TWI749410B

TWI749410B - 物料快速脫除溶劑之裝置及製程

Info

Publication number: TWI749410B
Application number: TW108143300A
Authority: TW
Inventors: 彭兆盟
Original assignee: 智和股份有限公司
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-12-11
Also published as: TW202121525A

Abstract

一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程，包括：一暫存恆溫攪拌槽得提供如水性PU、樹脂或乳膠入料，經加熱器加熱至接近過飽和溫度送入多棒定子單旋轉超重力轉床使溶劑汽化，而未汽化沸點較高的物料如水性PU、樹脂或乳膠得以再回到暫存恆溫槽進行下一次循環，待物料溶劑含量低於標準後，得送入調配槽以調配固含量便於成品輸出，汽化後的溶劑得整合回收；本發明藉由多棒定子單旋轉超重力轉床，利用其外循環設計，不易結膜、物料成奈米液滴，接觸比面積大、易脫附物料中的溶劑可連續式處理，且不造成暫存恆溫攪拌槽起泡沫，處理所需時間短而處理量大、有效提升品質及效益者。

Description

物料快速脫除溶劑之裝置及製程

本發明提供一種脫除溶劑之技術領域，尤指其技術上提供一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程，藉由多棒定子單旋轉超重力轉床，利用其外循環設計，不易結膜、物料成奈米液滴，接觸比面積大、易脫附物料中的溶劑連續式處理，且處理所需時間短而處理量大、有效提升品質及效益者。

按傳統物料如水性PU、樹脂或乳膠的製程中，需要加入溶劑助溶及反應，然而因為溶劑有害人體健康，因此各國均訂定嚴格的溶劑許可含量標準，業者如果要將物料產品如水性PU、樹脂或乳膠產品銷往這些國家，產品中溶劑含量必需符合規定。因此，有效脫除物料中溶劑含量就成了物料產品如水性PU、樹脂或乳膠產品加工廠最終成品必需完成的最後一道工序。

傳統物料中脫除溶劑方式係採蒸發器溶劑脫附，其係採用批次式的槽內升溫攪拌閃蒸脫附，如此製程容易造成槽內起泡沫，結膜且清洗不易，不僅處理量少、脫附所需時間長、溶劑殘量高，且結膜情形嚴重亦不易處理，溶劑無法有效回收，清洗液也無法回收，脫附後產品品質不佳。且溶劑分離效率低落，熱能無法有效地傳導給要汽化的溶劑，汽化分子無法有效的被氣流帶走，處理時間很長，物料中溶劑殘存量無法降到很低等等缺失。

是以，針對上述習知結構所存在之問題點，如何開發一種更具理想實用性之創新結構，實消費者所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的在於提供一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程，藉由多棒定子單旋轉超重力轉床，利用其外循環設計，不易結膜、讓物料成為奈米液滴造成接觸比面積大、易脫附可連續式處理，且處理所需時間短而處理量大、物料產品中含溶劑量低，有效提升品質及效益者。

為達上述目的，本發明提供一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程，係包含有：一暫存恆溫攪拌槽得提供水性PU、樹脂或乳膠之物料產品入料，經加熱器加熱至接近過飽和溫度時，送入多棒定子單旋轉超重力轉床進行溶劑汽化，汽化後分離的溶劑經由冷凝成液體後儲存，而不被汽化的水性PU、樹脂或乳膠之物料產品得以再回到暫存恆溫攪拌槽進行下一次循環，至其物料中溶劑含量低於歐盟或其他國家標準後，得送入調配槽調配固含量，以便於成品輸出，汽化後的溶劑得整合回收；本發明藉由多棒定子單旋轉超重力轉床，利用其外循環設計，不易結膜、物料成奈米液滴，接觸比面積大、易脫附可連續式處理，且處理所需時間短而處理量大、有效提升品質及效益者。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。

10:暫存恆溫攪拌槽

11:攪拌裝置

12:第九管路

13:蒸氣供應設備

14:高壓乾燥空氣

15:入料

20:第一加熱器

21:第一管路

22:泵浦

23:第二管路

231:取樣口

24:第三管路

241:第八管路

30:多棒定子單旋轉超重力轉床

31:定子裝置

32:轉子裝置

321:上升氣流風扇

33:動力裝置

34:第四管路

35:第五管路

36:冷凝器

37:第六管路

38:溶劑接收槽

40:調配槽

41:第七管路

42:成品出口

50:純水供應裝置

51:第十管路

52:第二加熱器

第一圖係本發明其一實施例之製程流程圖。

第二圖係本發明其一實施例之多棒定子單旋轉超重力轉床平面剖示圖。

本發明係提供一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程之設計者。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，茲配合實施方式及圖式詳述如後：參閱第一至第二圖所示，本發明提供一種物料快速脫除溶劑之裝置，係包含有：一暫存恆溫攪拌槽10，前述暫存恆溫攪拌槽10得提供水性PU、樹脂或乳膠之物料產品入料15及保持內部溫度在恆溫狀態，前述暫存恆溫攪拌槽10內設有攪拌裝置11，藉由前述攪拌裝置11保持前述暫存恆溫攪拌槽10內部物料組成均勻分散狀態；一第一加熱器20，前述第一加熱器20以一第二管路23連接一泵浦22，再由前述泵浦22以一第一管路21連接前述暫存恆溫攪拌槽10；一多棒定子單旋轉超重力轉床30，前述多棒定子單旋轉超重力轉床30包含由定子裝置31及轉子裝置32組成，前述轉子裝置32連結一動力裝置33，前述動力裝置33傳動前述轉子裝置32高速轉動，前述第一加熱器20以一第三管路24連接前述多棒定子單旋轉超重力轉床30，前述多棒定子單旋轉超重力轉床30以一第四管路34連接前述暫存恆溫攪拌槽10，構成一個外循環，前述多棒定子單旋轉超重力轉床30以一第五管路35連接一冷凝器36，前述冷凝器36以一第六管路37連接一溶劑接收槽38。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述第二管路23上接設有一取樣口231，前述第二管路23上接設有一第七管路41連接至一調配槽40據以調配固含量，前述調配槽40設有一成品出口42。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述第三管路24接設有一第八管路241連接至前述暫存恆溫攪拌槽10，並得保持分流前原總流量之百分之七十流經前述第三管路24，及分流前原總流量之百分之三十流經前述第八管路241。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述暫存恆溫攪拌槽10旁側得以一第九管路12分別連接一蒸氣供應設備13及一高壓乾燥空氣14供應設備，以供清洗及驅除前述暫存恆溫攪拌槽10內部水份。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述第五管路35連接一第十管路51，前述第十管路51連接一第二加熱器52，前述第二加熱器52連接一純水供應裝置50。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述多棒定子單旋轉超重力轉床30之前述轉子裝置32中心之頂端設有一上升氣流風扇321。

所述之物料快速脫除溶劑之裝置，其中前述第一加熱器20可為不易結膜易清洗的一螺旋式加熱器。

參閱第一至第二圖所示，本發明提供一種物料快速脫除溶劑之製程，係包含有：將含溶劑的水性PU、樹脂或乳膠之物料產品入料15至一暫存恆溫攪拌槽10，並保持前述暫存恆溫攪拌槽10的溫度及持續攪拌；啟動一泵浦22抽取含溶劑之水性PU、樹脂或乳膠物料產品，流速為15~20m³/h以上，經過一第一加熱器20將含溶劑之水性PU、樹脂或乳膠物料產品溫度提升至接近飽和汽化溫度；接近飽和汽化溫度的含溶劑之水性PU、樹脂或乳膠物料產品進入一多棒定子單旋轉超重力轉床30被切割成微米液滴及溶劑得以汽化成為氣體溶劑；氣液分流，氣體溶劑經一冷凝器36冷凝成為液體溶劑，經由一溶劑接收槽38接收；水性PU、樹脂或乳膠物料產品回流前述暫存恆溫攪拌槽10而得以完成一次循環；經過二至五次的循環，得於取樣口231取樣檢測，物料產品中溶劑含量低於容許含量則將前述暫存恆溫攪拌槽10內的水性PU、樹脂或乳膠物料產品送至一調配槽40，因溶劑在汽化中也會夾帶部分水被汽化，所以也造成物料中固含量昇高，所以必須再加入水調配產品固含量比，並得由一成品出口42輸出成品。

所述之物料快速脫除溶劑之製程，其中前述暫存恆溫攪拌槽10與前述多棒定子單旋轉超重力轉床30在完成一個脫除溶劑製程後，得增加一清洗步驟，且其清洗水並可回收以利下一個脫除溶劑製程後再使用。

所述之物料快速脫除溶劑之製程，其中前述液體溶劑接收後，得補充相調配加熱後純水進入前述多棒定子單旋轉超重力轉床30。

由其上述可知，本發明之物料快速脫除溶劑之裝置及製程，確為業界首見而符合發明專利之新穎性要件者，而其全面性之創新設計，符合發明專利之進步性要件，藉由多棒定子單旋轉超重力轉床，利用其外循環設計，不易結膜、物料成奈米液滴，接觸比面積大、易脫附可連續式處理，且處理所需時間短而處理量大，物料產品中含溶劑量低、有效提升品質及效益者。

前文係針對本發明之較佳實施例為本發明之技術特徵進行具體之說明；惟，熟悉此項技術之人士當可在不脫離本發明之精神與原則下對本發明進行變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定之範疇中。

綜上所述，本發明係提供一種物料快速脫除溶劑之裝置及製程，其確已達到本發明之所有目的，另其組合結構之空間型態未見於同類產品，亦未曾公開於申請前，已符合專利法之規定，爰依法提出申請。