本發(fā)明涉及材料物理破碎的，尤其是涉及一種涂料用ptfe微粉的粉碎工藝及設備。

背景技術：

1、ptfe(聚四氟乙烯)是一種具有優(yōu)異化學穩(wěn)定性和高耐熱性的高分子材料，廣泛應用于涂料、電子、電氣、化工等多個領域，涂料用ptfe微粉作為涂料中的添加劑，可以顯著改善涂料的性能，例如提高涂料的耐磨性、耐高溫性、耐腐蝕性等，同時，ptfe微粉具有良好的流動性、潤滑性和防粘性，因此常被用作涂料中的填料或助劑，涂料用ptfe微粉的粒徑分布對于涂料性能至關重要，過大的顆粒會影響涂料的均勻性和附著力，而過小的顆粒則可能降低其耐磨性和耐高溫性能，因此，生產(chǎn)涂料用ptfe微粉的粉碎工藝需要精細控制粒度，并保持較高的純度。

2、現(xiàn)有粉碎設備如顎式破碎機和球磨機在處理較硬的ptfe時，破碎效率較低，尤其是在細粉碎階段，可能需要較長的處理時間，導致生產(chǎn)效率降低，粉碎過程中，設備的粒度控制能力有限，可能導致微粉的粒度分布不均勻，無法精確控制涂料中所需的粒度范圍，影響涂料的最終性能。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決ptfe微粉破碎效率不高的問題，提高對ptfe微粉的篩選控制，本發(fā)明提供一種涂料用ptfe微粉的粉碎工藝及設備。

2、一方面，本發(fā)明提供的一種涂料用ptfe微粉的粉碎工藝采用如下的技術方案：

3、一種涂料用ptfe微粉的粉碎工藝，包括以下粉碎步驟：

4、將ptfe原材料進行干燥和初步破碎處理；

5、篩選并去除將ptfe原材料中的金屬雜質和無機物結塊雜質；

6、將干燥和初步破碎處理后的ptfe原材料依次進行破碎和磨粉處理；

7、將ptfe原材料進行冷凍和輻照處理并與破碎和磨粉處理循環(huán)進行多次，最終將ptfe原材料破碎成ptfe微粉；

8、對ptfe微粉進行篩分處理，并最終篩選出合格的ptfe微粉；

9、將合格的ptfe微粉進行分級處理；

10、將分級后的ptfe微粉按照不同粒徑進行分別包裝。

11、通過去除原料水分并預粉碎，顯著改善后續(xù)粉碎流程的穩(wěn)定性，避免因濕度導致的顆粒黏連和能量損耗，采用物理篩選手段高效去除金屬和無機物雜質，保障最終產(chǎn)物的化學純凈度，避免雜質對涂料成膜性和機械性能的負面影響，通過極低溫環(huán)境使ptfe材料脆化，結合輻照引發(fā)分子鏈可控斷裂，大幅降低粉碎能耗，同時突破傳統(tǒng)機械粉碎對微粉細度的限制，通過冷凍-輻照-粉碎的多次循環(huán)，實現(xiàn)顆粒的漸進式細化，有效控制粒徑分布范圍，避免過度粉碎導致的顆粒團聚問題，結合機械篩分與氣流分選，精準分離不同粒徑的微粉，滿足涂料體系中針對流平性、耐磨性等特性的差異化需求，通過多級篩分實時調整產(chǎn)品規(guī)格，確保批次間粒徑一致性，為涂料配方設計提供穩(wěn)定的原料基礎。

12、另一方面，本發(fā)明提供的一種涂料用ptfe微粉的粉碎設備采用如下的技術方案：

13、一種涂料用ptfe微粉的粉碎設備，包括：

14、預處理組件，用于對ptfe原材料進行預處理，包括干燥、初步破碎和除雜；

15、機械磨粉組件，所述機械磨粉組件通過輸送裝置與預處理組件連接，用于將ptfe原材料進行磨粉處理并達到涂料用ptfe微粉的粒徑要求；

16、物理粉碎組件，所述物理粉碎組件通過輸送裝置與機械磨粉組件或預處理組件相互連接，用于輔助機械磨粉組件對ptfe原材料進行破碎處理；

17、分級篩選組件，所述分級篩選組件通過輸送裝置與物理粉碎組件相互連接，用于將破碎磨粉后的ptfe微粉按照粒徑大小進行分離；

18、收集包裝組件，所述收集包裝組件通過輸送裝置與分級篩選組件相互連接，用于將分級的ptfe微粉分別進行密封包裝。

19、采用熱傳導或氣流循環(huán)方式去除原料水分，避免后續(xù)粉碎過程中因濕度導致的物料黏結問題，通過剪切或沖擊式破碎機構將塊狀ptfe原料預破碎至毫米級顆粒，為精細粉碎提供均勻物料基礎，配置磁選裝置與振動篩網(wǎng)，分離金屬雜質及無機物殘留，確保原料化學純度符合涂料生產(chǎn)要求，采用高硬度磨盤或輥壓結構，通過機械力作用將ptfe顆粒研磨至微米級，控制粒徑分布范圍，作為輔助系統(tǒng)，通過氣流沖擊或低溫脆化技術進一步細化機械研磨后的顆粒，突破ptfe材料韌性對粉碎細度的限制，組合不同目數(shù)的振動篩網(wǎng)，對粉碎產(chǎn)物進行粗、中、細三級分離，剔除未達標的超大顆粒與過粉碎超細粉體，利用離心力場與空氣動力學原理，對微米級顆粒實施精確分級，確保各粒徑區(qū)間微粉的集中度，未達標物料通過返料管道重新進入粉碎流程，形成連續(xù)循環(huán)加工體系，兩套粉碎系統(tǒng)采用分階段工作模式，根據(jù)物料狀態(tài)切換主粉碎與輔助粉碎流程，降低無效能耗。

20、進一步的，所述預處理組件包括干燥處理構件、初步破碎構件和除雜構件，所述干燥處理構件、初步破碎構件和除雜構件依次通過輸送裝置連接，所述干燥處理構件用于去除ptfe原材料中的水分，所述初步破碎構件用于將去除水分后的ptfe原材料進行初步破碎，所述除雜構件用于將初步破碎后的ptfe原材料進行除雜，包括金屬和無機物結塊。

21、干燥、破碎、除雜工序獨立運行，防止水分蒸發(fā)與機械破碎產(chǎn)生的熱量相互干擾，確保各環(huán)節(jié)處理效果穩(wěn)定，初步破碎后的物料形成均勻顆粒分布，為后續(xù)粉碎工序提供尺寸適配的原料輸入，通過溫度調節(jié)與氣流循環(huán)的協(xié)同作用，有效降低原料含水率，防止后續(xù)粉碎過程中因物料黏結導致的設備堵塞與能耗增加，采用磁性分離技術清除鐵系金屬殘留，保護后續(xù)粉碎組件免受硬質顆粒磨損，基于物料密度差異實現(xiàn)非金屬雜質分離，確保原料化學純度符合微粉生產(chǎn)要求。

22、進一步的，所述干燥處理構件包括加熱箱、抽氣管和濕度傳感器，所述加熱箱內部設置有加熱件，所述抽氣管連接加熱箱內部并外接抽氣設備，濕度傳感器安裝在加熱箱內，所述初步破碎構件包括推送桿、剪切鍘刀和攪拌梳，所述推送桿伸縮安裝在初步破碎構件的直槽內，所述剪切鍘刀活動安裝在初步破碎構件的直槽內部，所述推送桿安裝在剪切鍘刀一側并朝向剪切鍘刀伸縮活動，所述攪拌梳旋轉安裝在剪切鍘刀另一側，所述除雜構件包括磁選輥、鼓風機和收集槽，所述磁選輥水平旋轉安裝并連接在初步破碎構件末端，所述鼓風機安裝在磁選輥下方一側并朝向磁選輥正下方進行鼓風，所述收集槽安裝在磁選輥下方位置并承接從磁選輥上落下的物料。

23、加熱件提供可控熱源，配合抽氣設備形成定向氣流循環(huán)，加速水分蒸發(fā)并排出箱體，避免傳統(tǒng)干燥中因氣流分布不均導致的局部過濕或過熱問題，濕度傳感器實時監(jiān)測箱內環(huán)境參數(shù)，動態(tài)調節(jié)加熱功率與抽氣速率，確保物料干燥程度適配后續(xù)破碎工藝要求，封閉式干燥環(huán)境與連續(xù)輸送結構防止已干燥物料在轉運過程中重新吸收環(huán)境濕氣，推送桿的往復運動將原料持續(xù)壓入剪切鍘刀作業(yè)區(qū)，實現(xiàn)批量物料的順序破碎，避免一次性過量進料造成的設備卡滯，剪切鍘刀與推送桿的協(xié)同動作形成可控剪切強度，既能有效破碎大塊原料，又可防止過度粉碎導致的粉末飛揚損耗，攪拌梳的旋轉運動打破破碎后物料的靜電吸附與機械纏結，保證出料通暢性，同時促進破碎顆粒的均勻分散，旋轉磁選輥在輸送物料過程中自動吸附鐵磁性雜質，并通過非磁性區(qū)脫離實現(xiàn)雜質自動收集，形成不間斷除雜作業(yè)，鼓風機在磁選后階段施加定向氣流，利用雜質與ptfe顆粒的空氣動力學特性差異，進一步分離殘留的非金屬無機物，收集槽的傾角設計與表面處理工藝確保分選后的純凈ptfe顆粒無滯留滑落，同時防止雜質混入下游工序。

24、進一步的，所述機械磨粉組件包括破碎構件和球磨構件，所述破碎構件和球磨構件依次通過輸送裝置連接，所述破碎構件和球磨構件依次對ptfe原材料進行分階段粉碎。

25、破碎構件對原料進行粗碎，將大塊物料預加工至適配球磨進料要求的粒徑范圍，避免直接球磨導致的研磨介質無效碰撞與能耗浪費，粗碎后物料形成均勻的中間粒徑分布，為球磨工序提供尺寸優(yōu)化的輸入，確保研磨效率與最終微粉的粒度一致性，高強度沖擊破碎與低速研磨的工藝組合，顯著降低綜合能耗并提高能量利用率。

26、進一步的，所述破碎構件包括螺旋破碎刀、篩網(wǎng)、清掃刷和螺旋輸送機，所述螺旋破碎刀為雙組并相互嚙合，所述螺旋破碎刀旋轉安裝在破碎構件的腔體內，所述篩網(wǎng)安裝在破碎構件的腔體底部開口處，所述清掃刷移動安裝在篩網(wǎng)上，所述螺旋輸送機輸送始端安裝并連接在清掃刷清掃收集末端，所述螺旋輸送機輸送末端安裝并連接在旋破碎刀上方，所述球磨構件包括旋轉殼體、磨球、出料網(wǎng)和出料振動電機，所述磨球放置在旋轉殼體內并通過旋轉殼體轉動帶動而相互碰撞，所述出料網(wǎng)安裝在旋轉殼體出料口處，所述出料振動電機安裝并連接在出料網(wǎng)上。

27、兩組反向旋轉的螺旋破碎刀通過嚙合齒面形成連續(xù)剪切-擠壓復合力場，實現(xiàn)對ptfe塊料的漸進式解構，較單軸破碎提升粗碎效率并降低刀具異常磨損風險，底部篩網(wǎng)與旋轉清掃刷聯(lián)動設計，在破碎過程中實時分離達標顆粒，同時清掃刷清除篩孔堵塞物，保障持續(xù)通料能力，未達標物料經(jīng)螺旋輸送機定向回送至破碎腔頂部，形成閉環(huán)再破碎流程，避免人工干預并提高原料利用率，旋轉殼體驅動磨球在復合運動模式下形成高密度碰撞網(wǎng)絡，加速微粉化進程，出料網(wǎng)與振動電機協(xié)同作用，通過高頻微幅振動消除粉體掛壁現(xiàn)象，同時加速合格微粉通過篩孔，避免過研磨導致的細粉團聚。

28、進一步的，所述物理粉碎組件包括低溫處理構件和輻照處理構件，所述低溫處理構件通過輸送構件分別連接預處理組件和機械磨粉組件，所述低溫處理構件用于ptfe原材料冷凍處理，所述輻照處理構件通過輸送構件分別連接預處理組件和機械磨粉組件，所述輻照處理構件用于ptfe原材料輻照處理，所述低溫處理構件包括保溫殼體、保溫內膽、加料口和混合梳，所述保溫殼體包裹在保溫內膽外側，所述加料口穿過保溫殼體并連通保溫內膽，所述加料口外接制冷劑輸送設備，所述保溫內膽內旋轉設置有混合梳，所述輻照處理構件包括保護殼體和輻照發(fā)射器，所述輻照發(fā)射器安裝在保護殼體內并朝向保護殼體內腔發(fā)射輻照光線。

29、旋轉混合梳在保溫內膽中持續(xù)攪動物料，確保制冷劑與ptfe原料的充分熱交換，消除局部溫差異常導致的冷凍不均勻現(xiàn)象，通過精確調控冷凍溫度，使ptfe玻璃化轉變區(qū)間與后續(xù)機械粉碎工序最佳匹配，提升破碎效率并減少塑性變形導致的細粉團聚，輻照發(fā)射器的空間排布設計確保ptfe原料在輸送過程中多角度接受均質輻照，引發(fā)分子鏈部分斷鏈而不影響整體化學穩(wěn)定性，預輻照處理降低材料韌性，與后續(xù)機械粉碎形成工藝協(xié)同，減少磨球沖擊能量需求的同時提升微粉產(chǎn)出率。

30、進一步的，所述分級篩選組件包括振動篩分構件、渦輪分級構件和靜電消除構件，所述振動篩分構件和渦輪分級構件依次通過輸送裝置連接，所述靜電消除構件分別連接振動篩分構件和渦輪分級構件，所述靜電消除構件用于消除ptfe微粉的靜電。

31、振動篩分構件通過機械振動實現(xiàn)三維篩分運動，避免篩孔堵塞的同時提高篩分效率，確保ptfe微粉的初步粒度分級效果，振動篩分構件的振動強度可根據(jù)物料流量自動調節(jié)，確保篩分過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性，避免因物料堆積導致的效率下降，渦輪分級構件利用旋轉渦輪產(chǎn)生的離心力場，對微粉進行更精確的粒度分級，提升分選精度，滿足高端應用對粉體粒度的嚴苛要求，通過調整渦輪轉速或氣流參數(shù)，實現(xiàn)對分級粒徑的靈活控制，適應不同工藝需求，靜電消除構件分別連接振動篩分和渦輪分級構件，在整個篩選過程中持續(xù)消除ptfe微粉的靜電，避免粉體團聚或吸附設備表面，確保粉體流動性和篩選效率，靜電消除有效減少粉體在輸送和分級過程中的殘留，提高分選精度和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

32、進一步的，所述振動篩分構件包括篩塔、篩分振動電機和減震座，所述篩塔內豎向間隔設置多層篩分網(wǎng)，且篩分網(wǎng)規(guī)格從上到下依次減小，所述篩分振動電機安裝并連接篩塔，所述減震座安裝在篩塔底部并阻隔篩塔振動傳遞到地面或其他設備，所述渦輪分級構件包括第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機，所述第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機依次通過輸送裝置連接，所述第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機分級精度依次增加，所述靜電消除構件包括電離棒、抗靜電劑輸入管和保護氣體輸入管，所述電離棒安裝在篩塔、第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機內部，所述抗靜電劑輸入管分別連通篩塔、第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機并外接坑靜電劑供給設備，所述和保護氣體輸入管分別連通篩塔、第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機并外接保護氣體供給設備。

33、篩塔內豎向設置多層篩分網(wǎng)，且篩分網(wǎng)規(guī)格從上到下依次減小，實現(xiàn)ptfe微粉的梯度分級，確保不同粒度范圍的粉體高效分離，篩分振動電機提供穩(wěn)定的振動源，確保篩分網(wǎng)的高效振動，避免物料堵塞，提高篩分效率，減震座有效阻隔篩塔振動傳遞到地面或其他設備，減少對周邊設備的干擾，同時提升篩分過程的穩(wěn)定性，第一分級渦輪機、第二分級渦輪機和第三分級渦輪機依次連接，分級精度逐級增加，實現(xiàn)ptfe微粉從粗分到精分的多級分選，每級渦輪分級機均采用不同的渦輪參數(shù)，逐步提升分選精度，滿足高端應用對粉體粒度的嚴苛要求，通過輸送裝置連接，形成連續(xù)的分級流程，減少粉體在分級過程中的滯留時間，提高生產(chǎn)效率，電離棒高效中和靜電：電離棒安裝在篩塔和各分級渦輪機內部，持續(xù)釋放離子中和粉體表面靜電，避免粉體團聚或吸附設備表面，確保粉體的流動性和分選精度，抗靜電劑輸入管將抗靜電劑均勻注入篩塔和分級渦輪機中，進一步降低粉體表面電荷密度，增強靜電消除效果，保護氣體輸入管提供惰性氣體，防止ptfe微粉在分選過程中因接觸空氣而發(fā)生氧化或降解，確保粉體質量。

34、進一步的，所述收集包裝組件包括鼓風收集部件和真空包裝部件，所述鼓風收集部件和真空包裝部件依次通過輸送裝置連接，所述鼓風收集部件鼓風方向朝向真空包裝部件，所述鼓風收集部件包括鼓風機、收集布袋和封閉閥，所述鼓風機和收集布袋安裝并連接在分級篩選組件的出料末端處，所述鼓風機朝向收集布袋進行鼓風，所述封閉閥安裝在收集布袋的安裝處，所述真空包裝部件包括烘干箱、裝包機和真空機，所述烘干箱通過輸送裝置連接裝包機，真空機安裝在裝包機內。

35、鼓風機朝向收集布袋進行鼓風，將分級篩選組件出料末端的ptfe微粉快速輸送至收集布袋中，避免粉體在輸送過程中因靜電或重力作用而滯留，收集布袋采用高密度過濾材料，確保ptfe微粉被高效攔截，同時允許氣流通過，避免粉體外泄或污染環(huán)境，封閉閥安裝在收集布袋的安裝處，在收集完成后可迅速關閉，防止粉體泄漏或外界雜質進入，確保收集過程的密閉性和清潔度，烘干箱通過輸送裝置連接裝包機，對收集后的ptfe微粉進行烘干處理，去除粉體表面殘留的水分或揮發(fā)性物質，確保粉體質量穩(wěn)定，裝包機采用自動化封裝技術，將烘干后的ptfe微粉按預設重量或體積裝入包裝袋中，提高包裝效率并減少人工操作帶來的誤差，真空機安裝在裝包機內，對包裝袋進行抽真空處理，排除袋內空氣，防止ptfe微粉在儲存過程中因接觸空氣而發(fā)生氧化或吸潮，延長粉體的保質期。

36、綜上所述，本發(fā)明具有如下的有益技術效果：

37、1、所得微粉具有更高的比表面積和表面活性，在涂料中展現(xiàn)出優(yōu)異的分散性和界面結合力，可增強涂層的耐腐蝕性、自清潔性等核心功能，低溫粉碎與循環(huán)工藝顯著降低能耗，同時減少原料損耗，封閉式系統(tǒng)設計兼顧生產(chǎn)效率與操作安全性，分級包裝支持定制化產(chǎn)品輸出，適配從高精度電子涂層到工業(yè)防腐涂料等多元化場景需求。

38、2、通過封閉式輸送管道連接各組件，實現(xiàn)原料預處理-粉碎-分級-包裝的全流程連續(xù)化生產(chǎn)，機械研磨與物理粉碎的互補作用結合多級分選，可穩(wěn)定輸出適用范圍內的ptfe微粉，在粉碎、輸送環(huán)節(jié)設置負壓集塵裝置，配合防靜電材料使用，有效抑制可燃性粉塵擴散風險，通過調整磨盤間隙、篩網(wǎng)目數(shù)及氣流分選參數(shù)，可適配不同結晶度ptfe原料的加工需求。

39、3、前置除雜功能顯著降低金屬硬質顆粒進入粉碎系統(tǒng)的概率，延長核心粉碎部件使用壽命，干燥后的低含水率物料在粉碎過程中減少能量損耗，同時均勻的粒徑分布提升后續(xù)粉碎效率，原料純度的有效控制確保最終ptfe微粉的化學穩(wěn)定性與粒徑一致性，滿足高端應用場景對材料性能的要求，模塊間設置壓力釋放與應急排料通道，防止物料堵塞造成的系統(tǒng)故障風險。

40、4、各構件通過輸送裝置實現(xiàn)干燥-破碎-除雜工序無縫銜接，減少物料暫存環(huán)節(jié)，降低交叉污染風險，模塊化設計允許單獨維護或更換特定功能單元，最小化停機時間并提高產(chǎn)線靈活性，在預處理階段完成水分控制、粒徑粗調與雜質分離，顯著降低后續(xù)微粉制備工藝的調整復雜度與異常發(fā)生率。

41、5、輸送裝置集成料流監(jiān)測與速度匹配功能，確保工序間的物料供給平衡，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，分階段設計使高磨損部件與精密研磨系統(tǒng)隔離，降低維護復雜度并延長設備使用壽命，兩階段粉碎工藝顯著降低粒徑分布離散度，確保最終產(chǎn)品具有高度均質性。

42、6、振動篩分構件產(chǎn)生的氣流經(jīng)整流后作為渦輪分級輔助氣流，降低系統(tǒng)總氣耗量，靜電消除與機械振動的時序協(xié)同，在粉體輸送過程中持續(xù)破壞范德華力作用，維持單顆粒分散狀態(tài)，各構件連接處設置快拆式密封蓋板，支持在位脈沖反吹清潔，消除死區(qū)積粉導致的交叉污染。

43、7、振動篩分構件與三級渦輪分級構件協(xié)同工作，實現(xiàn)從粗篩到精分的高效分選流程，顯著提升整體篩選效率和粒度分布的準確性，靜電消除構件貫穿篩分和分級全過程，確保粉體在分選各階段均保持良好的分散性和流動性，避免因靜電導致的粉體團聚或設備污染，各構件通過標準化輸送裝置連接，便于模塊化維護和工藝調整，適應多品種、多批次的生產(chǎn)需求。

44、8、鼓風收集部件與真空包裝部件通過輸送裝置無縫連接，形成從收集到包裝的連續(xù)流程，顯著提升生產(chǎn)效率，鼓風收集與真空包裝的協(xié)同設計有效減少了ptfe微粉在收集和包裝過程中的損失，確保粉體的高利用率，整個收集包裝過程在密閉環(huán)境中進行，避免了粉體外泄或外界雜質污染。