[發明專利]一種粉體淋洗方法及裝置

有效

• 申請號: 201410372958.3
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104194005B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 張代軍;王林志;譚陸西;黎靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08G8/00;C08L61/16;C08L25/06;C08F6/00;C08F6/28;B01D3/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 王貴君

技術領域

本發明涉及一種粉體的淋洗方法，具體涉及一種對3D打印材料進行淋洗得到球化率高的粉體材料。

背景技術

3D打印技術是目前先進制造領域中研究的熱點，屬于多學科交叉匯聚和科技創新，體現出綠色制造、智能制造和社會化制造的特點。其研究成果已被廣泛應用于消費電子、汽車、航空航天、模具、國防軍工、工業設計、再生醫學等領域。歐美發達國家高度重視，認為3D打印技術將與網絡技術、機器人技術等其他數字化制造技術一起推動第三次工業革命。各國也進行了相應的布局和政策引導，例如我國的《國家中長期科技發展規劃綱要(2006-2020)》、《國家“十二五”科學和技術發展規劃》，以及美國的《國家先進制造戰略計劃》等。要實現3D打印技術在工業制造領域的廣泛應用，還需解決一系列的技術瓶頸問題，例如3D打印精度與效率、打印材料、打印設計以及打印裝備問題等。

目前3D打印的材料主要是金屬、聚合物以及復合材料為主的溶液、絲狀、棒狀以及粉體材料。材料方面，制約3D打印技術廣泛應用的最大瓶頸問題在于適合打印的材料種類少、價格昂貴、缺乏功能性。因此，針對不同應用領域的技術需求，研究3D打印材料定向設計原理與方法，發展功能性打印材料制備技術，實現打印材料的規模化制備，不僅對發展打印技術產業具有重要的推動作用，也將對新材料產業的發展起到十分重要的促進作用。

在工業應用領域，3D打印技術的需求逐步增長，高球化率粉體材料是提高打印終端器件的精度和強度重要因素之一。以選擇性激光燒結技術(SLS)為基礎的3D打印機，要求使用的粉體材料具有高球化率、超細粒徑和窄粒徑分布，以確保粉體材料在打印過程中的高流動性、高堆積密度和低空隙率。由于現有工程塑料細粉受制備工藝和理化性能的限制，粉體的球化和純化技術欠缺。以市售的粉體材料在顯微鏡下觀察，主要呈現出無規則的片狀、粒狀、塊狀或棒狀。在打印工藝中粉體體現為低流動性、低打印精度、低強度和易團聚的特性；3D打印的器件容易出現中空、形變、坍塌等現象，不能滿足工業上對終端打印器件的精度和強度需求。相比較，高球化率粉體材料的流動性高，有利于粉末床的平鋪，能夠達到最致密堆積，降低打印器件的空隙率、提高機械強度。因此，迫切需要研究針對以PEEK，PTFE等為代表的，具有高性能、高附加值的工程塑料超細粉體球化和純化工藝，滿足工業界對終端工程塑料打印器件精度和強度的需求。雖然目前用于固液或固固分離的設備很多，但都存在著諸多問題有待改進，例如高污染、高能耗、高成本等因素。以實驗室的索氏提取器為例，在生產的連續性以及溶劑再利用方面，還比較欠缺。本發明綜合考慮以上的不足，研制了一種全新的封閉式淋洗裝置，解決實驗室、小型工業生產以及大生產的需求。

現在技術由于淋洗量小，淋洗速度慢，淋洗效率較低不能滿足部分實驗的要求，而現在工業上的大部分淋洗裝置又存在洗脫液揮發量大，成本高，造成空氣污染，以及回收利用率低等問題。本發明克服了以上問題，可實現連續生產，污染物零排放，具有廣闊的應用前景。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種粉體淋洗方法，該方法能夠對3D打印材料進行清洗，得到球化率高的材料；同時本發明還提供一種粉體淋洗裝置，可實現連續生產，污染物零排放，具有廣闊的應用前景。

為達到上述目的之一，本發明提供如下技術方案：一種粉體淋洗方法，將待淋洗原料加入到洗脫塔中，洗脫劑加入到蒸餾分離器中，洗脫劑在蒸餾分離器氣化并進入冷凝器，經過冷凝器液化后進入洗脫塔與被待淋洗原料充分接觸；洗脫下來的混合液體，在回收塔內進行初步分離，其余則流回蒸餾分離器，如此完成一個循環。

進一步，在對待洗脫原料進行淋洗時采用增壓泵加快洗脫劑的流速。

為達到上述目的之二，本發明提供如下技術方案：一種粉體淋洗裝置，包括依次連接的洗脫塔、蒸餾分離器和冷凝器，所述洗脫塔與冷凝器連接；所述洗脫塔用于完成待淋洗原料的清洗；所述蒸餾分離器用于將洗脫劑氣化，所述蒸餾分離器用于分離洗脫劑和混合液體；所述冷凝塔用于將氣化的洗脫劑液化成液態，并將洗脫劑送入到洗脫塔中。

進一步，還包括氣體增壓泵，所述氣體增壓泵與洗脫塔連接，用于增加洗脫劑的流速。

進一步，所述洗脫塔底部設置有微孔陶瓷濾芯，用于分離洗脫后的原料和混合液體。

進一步，所述蒸餾分離器上還設置有溫度控制器，用于控制蒸餾分離器蒸餾的溫度。

由于采用了以上技術方案，本發明具有以下有益技術效果：

1.加料等運行穩定后無需人工看護，可實現自動連續生產，運行成本低；