一種採用超吸水纖維乾燥產品的方法與流程
2023-06-07 02:48:11 4
本發明屬於物料乾燥技術領域，尤其涉及一種超吸水纖維乾燥產品的方法。
背景技術：
無論是日常生活還是生產物料我們都必須進行乾燥，物料乾燥簡單來說就是把需要乾燥的物料所含有的多餘的水分去除掉，由於各種物料的形態不同，可以是固體、液體，固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細粉料等，所以物料中所含有的水分的形和量又不同。
針對不同的物料，目前常用的物料乾燥方法有：（1）機械力直接分離脫水法，機械力直接分離脫水法就是通過採用施加外力的方法，將物料和水分分離開來,由於機械力直接分離脫水速度快，效率高，法是一種最經濟乾燥方法；（2）加熱蒸發乾燥法，是一種常用的烘乾方法，利用熱源加熱物料，提高物料的溫度氣化物料中的水分，除去物料中的水分，該方法適用於結合水或結晶水的烘乾，或者低含水量階段產品的烘乾；（3）吸溼乾燥法，吸溼乾燥法是利用能吸溼的物料吸掉要乾燥的物料中的水分，比如採用幹毛巾吸頭髮中的水分，又比如採用化學吸溼劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由於吸溼劑的除溼能力有限，僅用於除去物料中的微量水分，因此生產中應用很少；以及（4）風乾乾燥法，在生活中，我們還常常遇到要乾燥物體表面的附著水的情況，這時情況最好是採用風乾乾燥法。
而超吸水纖維是繼超吸水樹脂而發展起來的一種具有特殊功能的纖維，其高分子結構是由主鏈骨架、吸水基團和交聯基團等構成，並通過交聯技術形成三維網狀結構，從而體現出優越的吸水能力、保液性能和溶脹特性，該超吸水纖維能和超吸水樹脂一樣可吸收自身重量30-50倍的生理鹽水或150倍以上的無離子水。且其聚合物體系中還含有其它結構單元，使其具有可紡性和高纖維物理機械性能，超吸水纖維經物理變形和化學改性後，具有優異的吸水能力，吸水倍率超過100g/g，10秒內可達飽和吸水量的70%左右，離心脫水後仍能保持15%以上水分，超吸水纖維和物料充分接觸，就可吸收物料中的水分。
因此，鑑於超吸水纖維的以上特性，本發明提供了一種新型乾燥方法，可採用超吸水纖維吸收物料中的水分，達到乾燥物料的目的，同時超吸水纖維經離心脫水後可反覆使用。
技術實現要素：
本發明為解決現有技術中的上述問題，提出的一種具備極佳的吸水性、鎖水性，且安全衛生的超吸水纖維乾燥產品的方法，該方法適用於普通物料的乾燥，以及不宜有溫度變化和水分擠出困難的物料乾燥。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
本發明提供了一種超吸水纖維乾燥產品的方法，包括以下步驟：
（1）混合：將物料和乾燥的超吸水纖維按照一定比例充分混合均勻；
（2）擠壓：採用物料壓縮機將步驟（1）的混合物於3-5MPa壓力下充分擠壓2-10min，使物料與乾燥的超吸水纖維充分接觸，壓縮前後的體積比為1:0.5-0.8；
（3）分離：將步驟（2）壓縮後呈鬆散狀態的混合物料採用物料分離器震動成鬆散的乾燥物料顆粒和吸水的超吸水纖維，並經風選將乾燥物料顆粒和水的超吸水纖維完全分離，得乾燥的物料產品；
（4）脫水乾燥：將步驟（3）分離後的吸水的超吸水纖維在高壓高溫條件下進行離心，得乾燥的超吸水纖維，並重複上述乾燥步驟。
進一步地，所述超吸水纖維的表層設有無紡布保護膜。
進一步地，所述無紡布保護膜佔所述超吸水纖維總重量的10-30%；優選地，所述無紡布保護膜佔所述超吸水纖維總重量的15-25%；更優選為18-20%。
進一步地，所述超吸水纖維為不規則的片狀結構，其克重為220-250g/m3；優選為230-240g/m3；更優選為235g/m3。
進一步地，所述步驟（1）中物料與乾燥的超吸水纖維用量的體積比為1：0.5-1.5；優選為1：0.6-1.2；優選為1：0.6-0.8；更優選為1：0.7。
進一步地，所述步驟（2）中壓縮壓力為3.5-4MPa優選為3.8MPa；壓縮時間為5-8min，優選為7min；壓縮前後的體積比為1:0.5-0.8；優選為1:0.6-0.7。
進一步地，按重量百分比計，所述超吸水纖維中含有氨基磺酸0.5-1.0%、馬來酸酐1-1.5%、矽烷偶聯劑0.1-0.4%。優選地，所述超吸水纖維中含有氨基磺酸0.6-0.8%、馬來酸酐1.2-1.3%、矽烷偶聯劑0.015-0.2%。
進一步地，所述超吸水纖維中還含有0.3-0.6%的表面硬度改性劑，所述表面硬度改性劑為鋇的氧化物或有機矽表面改性劑，在保證超吸水纖維具有良好彈性基礎上以增強超吸水纖維的機械性能和抗壓性能。
本發明採用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下技術效果：
本發明所採用的超吸水纖維通過採用氨基磺酸和矽烷偶聯劑改性，具有優異吸水性能、彈性和機械性能，可吸收自身重量500倍以上的無離子水或60倍以上的生理鹽水，具備極佳的鎖水、保水性，且安全衛生；應用在工業生產或食品加工領域的物料乾燥，可有效提高生產效率。與常規方法相比較，該方法乾燥設備簡單，操作方便，容易以各種不同規模投入生產，其所採用的超吸水纖維可回收再利用，大大降低了乾燥成本。
附圖說明
圖1為本發明一種超吸水纖維乾燥產品的方法的工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明進行詳細和具體的介紹，以使更好的理解本發明，但是下述實施例並不限制本發明範圍。
如圖1所示，本發明實施例提供了一種超吸水纖維乾燥產品的方法，其中，原料指待乾燥的物料，A為乾燥的超吸水纖維，B為吸水的超吸水纖維，具體包括以下步驟：
（1）混合：將物料和乾燥的超吸水纖維按照一定比例充分混合均勻；
（2）擠壓：採用物料壓縮機將步驟（1）的混合物於3-5MPa壓力下充分擠壓2-10min，使物料與乾燥的超吸水纖維充分接觸，壓縮前後的體積比為1:0.5-0.8；物料中部分水分在擠壓條件下可以被擠出成為物料間的自由水，同時在擠壓條件下吸水纖維可以和物料充分接觸，有利於超吸水纖維吸收物料中的水分；
（3）分離：將步驟（2）壓縮後的混合物料中的大部分水分已經被超吸水纖維奪取，物料呈鬆散狀態，採用物料分離器震動成鬆散的乾燥物料顆粒和吸水的超吸水纖維，由於超吸水纖維吸水後體積膨脹、重量較大，經風選可將乾燥物料顆粒和吸水的超吸水纖維分開，分別得乾燥的物料產品和吸水的超吸水纖維；
（4）脫水乾燥：將步驟（3）分離後的吸水的超吸水纖維在高壓高溫條件下進行離心，得乾燥的超吸水纖維，並重複上述乾燥步驟。
本實施例所採用的超吸水纖維的表層設有無紡布保護膜，其中無紡布保護膜佔超吸水纖維總重量的10-30%；優選地，無紡布保護膜佔超吸水纖維總重量的15-25%；更優選為18-20%。
此外，為提高超吸水纖維的吸水性能，增大超吸水纖維與物料的接觸面積，超吸水纖維採用不規則的片狀結構，其克重為220-250g/m3；優選為230-240g/m3；更優選為235g/m3。步驟（1）中物料與乾燥的超吸水纖維用量的體積比為1：0.5-1.5；優選為1：0.6-1.2；優選為1：0.6-0.8；更優選為1：0.7。
其中，步驟（2）中壓縮壓力為3.5-4MPa優選為3.8MPa；壓縮時間為5-8min，優選為7min；壓縮前後的體積比為1:0.5-0.8；優選為1:0.6-0.7。
本實施例所採用的超吸水纖維，按重量百分比計含有氨基磺酸0.5-1.0%、馬來酸酐1-1.5%、矽烷偶聯劑0.1-0.4%。優選地，超吸水纖維中含有氨基磺酸0.6-0.8%、馬來酸酐1.2-1.3%、矽烷偶聯劑0.015-0.2%。優選地，超吸水纖維中還含有0.3-0.6%的表面硬度改性劑，表面硬度改性劑為鋇的氧化物或有機矽表面改性劑，在保證超吸水纖維具有良好彈性基礎上以增強超吸水纖維的機械性能和抗壓性能。
以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為範例，本發明並不限制於以上描述的具體實施例。對於本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的範疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和範圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的範圍內。