阅读说明：本技术 一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备 (Modification treatment method and treatment equipment for polymer nano stone-based paper ) 是由 高焕兵 赵化阵 闫秋玲 韩启斌 景财年 李刚 段晨旭 于 2020-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备,本发明设置了一种带有能够升降并且同时旋转的转动磨盘,在需要研磨物料时,混合粉末物料从投料管的中心处投入,随后根据粉末原料的细度,启动顶部的升降设备,带动吊杆升降移动,进而能够带动研磨混合机构整体升降,调节转动磨盘与固定磨盘之间的间隙,然后启动电机带动进料管转动,从而带动转动磨盘转动,利用转动磨盘和固定磨盘之间的摩擦碾压研磨混合物料,并且固定座内部的加热丝可以选择启动或者关闭,配合加工条件使用,有效的解决了现有的石头纸生产过程中的改性处理过程繁琐复杂,加工效率低下,设备维护保养麻烦以及使用成本高的问题。(The invention discloses a modification treatment method and treatment equipment for polymer nanometer stone-based paper, which is provided with a rotary grinding disc capable of lifting and rotating simultaneously, when materials need to be ground, mixed powder materials are put from the center of a feeding pipe, then lifting equipment at the top is started according to the fineness of the powder raw materials to drive a suspender to lift and move, further a grinding and mixing mechanism can be driven to lift integrally, a gap between the rotary grinding disc and a fixed grinding disc is adjusted, then a motor is started to drive a feeding pipe to rotate, thereby driving the rotary grinding disc to rotate, the mixed materials are ground by utilizing the friction between the rotary grinding disc and the fixed grinding disc, and a heating wire in a fixed seat can be selectively started or closed to be matched with processing conditions for use, thereby effectively solving the problems that the modification treatment process in the existing stone paper production process is complicated and the processing efficiency is low, the maintenance of the equipment is troublesome and the use cost is high.)

一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备

技术领域

本发明涉及石头纸生产领域，具体为一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备。

背景技术

石头纸是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物，且具有可控性降解、防水性能好、韧性高等的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染，在石头纸生产时，石头纸的原料碳酸钙粉末需要添加其他成分的改善碳酸钙粉末亲水性、活化度、吸油值、分散性等参数，使得碳酸钙粉末具备基础的防水、亲油的属性，便于书写，而现有的石头纸生产的过程中的改性处理过程至少需要三种不同的搅拌混合设备，例如加热搅拌机、双棍搅拌机、研磨机等，因此不同工序的连接性较差，工艺过程繁琐复杂，导致加工效率低下，多种类型的设备也会造成设备的维护保养需要使用不同的方案甚至不同的技工，因此会增加生产成本，鉴于以上问题，特提出一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子纳米石基纸张改性处理方法及处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分子纳米石

基纸张改性处理方法，包括以下处理步骤：

①将原料石料通过破碎设备进行初步粉碎、清洗、煅烧，得到石块颗粒，颗粒的最宽直径在0到15毫米之间；

②将粉碎后的石头颗粒通过传送带输送到研磨机的进料端进行高压研磨，将石块颗粒粉碎呈1到8微米之间的碳酸钙颗粒；

③然后将碳酸钙颗粒根据成分比重，进行烘干，烘干时间控制在 3到6个小时之间，成品含水量控制在总重量的0.3％以内，得到烘干后的碳酸钙粉末；

④将碳酸钙粉末和成品聚乙烯粉末与阳离子淀粉改性剂以95：5 的比例混合经过改性处理设备以65-80℃的温度加热混合循环研磨，研磨时间要保证在5-10分钟之间，得出一次改性的石头纸基料；

⑤将一次改性石头纸基料内加入碳酸钙粉末总质量1％的偶联剂，随后进行充分循环搅拌，搅拌时间保证达到10分钟到15分钟，得到二次改性的石头纸基料；

⑥将二次改性石头纸基料内加入同批次碳酸钙粉末总质量1％的分散剂，随后进行充分循环搅拌，搅拌时间保证达到5分钟到10 分钟，得到石头纸用改性碳酸钙粉末。

优选的，一种高分子纳米石基纸张改性处理设备，包括用于支撑设备的设备架，所述设备架包括底座，所述底座的顶部装配有固定座，所述固定座的顶端装配有固定磨盘，所述固定座的侧表面装配有外壳，所述外壳的顶端装配有可以调节升降的调节支架，所述调节支架的中心处装配有可以转动的研磨混合机构，所述固定座内部装配有加热电阻丝，为固定磨盘加热，所述调节支架包括吊杆，所述吊杆的底端装配有固定环，所述固定环的内表面装配有轴承，所述研磨混合机构包括转动磨盘，所述转动磨盘的上表面装配有进料管，所述进料管的外表面装配在轴承的中心处，所述进料管的顶端装配有用皮带传动的动力机构带动转动磨盘转动。

优选的，所述底座的上表面装配有支柱，所述支柱的上表面装配在外壳的下表面，所述外壳的下表面从左至右为左高右低的倾斜面结构，所述外壳的右端装配有排料管。

优选的，所述外壳的上表面中心处开设有套孔，所述外壳的上表面边缘处开设有滑孔，所述滑孔套接在吊杆的顶端外表面。

优选的，所述吊杆的底端装配有固定架，所述固定架的下表面装配有连接杆，所述连接杆的下表面装配在固定环的上表面，所述固定环的上表面装配有防尘盖。

优选的，所述固定环的下表面装配有防尘罩，所述防尘罩的外壁啮合在外壳的内壁表面。

优选的，所述进料管的外表面顶端装配有第一皮带轮，所述第一皮带轮的外表面装配有传动皮带，所述传动皮带的内表面装配有第二皮带轮，所述第二皮带轮的中心处装配有电机。

优选的，所述套孔的内表面装配有投料管，所述投料管的底端插接在进料管的内表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置了一种带有能够升降并且同时旋转的转动磨盘，在需要研磨物料时，混合粉末物料从投料管的中心处投入，随后根据粉末原料的细度，启动顶部的升降设备，带动吊杆升降移动，进而能够带动研磨混合机构整体升降，调节转动磨盘与固定磨盘之间的间隙，然后启动电机带动进料管转动，从而带动转动磨盘转动，利用转动磨盘和固定磨盘之间的摩擦碾压研磨混合物料，并且固定座内部的加热丝可以选择启动或者关闭，配合加工条件使用，有效的解决了现有的石头纸生产过程中的改性处理过程需要使用三种以上的不同类型的搅拌设备进行搅拌加工处理，所带来的加工过程繁琐复杂，加工效率低下，设备维护保养麻烦以及使用成本高的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖切装配示意图；

图3为本发明的研磨混合机构剖切装配示意图；

图4为本发明的调节支架剖切装配示意图。

图中：1、设备架，11、底座，12、支柱，13、固定座，14、固定磨盘，15、外壳，16、排料管，17、滑孔，18、套孔，2、调节支架，21、吊杆，22、固定架，23、连接杆，24、固定环，25、轴承，26、防尘盖，27、防尘罩，3、研磨混合机构，31、转动磨盘，32、进料管，33、进料孔，34、第一皮带轮，35、第二皮带轮，36、传动皮带，37、电机，38、投料管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种高分子纳米石基纸张改性处理方法，包括以下处理步骤：

①将原料石料通过破碎设备进行初步粉碎、清洗、煅烧，得到石块颗粒，颗粒的最宽直径在0到15毫米之间，通过该步骤加工后的原料石的大小在0到15毫米之间能够方便后期的研磨过程，降低研磨设备的磨损；

②将粉碎后的石头颗粒通过传送带输送到研磨机的进料端进行高压研磨，将石块颗粒粉碎呈1到8微米之间的碳酸钙颗粒，将研磨后的粉末直接通过外部的传输设备输送至本发明中的处理设备中；

③然后将碳酸钙颗粒根据成分比重，进行烘干，烘干时间控制在 3到6个小时之间，成品含水量控制在总重量的0.3％以内，得到烘干后的碳酸钙粉末；

④将碳酸钙粉末和成品聚乙烯粉末与阳离子淀粉改性剂以95：5 的比例混合经过改性处理设备以65-80℃的温度加热混合循环研磨，研磨时间要保证在5-10分钟之间，得出一次改性的石头纸基料，阳离子淀粉是现有技术中常用的改性剂的一种，根据不同的生产需求以及运输便捷程度和成本的考虑，该种阳离子改性剂也可以使用聚丙烯酰胺PAM、纤维素CMC、聚乙烯醇PVA或者三聚磷酸钠等；

⑤将一次改性石头纸基料内加入碳酸钙粉末总质量1％的偶联剂，随后进行充分循环搅拌，搅拌时间保证达到10分钟到15分钟，得到二次改性的石头纸基料，偶联剂的材料可以采用现有技术中常用的偶联剂的一种，在本发明中优选为三异硬脂酰基钛酸异丙酯，根据不同的生产需求以及运输便捷程度和成本的考虑，该种偶联剂也可以使用异丙基二油酸酰氧基钛酸酯、二硬脂酰氧基异丙基铝酸酯等；

⑥将二次改性石头纸基料内加入同批次碳酸钙粉末总质量1％的分散剂，随后进行充分循环搅拌，搅拌时间保证达到5分钟到10 分钟，得到石头纸用改性碳酸钙粉末，分散剂的材料可以采用现有技术中常用的分散剂的一种，在本发明中优选为乙撑双硬脂酰胺，根据不同的生产需求以及运输便捷程度和成本的考虑，该种偶联剂也可以使用硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰胺等；

经过以上步骤中，一次改性的混合过程，采用加热、研磨循环搅拌同步的设备进行加工，至少省去加工过中的一种设备，将研磨机和加热搅拌机的功能结合使用，在生产时，该设备也可以设置多套设备，一次改性、二次改性以及最后改性成型的过程均可以使用本发明中的改性设备进行处理，节约了大量的资源。

具体而言，一种高分子纳米石基纸张改性处理设备，包括用于支撑设备的设备架1，设备架1包括底座11，底座11的顶部装配有固定座13，固定座13的顶端装配有固定磨盘14，固定座13的侧表面装配有外壳15，外壳15的顶端装配有可以调节升降的调节支架2，调节支架2的中心处装配有可以转动的研磨混合机构3，固定座13 内部装配有加热电阻丝，为固定磨盘14加热，调节支架2包括吊杆 21，吊杆21的底端装配有固定环24，固定环24的内表面装配有轴承25，研磨混合机构3包括转动磨盘31，转动磨盘31的上表面装配有进料管32，进料管32的外表面装配在轴承25的中心处，进料管 32的顶端装配有用皮带传动的动力机构带动转动磨盘31转动；

本发明中的排料管16的外侧端装配有一个带有出料口的提升循环设备，在需要循环研磨混合时，从排料管16排出的物料经过导管、螺旋提升机结构重新传输到投料管38的顶部，重新进入设备进行研磨，进而实现一种循环研磨的状态；

本发明设置了一种带有能够升降并且同时旋转的转动磨盘31，在需要研磨物料时，混合粉末物料从投料管38的中心处投入，随后根据粉末原料的细度，启动顶部的升降设备，带动吊杆21升降移动，进而能够带动研磨混合机构3整体升降，调节转动磨盘31与固定磨盘14之间的间隙，然后启动电机37带动进料管32转动，从而带动转动磨盘31转动，利用转动磨盘31和固定磨盘14之间的摩擦碾压研磨混合物料，并且固定座13内部的加热丝可以选择启动或者关闭，配合加工条件使用，有效的解决了现有的石头纸生产过程中的改性处理过程需要使用三种以上的不同类型的搅拌设备进行搅拌加工处理，所带来的加工过程繁琐复杂，加工效率低下，设备维护保养麻烦以及使用成本高的问题。

具体而言，底座11的上表面装配有支柱12，支柱12的上表面装配在外壳15的下表面，外壳15的下表面从左至右为左高右低的倾斜面结构，外壳15的右端装配有排料管16，通过倾斜的内部结构，便于将研磨混合后的物料利用重力排放，也可以在排料管16的右端装配负压传输设备抽出粉料。

具体而言，外壳15的上表面中心处开设有套孔18，外壳15的上表面边缘处开设有滑孔17，滑孔17套接在吊杆21的顶端外表面，滑孔17和套孔18方便将管路套接，并且在孔内具有滑动密封结构，在使用时，外部的升降设备能够带动吊杆21在滑孔17的内表面滑动升降，并且同时能够带动装配在其中部的投料管38同步运动。

具体而言，吊杆21的底端装配有固定架22，固定架22的下表面装配有连接杆23，连接杆23的下表面装配在固定环24的上表面，固定环24的上表面装配有防尘盖26，防尘盖26的中心处装配有转动密封机构，为轴承25的顶端提供防尘效果，固定环24的底端与防尘盖26的结构相同均具有密封结构。

具体而言，固定环24的下表面装配有防尘罩27，防尘罩27的外壁啮合在外壳15的内壁表面，通过啮合在外壳15的内壁，隔绝在转动磨盘31与固定环24的下表面之间的防尘罩27，便于将粉尘隔离，在保证物料最大程度的向下排放的同时，提高顶部电机37等结构的防尘效果。

具体而言，进料管32的外表面顶端装配有第一皮带轮34，第一皮带轮34的外表面装配有传动皮带36，传动皮带36的内表面装配有第二皮带轮35，第二皮带轮35的中心处装配有电机37，电机37 的左侧下表面装配在固定架22的上表面。

具体而言，套孔18的内表面装配有投料管38，投料管38的底端插接在进料管32的内表面，在本发明中，升降设备是一种精度较高的升降设备，优选的为丝杠结构。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。