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新型聚醚醚酮PEEK树脂纯化洗涤釜 锥形过滤洗涤干燥三合一多功能设备

信息来源:本站 | 发布日期: 2021-10-11 08:53:48 | 浏览量:8229
摘要:锥形过滤洗涤干燥三合一多功能设备克服了PEEK树脂现有纯化技术所存在的缺陷(消耗大量的脱盐水、且费时、耗能),大大减少了聚醚醚酮树脂的损失,并进一步降低了聚醚醚酮树脂的成本,是提高特种工程塑料纯度的有效方法。…

    聚醚醚酮PEEK于20世纪70年代末由英国ICI公司研发,前期主要用于国防军事领域,后发展应用于民事。聚醚醚酮是一种线性芳香族高分子材料,不仅具有良好的加工性能,还有优异的抗高温性,同时还有良好的耐磨性、耐化学品性、阻燃性、耐水解性、耐辐射性等许多优异性能。聚醚醚酮还具有良好的生物相容性,类似人骨强度和模量的特性,用PEEK制作的人造骨除具有质轻、无毒、耐腐蚀性强等优点外,还可与肌体有机结合,所以用PEEK代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域一个非常重要的应用。

    近十年,国内外相继研发出多种、系列性醚酮。生产的共同特点是反应结束后,产物、溶剂、副产物等掺杂在一起,常温下形成固体混合物,产物中主要反应物 4、4-二氟二苯酮和对苯二酚全部参与反应。通常将混合固体粉碎,用有机溶剂浸出聚合反应时的溶剂二苯砜,再用水浸出副产物氟盐及原料碳酸钾等,然后经干燥得到纯聚醚醚酮。此过程通常又称为聚醚醚酮精制。

    目前,聚醚醚酮PEEK树脂产业化的生产工艺多采用亲核取代的逐步聚合反应机理,由4,4'-二氟苯酮、对苯二酚和碳酸钠、碳酸钾为原料,以二苯砜为溶剂合成制得。缩聚反应产物由PEEK聚合物与无机盐、氟化钠、氟化钾、二苯砜组成。通常后处理工艺繁琐。通常先将聚合物粉碎后,用500pm孔径的细筛筛选,然后送入萃取器,经过丙酮浸出二苯砜、水洗出氟盐等之后,聚醚醚酮产物再经离心分离除 去其中浸含的大部分水分,经双锥干燥器真空干燥,zui后得到纯物料。此种形式的干燥,由于系统内温度较高,富含水蒸气,降温放料时,水分重新回到物料表面,检测时水分增加较大,达到干燥要求耗时较长。

    以上工艺存在许多问题,主要的是工艺过程复杂,每一个过程需要多台设备,并且每一个过程都相互独立,设备制造费用高,占地面积大。生产中一个操作过程还需与另一个过程衔接,物料转移过程中耗时较多,影响生产进度。同时,实际生产中前后工序、包装等又有特殊要求,如产品颗粒形状、几何尺寸等,不允许在浸取过程中发生较大变化。每次处理物料有一定数量,要求尽 量慢速搅拌或不搅拌,以防物料粉化。

    目前工业上采用不同的设备对PEEK产品分别进行丙酮洗涤、水洗涤、干燥等操作,存在使用设备多,增加设备维护成本,物料转移时间长、工艺操作繁琐等缺点。常州百得研制的新型锥形过滤洗涤干燥三合一多功能设备(专利号:ZL202022908020.2),将多台设备分散进行的生产过程集合到一台设备中,然后分步进行生产,也就是在一个设备中先进行丙酮浸取,再进行水洗,zui后进行干燥,使聚醚醚酮PEEK树脂纯化洗涤釜的生产效率得到极大提高。

锥形过滤洗涤干燥三合一多功能设备 工作原理
    锥形过滤洗涤干燥三合一在结晶罐或反应缩合罐里的原料由管道移入(多功能过滤器)后勿需再从容器中转移出来,而是依靠气体(压缩空气-真空)液体(母液-清洗剂)的移动在一台设备中,全封闭条件下完成晶体过滤、搅拌、清洗、脱液、干燥及物料(晶体)的排出。其使用过程如下:
   (1) 进料(反应-结晶):由容器上部的进料阀放入各类物料。若使用该装置进行反应或结晶时,应事先将滤板下面加满缓冲溶液。
   (2) 过滤-甩干:可选用加压过滤或真空抽滤,同时把容器内的搅拌桨叶降到结晶物面,进行压碾过滤。
   (3) 淋洗晶体(物料):由容器上部的清洗球加入规定的清洗剂(液)喷淋到晶体滤饼的表面进行抽滤清洗(又称置换清洗)。
   (4) 压碾过滤、脱液:对结晶物体的表面进行机械性压碾,开搅拌逆时针方向旋转,一边压碾晶体表面,平整修复因压滤而产生的滤饼裂纹一边继续进行加压过滤。
   (5) 搅拌清洗:由清洗剂加料管放入清洗液(剂)并开搅拌顺时针方向旋转,把晶体滤饼粉碎松开,使其与清洗液混合呈现糊状或淤泥状态,通过搅拌对晶体进行搅拌清洗。
   (6) 干燥、真空干燥或热空气干燥:开启真空阀门,对容器内进行减压同时开夹套加热循环系统(筒体-锥体-搅拌轴-桨叶)按工艺规定温度进行真空干燥。届时开搅拌,顺时针运转粉碎松开滤饼加快干燥或通过热空气对晶体进行热空气干燥。
   (7) 物料的排出、自动卸料:按生产工艺规定的条件(时间-温度-真空度)待物料干燥后符合质量标准,顺时针开搅拌使干燥好的物料通过浆叶移到排出口,经排料阀自动排出。
   (8) 容器的在位清洗与在位灭菌:卸料完毕即可进行在位清洗与在位灭菌,容器内及自动卸料阀均可以在位进行CIP和SIP。


新型聚醚醚酮PEEK树脂纯化洗涤釜 工艺步骤
   (1) 纯化处理
    以有机溶剂为纯化处理剂,以表面活性剂为纯化助剂。聚醚醚酮的纯化在常压下进行,纯化温度在聚醚醚酮的玻璃化温度与纯化处理剂的沸点之间。为避免纯化处理剂和纯化助剂的损失,在纯化过程中zui好对其进行回流冷却处理。为了使聚醚醚酮的纯化效果更好、纯化效率更高,在整个纯化处理过程中,对物料进行搅拌。
   (2) 抽滤与洗涤
    纯化处理完成后,冷却降温至100℃以下,停止搅拌,抽滤得聚醚醚酮抽滤物,并可从滤液中回收利用有机溶剂和表面活性剂,先将聚醚醚酮抽滤物用沸腾的丙酮洗涤的次数至少为3次;再用沸腾的无水乙醇洗涤的次数至少为3次;然后用沸腾的去离子水洗涤的次数至少也为3次,并可分别从滤液中回收丙酮和无水乙醇。

    锥形过滤洗涤干燥三合一多功能设备克服了PEEK树脂现有纯化技术所存在的缺陷(消耗大量的脱盐水、且费时、耗能),大大减少了聚醚醚酮树脂的损失,并进一步降低了聚醚醚酮树脂的成本,是提高特种工程塑料纯度的有效方法。相对于现在采用的方法具有省时、节能、纯化的高分子聚合物质量高等特点,且具有工艺简便,易于操作的优点。
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