的透明度，折射率適中。
耐候性： PVB對(duì)紫外線、氧氣等環(huán)境因素具有較強(qiáng)的抵抗力，耐候性良好。
PVB的制備方法
聚乙烯醇溶液的制備： 將聚乙烯醇粉末溶解于水中，得到一定濃度的聚乙烯醇溶液。
縮聚反應(yīng)： 在酸性條件下，將丁醛加入到聚乙烯醇溶液中，發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成PVB。
中和、洗滌、干燥： 反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行中和、洗滌、干燥等處理，得到PVB產(chǎn)品。
在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)對(duì)高產(chǎn)額、高質(zhì)量、高效率的需求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)PVB的流程已經(jīng)明顯不夠。傳統(tǒng)的工業(yè)型制備PVB流程：反應(yīng)釜(縮聚反應(yīng))——攪拌器(加速反應(yīng))——冷卻水循環(huán)系統(tǒng)——真空泵——過(guò)濾設(shè)備——干燥設(shè)備——物料輸送系統(tǒng)——控制系統(tǒng)——輔助設(shè)備等等。傳統(tǒng)的制備方法所涉及的設(shè)備將要求企業(yè)擁有更大的生產(chǎn)基地和更多的人員進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)成本也將大大提升。并且由于現(xiàn)今對(duì)環(huán)保要求的提高，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的沸水、廢氣等都需處理，更要求這一傳統(tǒng)流程過(guò)程中的設(shè)備密閉性功能增強(qiáng)。
將傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中“反應(yīng)釜——攪拌器——冷卻水循環(huán)系統(tǒng)——真空泵——過(guò)濾設(shè)備——干燥設(shè)備”這些環(huán)節(jié)，系統(tǒng)性的整合到一臺(tái)設(shè)備中，并要求該設(shè)備具有大生產(chǎn)能力、高效洗滌過(guò)濾干燥的效率、高密閉性和高防腐性，并且該設(shè)備已經(jīng)在多種物料領(lǐng)域通過(guò)實(shí)踐性的證明和長(zhǎng)期生產(chǎn)的穩(wěn)定安全的可靠案例。無(wú)錫市雙瑞機(jī)械有限公司的筒錐式過(guò)濾洗滌干燥三合一設(shè)備正是能滿足以上所有要求的“口碑型”設(shè)備。
無(wú)錫市雙瑞機(jī)械——筒錐型過(guò)濾洗滌干燥三合一設(shè)備簡(jiǎn)要介紹
設(shè)備殼體由上部橢圓封頭、中部圓筒體和下部錐體組成。在圓筒體和下部錐體上設(shè)置加熱夾套,可對(duì)物料進(jìn)行加熱或冷卻。驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)齒輪帶動(dòng)空心軸和空心螺帶轉(zhuǎn)動(dòng)。空心軸由密封裝置進(jìn)行密封,并由機(jī)架支撐攪拌裝置(空心軸、空心螺帶)和驅(qū)動(dòng)裝置。在空心軸的頂部安裝有特殊設(shè)計(jì)的機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)接頭,可使進(jìn)出熱媒或冷媒在空心螺帶和空心軸中充分循環(huán),傳熱效果較好。在下部錐體內(nèi)設(shè)置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的過(guò)濾裝置,在設(shè)備底部有特殊設(shè)計(jì)的基本沒(méi)有死角快開(kāi)出料裝置。
設(shè)備性能特點(diǎn)
l 一機(jī)多用，可在一臺(tái)機(jī)內(nèi)完成反應(yīng)、萃取、過(guò)濾、反復(fù)多次過(guò)濾洗滌、干燥等多種操作，并直接得到成品。
l 操作彈性大，能通過(guò)調(diào)整過(guò)濾壓差、轉(zhuǎn)速、螺旋擠壓導(dǎo)程等調(diào)節(jié)操作周期，以適應(yīng)工藝條件的變化。
l 該機(jī)可在過(guò)濾介質(zhì)表面形成很薄的濾餅或者在無(wú)濾餅條件下進(jìn)行過(guò)濾，單位過(guò)濾面積上的過(guò)濾速率很高，因此設(shè)備小而緊湊。
l 全封閉系統(tǒng)，操作環(huán)境相當(dāng)好，特別適用于處理有毒、易燃、易爆的危險(xiǎn)產(chǎn)品及不允許有污染的鮮美食品生物制品藥品等。
l 既能濃縮，又能過(guò)濾。特別是需要對(duì)物料進(jìn)行洗滌時(shí)，可先對(duì)物料進(jìn)行濃縮，并在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行透徹地洗滌，之后再壓濾，這樣可減少物料的搬運(yùn)，減少浪費(fèi)，洗滌時(shí)不用再漿，產(chǎn)品質(zhì)量很高。
l 可用于反應(yīng)、過(guò)濾、干燥三種操作，使三個(gè)單元設(shè)備的作用在這一臺(tái)設(shè)備上完成，從而使設(shè)備成本、占地面積、勞動(dòng)強(qiáng)度、能耗等都大大降低。
通用型設(shè)備參數(shù)
| 物料接觸材料 | s30408、s31603、碳鋼、四氟、搪瓷、鈦、哈氏合金 |
| 密封材料 | 聚四氟乙烯，全氟醚，金屬纏繞墊片 |
| 控制系統(tǒng) | PLC |
| 制造標(biāo)準(zhǔn) | 壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn) |
| 拋光精度 | ≤0.4μm |
| 過(guò)濾面積 | 0.057-11.2㎡ |
| 操作容量 | 5-160000L |
| 運(yùn)行溫度 | -10~250℃ |
| 運(yùn)行壓力 | -0.098~16Mpa |
| 加熱部分 | 主軸、夾套、出料底盤(pán) |
| 標(biāo)配部件 | 設(shè)備主體，攪拌軸，濾網(wǎng) |
| 選配部件 | 電機(jī)、減速機(jī)、粉塵過(guò)濾器 |
設(shè)備圖片
設(shè)備應(yīng)用案例
