一種基於預混裝置的高粘度碳納米管漿料製備系統的製作方法
2023-11-10 09:41:22 2
本發明涉及漿料的預混及緩存技術領域，特別是一種基於預混裝置的高粘度碳納米管漿料製備系統。
背景技術：
碳納米管作為新型的納米碳材料，具有優異的化學、物理性能，被廣泛應用於材料、能源、生物等領域。但是碳納米管粉末以團聚體形式存在，難以與其它材料相容，因此需要將碳納米管分散在有機溶劑中得到碳納米管漿料後再加以應用。一般車間中碳納米管漿料預混過程都要求溼度控制在30％以內，特別是用於鋰離子電池中的漿料溼度要求控制在10％以內，而且碳納米管粉末十分輕，易在空氣中形成粉塵，造成空氣及設備的汙染，因此整個漿料的混合過程中需要在幹操及密封的環境下進行。
然而目前沒有特別針對碳納米管漿料生產的預混及緩存罐，現有可以用的一般為塑料罐，例如專利號為CN03214298.6，發明名稱為密封塑料罐的專利，但是普通的密封塑料罐所用蓋子多為一次性蓋子，不能重複使用，而且加料過程只能在完全打開蓋子的情況下進行，敞口環境下碳納米管極易漂浮汙染周邊設備，同時也會吸收大量水分，嚴重影響漿料品質。還有一種選擇為密封搪瓷反應釜，例如申請號為CN201520787146.5，發明名稱為電子式溫度監控的搪瓷反應釜，但是該設備密封性好，但成本高，重量大，作為漿料緩存罐不夠經濟實用。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種基於預混裝置的高粘度碳納米管漿料製備系統。
為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：
一種基於預混裝置的高粘度碳納米管漿料製備系統，包括預混裝置、攪拌釜和砂磨機，預混裝置的出料口連接至攪拌釜的進料口，攪拌釜的出料口連接至砂磨機的隔膜泵的進料端，砂磨機的出料端連接至預混裝置的進料口，預混裝置的進料口處設置有進料閥；
所述預混裝置包括雙層支架，分別為第一支架和第二支架，第二支架可分離式架設於第一支架上，第一支架的支腿上設置有腳輪；
存儲罐設置於第一支架和第二支架圍合形成的腔體中，存儲罐為呈倒錐形的密閉桶體，存儲罐的底部開有出料口，存儲罐的頂部開有進料口，所述進料口正對著出料口，且存儲罐的底部支撐於第一支架上，存儲罐包括多個存儲節，多個呈倒圓臺形的存儲節疊加形成倒錐形的存儲罐；
存儲罐罐體上連通罐體外部和內部設置有進氣閥、出氣閥，進氣閥連通存儲罐罐體內部和設置於罐體外部的保護氣氣源，出氣閥連通存儲罐罐體內部和設置於罐體外部的真空泵。
以上所述第二支架的邊緣設置有多個吊鉤。
以上所述第一支架和第二支架均有四個支腿。
以上所述保護氣氣源的保護氣體源為氮氣。
以上存儲罐的內壁上塗有防粘塗料，所述防粘塗料採用特氟龍材料。
本發明採用上述結構後，具有如下技術效果：
本發明預混裝置對碳納米管粉末及溶劑進行無水、無氧混合，將混合料輸至攪拌釜中進行攪拌混合，然後再通過隔膜泵將混合料抽輸至砂磨機中進行砂磨，砂磨後的漿料再次被輸送至所述預混裝置中，進行循環砂磨，生產效率高，原料利用率高。
本發明存儲罐上設置有進氣閥、出氣閥和進出料閥，加料時，通過所述出氣閥排出所述存儲罐中的空氣，通過所述進氣閥向存儲罐注入保護氣體，以實現無水、無氧環境下加料、混料及存放漿料，從而避免原料受汙染或汙染其它設備。
本發明存儲罐的進料口直接對準出料口，且存儲罐設計成錐形，使罐內高粘度漿料不易粘在桶壁上，再加上存儲罐內壁塗有特氟龍材料，可以增加高粘度漿料的流動性，使其流入出料口，這樣就可以更大程度地保證漿料的流動性，提高了生產效率，同時也減少了漿料的損耗。
本發明的進氣閥、出氣閥和進出料閥都為閥門結構，因此，當所述密閉罐中的所有氣閥都關閉時，所述密閉罐的密封性很好，可以長時間存放碳納米管漿料。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
本發明所述預混裝置包括雙層支架和固定於第一支架上的存儲罐，所述存儲罐上設置有進氣閥、出氣閥和進出料閥，加料時，通過所述出氣閥排出所述存儲罐中的空氣，通過所述進氣閥向存儲罐注入保護氣體，以實現無水、無氧環境下加料、混料及存放漿料，從而避免原料受汙染或汙染其它設備。
如圖1所示，為本發明所述的一種基於預混裝置的高粘度碳納米管漿料製備系統的實施例結構，包括預混裝置、攪拌釜和砂磨機，預混裝置的出料口連接至攪拌釜的進料口，攪拌釜的出料口連接至砂磨機的隔膜泵的進料端，砂磨機的出料端連接至預混裝置的進料口，預混裝置的進料口處設置有進料閥；
預混裝置包括雙層支架，分別為第一支架1和第二支架2，第二支架2可分離式架設於第一支架1上，第一支架1的支腿上設置有腳輪3；
存儲罐4設置於第一支架1和第二支架2圍合形成的腔體中，存儲罐4為呈倒錐形的密閉桶體，存儲罐4的底部開有出料口，存儲罐4的頂部開有進料口，所述進料口正對著出料口，且存儲罐4的底部支撐於第一支架1上，存儲罐4包括多個存儲節5，多個呈倒圓臺形的存儲節5疊加形成倒錐形的存儲罐4；
存儲罐包括很多節，可以根據需要增加存儲罐的高度，且根據存儲罐高度的增加，可以相應在第二支架上方架設第三支架甚至更多層。
存儲罐4罐體上連通罐體外部和內部設置有進氣閥7、出氣閥9和進料閥8，進氣閥7連通存儲罐4罐體內部和設置於罐體外部的保護氣氣源10，出氣閥9連通存儲罐4罐體內部和設置於罐體外部的真空泵11。
存儲罐的上述設計使漿料一進存儲罐直接對準出料口出料，即使有部分漿料粘在桶壁上，由於是錐形設計以及內壁塗有特氟龍材料，可以增加高粘度漿料的流動性，使其流入出料口，這樣就可以解決高粘度漿料的流動問題，提高生產效率，同時也減少了漿料的損耗。
為了製作和安裝的方便，所述第一支架和第二支架均有四個支腿。
為了吊裝的方便，所述第二支架的邊緣設置有多個吊鉤。
優選所述保護氣氣源的保護氣體源為氮氣。
本發明的工作原理：
首先將所述保護氣氣源與進氣閥相連，將所述真空泵與所述出氣閥相連，接著打開進氣閥和出氣閥，並啟動真空泵和氮氣氣源。由真空泵通過所述出氣閥將所述罐體中的空氣抽出，從而在所述罐體的內腔中形成負壓，以使所述氮氣氣源提供的氮氣通過所述進氣閥流入所述罐體內。當所述罐體的內腔中充滿保護氣體，並在保護氣體存在下，打開進出料閥，將原料如碳納米管和有機溶劑，通過所述進出料閥加入所述罐體內。
原料加入後，關閉所述進出料閥，隨後依次關閉進氣閥，出氣閥、氮氣氣源和真空泵。由於從所述進出料閥向所述存儲罐加入原料的過程中，所述存儲罐的內腔中一直通入保護氣體，可以確保罐體內的氧氣和水分極低，從而實現在無水、無氧的環境下加料，避免原料受到汙染或者汙染其它設備。
混料過程為:首先斷開所述氮氣氣源和所述進氣閥的連接，斷開所述真空泵和所述出氣閥的連接。在所述進氣閥、出氣閥和進出料閥閥都關閉的情況下，轉動所述存儲罐，以對放置於所述罐體的內腔中的碳納米管和有機溶劑進行預混，得到碳納米管漿料，從而實現在無水、無氧的環境下混料料，避免原料受到汙染或者汙染其它設備。
混合料被輸送至攪拌釜中進行充分攪拌混合，然後通過隔膜泵被抽送至砂磨機中進行分散砂磨，經砂磨的漿料再次被輸送至預混裝置中，再經過攪拌釜後被抽送至砂磨機中，經過反覆攪拌、砂磨後，被輸送至預混裝置中靜置待用。
由於所述存儲罐上的進氣閥、出氣閥和進出料閥都為閥門結構，因此，當所述密閉罐中的所有氣閥都關閉時，所述密閉罐的密封性很好，可以長時間存放碳納米管漿料。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。