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木炭粉成型用粘结剂和成型工艺的研究
澳门金沙9159官方网站 加入时间:2014/7/28 15:37:59 浏览:866次

前言:

将回收的木炭粉成型生产炭粉制品,因成本低而具有较好的市场前景,且有利于资源的综合利用。但木炭粉成型困难,用现有的粘结剂难以制得合格的产品,因此开发木炭粉成型用胶粘剂和成型工艺成为解决木炭粉加工的技术关键[1]。受企业委托大家进行了木炭粉成型专用胶粘剂和新的成型工艺的试验研究,所开发的木炭粉成型胶粘剂和成型工艺成本低,所制炭棒产品性能达到应用要求。所开发的炭粉成型胶粘剂也可用于其它粉末成型。

 

 

1、实验部分:

1.1、主要原料:

    回收木炭粉:福建某企业提供,性质见表1;水玻璃:模数3. 3,工业级,长沙水玻璃厂;聚乙烯醇(PVA)1799,工业级。

表1回收木炭粉性质 
表1回收木炭粉性质

 

1. 2、性能检测:

  制品强度采用落球法测定:将炭粉压制成&20X 20mm炭棒样品,将一批5个样品从1. 5 m高自由落下至钢板上,测定各样品破碎时落下次数,结果取平均值。

    样品灰分:根据样品充分燃烧前后失重测定。

    湿含量:样品在80℃烘箱中干燥至恒重,据样品失重测定。

2、结果和讨论:

2.1、炭粉成型工艺:

    本实验所用原料为回收的木炭粉,采用常规成型工艺能以制取合格产品,通过多次试验确定木炭粉成型新的工艺见图1

图1术炭粉成型工艺 
图1术炭粉成型工艺

    首先将木炭粉分选除去泥砂。通过球磨后过筛得一20目炭粉进行后续处理。余下+20目炭粉可回收再利用。按一定液固比将一20目炭粉浸于预浸胶溶液中。然后压滤,滤渣湿含量控制在50%左右,滤液返回预浸段回收使用。在混合器中将经预浸处理的湿木炭与炭粉粘结剂混合均匀,常温堆沤。采用螺杆式压机将炭粉压制成型。然后在80℃干燥得成品。

 

2. 2、粘结剂制备:

2. 2. 1、炭粉预浸胶:

    在100份水玻璃中加入2 ~3份某种无机助剂,搅拌混合均匀即得预浸胶。

2. 2. 2、炭粉粘结剂:

    在反应釜中将PVA1799加热溶解,然后加入淀粉糊,加热搅拌下加入另一组JTJ(代号)80°C左右反应30 min得粽色粘稠液体,均匀无明显颗粒,即为粘结剂成品。粘结剂配方见表2

表2炭粉粘结剂配方 
表2炭粉粘结剂配方

 

2. 3、炭粉成型条件试验:

2. 3. 1、预浸:

    由于木炭粉粒径不均匀,粒度较大的炭粉在压制时产生很大的内应力,使压制制品产生裂径纹,将木炭粉用水玻璃预浸胶进行浸渍处理,可使炭粉内部孔隙吸附水玻璃胶,固化后使炭粉内应力减小。浸渍条件:浸渍液浓度为2.5%,液固比为4; 1,常温浸渍24 h。浸渍处理后经分析浸渍液浓度为1%~1.5%,即每吨炭粉耗预浸胶约50 kg左右。

2. 3. 2、粘结剂用量:

    炭粉粘结剂是影响炭粉制品性能的主要因素。实验发现炭粉与粘结剂必须混合均匀,再经堆沤处理,否则炭粉制品容易产生裂纹,湿强度低。粘结剂用量对制品强度影响见表3,随粘结剂用量的增加制品强度增大,考虑到生产成本,确定粘结剂用量为5%,即每吨制品加入粘结剂50kg

表3粘结剂用量对炭粉制品强度的影响 
表3粘结剂用量对炭粉制品强度的影响

2. 3. 3、压制方法:

    实验表明用一般的煤粉成型机压制木炭粉所得制品易开裂。采用螺杆式压机,在压制时控制压制时间,循环加压,所得制品湿球强度高,不易开裂,且要保持一定湿含量以利脱模。实验压制条件为:经堆沤处理的炭粉湿含量控制在30%左右,压制时间1~2 min,然后干燥。

2. 4、样品性能测定及主要技术经济指标:

    木炭粉压制成型样品性能检测结果及主要技术经济指标见表4。实验用预浸胶成本为500/吨,炭粉粘结剂生产成本为900/吨。

表4炭粉成型主要技术经济指标 
表4炭粉成型主要技术经济指标

    表4中吨产品加工成本为所耗粘结剂费用加上加工费用(原料处理、水电消耗及管理费等),加工费用以每吨50元计,则加工成本估算为:25+45+50=120/吨。

 

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