[發(fā)明專利]高粘性流體的處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310013476.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN103721592A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井上政憲;長井圣二;金丸嘉浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社井上制作所
• 主分類號(hào): B01F7/16
• 分類號(hào): B01F7/16;B01F15/00;B02C17/16;B02C17/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高粘性流體的處理裝置，在化學(xué)、醫(yī)藥、電子、陶瓷、食品、飼料及其他的各種領(lǐng)域，能夠不使用分散介質(zhì)(球珠)地利用通液處理而對(duì)固體/液體類處理材料進(jìn)行微粒子化。

背景技術(shù)

在將固體/液體類的不限定于油性、水溶性的低粘度至高粘度(10~2500dPa·s)的高粘性流體混捏、捏和、分散處理的情況下，尤其在混入納米粉末的類中，可發(fā)現(xiàn)粉體部分地凝集的所謂結(jié)塊或麻點(diǎn)的產(chǎn)生。因此，這樣的處理大多利用使用分散介質(zhì)(球珠)的例如日本特開平3-178326號(hào)公報(bào)所記載的球珠研磨機(jī)的分散工序來進(jìn)行處理。球珠研磨機(jī)的構(gòu)造為在器皿內(nèi)將處理材料與分散介質(zhì)(球珠)混合，利用在器皿內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體來攪拌該混合物，利用來自分散介質(zhì)的剪切、沖擊作用來分散該混合物，因而分散介質(zhì)有時(shí)候因伴隨著攪拌運(yùn)動(dòng)的沖擊和摩擦而產(chǎn)生磨耗、破損。因此，這樣的雜質(zhì)混入處理材料，有可能產(chǎn)生品質(zhì)特性不佳的結(jié)果。而且，為了使分散介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，需要大的動(dòng)力，并且必須在處理后使分散介質(zhì)通過將分散介質(zhì)從處理材料分離的介質(zhì)分離裝置(分離器)，因而內(nèi)部阻力變大。結(jié)果，為了驅(qū)動(dòng)球珠研磨機(jī)，要求高能量。此外，在日本特開2007-125518號(hào)公報(bào)中，提議了不使用球珠的處理裝置。在該公報(bào)所記載的處理裝置中，旋轉(zhuǎn)體的表面形成為平滑面，因而在處理材料為高粘性流體的情況下，有時(shí)候處理材料打滑，不能將高的剪切應(yīng)力施加至材料，不能充分地進(jìn)行分散處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高粘性流體的處理裝置，該高粘性流體的處理裝置能夠不使用分散介質(zhì)(球珠)地以低的能量將高粘性流體混捏、捏和、分散處理，并且能夠不產(chǎn)生打滑地可靠地處理，能夠進(jìn)行無麻點(diǎn)或結(jié)塊的均一分散。

本發(fā)明鑒于如上所述的實(shí)際情況，著眼于如同上述日本特開平3-178326號(hào)公報(bào)所記載的所謂的環(huán)形的濕式介質(zhì)分散機(jī)(球珠研磨機(jī))，想出即使不使用分散介質(zhì)(球珠)也能夠進(jìn)行無結(jié)塊、麻點(diǎn)的產(chǎn)生的粒子微粒子化的構(gòu)成，達(dá)到下述的處理裝置。

即，本發(fā)明的處理裝置是當(dāng)制造固體/液體類處理材料時(shí)，不使用分散介質(zhì)地將預(yù)先混捏的粘度范圍為10~2500dPa·s的高粘性流體的處理材料混捏、捏和、分散的處理裝置。該處理裝置的特征在于，具有器皿、旋轉(zhuǎn)體以及環(huán)狀微小間隙，該器皿具有處理材料的供給口和排出口，該旋轉(zhuǎn)體以能夠在該器皿內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，該環(huán)狀微小間隙以成為該處理材料受到旋轉(zhuǎn)體的處理并同時(shí)流動(dòng)的通路的方式設(shè)于器皿的內(nèi)表面和旋轉(zhuǎn)體的外周面之間，在該旋轉(zhuǎn)體的表面，設(shè)有刻紋。

優(yōu)選通過實(shí)施滾花加工而將上述刻紋形成于旋轉(zhuǎn)體的表面。在將旋轉(zhuǎn)體形成為剖面圓形的筒狀體的情況下，刻紋形成于外周面的整面。當(dāng)將旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成為變形剖面的筒狀體，該該筒狀體在外周面沿圓周方向隔開間隔而設(shè)置槽部且形成沿長度方向延伸的帶狀突起時(shí)，刻紋形成于帶狀突起的外周面。

上述刻紋使得旋轉(zhuǎn)體的實(shí)際表面積比平滑面的情況下的表面積更大。此時(shí)的粗化率，即實(shí)際表面積相對(duì)于投向水平面的投影表面積的比優(yōu)選為約1.05~2.35左右。上述環(huán)狀微小間隙優(yōu)選為約1.0~10mm左右。

本發(fā)明如上所述地構(gòu)成，以處理材料受到旋轉(zhuǎn)體的處理并同時(shí)通過器皿的內(nèi)表面和旋轉(zhuǎn)體的外周面之間的方式形成環(huán)狀微小間隙，將刻紋設(shè)于面對(duì)該微小間隙的該旋轉(zhuǎn)體的表面，因而能夠使旋轉(zhuǎn)體的實(shí)質(zhì)的表面積增大并提高摩擦系數(shù)。由此，對(duì)于通過上述環(huán)狀微小間隙的處理材料，能夠使高的剪切應(yīng)力作用并能夠降低剪切速度而旋轉(zhuǎn)體不打滑。另外，由于未使用分散介質(zhì)(球珠)，因而器皿內(nèi)壓也能夠降低，沒有分散介質(zhì)的磨耗等引起的雜質(zhì)的影響。由于不必使用介質(zhì)分離裝置(分離器)，因而能夠以低的能量來效率良好地進(jìn)行分散處理。

如果在旋轉(zhuǎn)體的外周面沿圓周方向隔開間隔而設(shè)置槽部并形成沿長度方向延伸的帶狀突起，則處理材料在該帶狀突起的刻紋部分受到壓縮、剪切作用，并在突起之間的無刻紋的槽部受到敞開、膨脹作用。而且，處理材料在從供給口流動(dòng)至排出口側(cè)期間反復(fù)受到這樣的壓縮、剪切作用和敞開、膨脹作用。所以，能夠進(jìn)行猶如在輥磨機(jī)進(jìn)行分散處理那樣的壓縮、剪切、膨脹引起的分散處理，能夠更可靠地均一地進(jìn)行微粒子化。