[發明專利]一種懸浮液及膠體的制造方法和裝置系統及應用

有效

• 申請號: 201410223109.1
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN105080376B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 金旭東;譚育林;閆擁軍
• 申請（專利權）人: 深圳市尚水智能設備有限公司
• 主分類號: B01F3/12
• 分類號: B01F3/12;B01F13/10;B01F7/26;B01F15/06;B01F13/06;B01F7/18;B01D19/00;B01J13/00
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本發明涉及一種懸浮液及膠體的制造方法和裝置系統及應用。本發明的懸浮液及膠體的制造方法，包括如下步驟：(1)將溶劑通過定量輸送系統送入預分散系統；(2)將粉體材料隨溶劑在線加入預分散系統；溶劑和粉體材料在預分散系統中形成預分散懸浮液及膠體；然后將上述預分散懸浮液及膠體送入中間儲存系統；(3)將中間儲存系統中的預分散懸浮液及膠體送入高速分散系統進行高速分散；然后將高速分散后所得的懸浮液及膠體送入冷卻及預脫泡系統；(4)再將懸浮液及膠體進行過濾凈化、真空脫泡，得到懸浮液及膠體成品。本發明能夠有效的制備納米粉體材料懸浮液及膠體，能夠徹底消除納米粉體材料懸浮液中的團聚體，得到穩定均一的懸浮液及膠體。

技術領域

本發明涉及懸浮液及膠體的技術領域，具體地講，是涉及一種懸浮液及膠體的制造方法和裝置系統及應用。

背景技術

懸浮液及膠體制備方法和制造裝置系統可以用來制備高性能的導電漿料、陶瓷涂料、陶瓷打印墨水等，隨著國際社會對環保和能源的越來越重視，上述各行業都對漿料有越來越高的要求。例如，電動汽車產業等產業的發展對移動電源的安全性，一致性，穩定性及能量密度提出了越來越高的要求。因此對鋰離子電池及超級電容器漿料的制備提出了越來越高的要求。又如，在納米材料應用的產業化過程中如何將納米碳管、石墨烯、納米氧化鋁、氧化硅等納米材料均勻分散，形成均勻一致的無團聚的懸浮液及膠體以制備高性能的導電漿料，陶瓷涂料，陶瓷打印墨水等，也成為亟待解決的問題。

再如，在電池及超級電容器漿料的涂膜過程中，納米陶瓷涂層的制備過程中，以及LED膜的導電涂層的涂覆過程中，采用的材料日趨納米化，涂層日趨超薄化，這就要求這些涂料在整個涂覆過程中必須均勻，穩定，無團聚，無沉降。

而隨著新型納米材料的出現，用這些納米材料制造各種懸浮液及復合材料的難度越來越大。這些材料的大規模工業化應用需要更為有效的納米材料分散技術。

但是，現有的懸浮液及膠體制備技術包括有攪拌技術，研磨技術，砂磨技術，高剪切分散技術，高壓均質技術等。這些技術有的耗時長，效率低。有的操作難度大，耗材昂貴。有的則會破壞納米材料的結構與性能，有的甚至根本無法分散上述的新型納米材料。

現有的加料技術都是從攪拌容器的上方利用真空抽吸的辦法將粉體材料加到溶劑的表面。這種方法不僅造成粉體材料飛揚，污染攪拌容器的頂蓋，在頂部形成干結的漿料，而且極易在攪拌槳上及攪拌容器內形成粉體材料的大塊團聚，攪拌設備因此需要長時間運行，耗費大量能源來分散這些團聚體。此外，攪拌設備上部及攪拌槳每次作業完畢，需要進行仔細清洗，否則干結的漿料和團聚體會進入到下批材料里，惡化產品品質。

現有的懸浮液及膠體制備技術，為了保證最終的粘度在控制范圍內，通常采用調整固含量的辦法來調整沾度，其結果是懸浮液及膠體的粘度達到了控制要求，但懸浮液及膠體的固含量卻改變了，在一些需要精密涂布的產品中，固含量的改變將改變涂布的面密度。使得涂布工序為了達到面密度控制目標需要每次都要對設備進行長時間的調整。

對于二次電池和超級電容器，導電粉體的團聚和活性物質粉體的團聚將導致它們內阻的上升及容量的下降，并因此嚴重影響產品的一致性與穩定性。

為了避免懸浮液中粉體材料的團聚體對后工序的負面影響，通常需要對懸浮液的團聚體進行過濾凈化，當懸浮液中含有大量團聚體時，懸浮液的過濾效率極低，有時甚至無法正常生產。

綜上所述，隨著新型材料特別是納米粉體材料的出現，對懸浮液的制備技術提出了越來越高的要求。現有的懸浮液制備技術無法滿足技術進步的要求。需要有新的懸浮液及膠體制備方法和制造裝置來解決問題。

發明內容

為了克服現有技術上述的不足，本發明提供一種新的懸浮液及膠體的制造方法和裝置系統及應用。本發明能夠徹底消除納米粉體材料懸浮液中的團聚體，同時不破壞納米粉體材料的結構、形貌及表面包覆層，制備出穩定均一的懸浮液及膠體，為后工序的精加工創造了良好條件。