[實用新型]一種可施加電場的輥壓機

有效

• 申請號: 201721028890.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN207187836U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張經緯
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: B02C4/02
• 分類號: B02C4/02;B02C19/18
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 鄭園

技術領域

本實用新型涉及液液或固液兩相分散體系的分散、研磨領域，具體為一種可施加電場的輥壓機。

背景技術

納米技術可使許多傳統產品發生根本性的改變，把納米顆粒或納米材料添加到傳統的材料中，可改進或獲得一系列功能，如在油漆、油墨或涂料中應用納米技術，不但極大的提高遮蓋率，延長材料的老化時間，而且節省原料。在化纖布料中加入少量的金屬納米顆粒就可以擺脫因摩擦而產生的靜電現象。在食品、藥品、化妝品中加入納米材料將極大地提高人體對有效物質的吸收率。納米陶瓷已廣泛應用于計算機、航天、軍事領域。因此納米技術已經悄悄給人類生活帶來了種種變化，并將成為一種革命性技術。

納米技術首先要通過一定的方法制備具有納米尺度的粉體材料，當粉體粒子尺寸由10um減小到10nm時，其粒徑改變為1000倍，換算成體積改變則將有10⁹倍，所以兩者的物理、化學性質有很大的差異，體現出納米粒子奇特的表面效應、量子尺寸效應以及高化學反應活性。而且其領域涉及到化學、物理學、材料科學和分子生物學等領域。納米粉體巨大的表面積和表面能，使其極易團聚，在具體應用時產生流動性差、不易分散等困難，只有根據所應用介質的性質，對其表面進行相應的改性，才能使納米粉體均勻的分散到介質中去，發揮納米材料的效應。

微納米顆粒材料的制造方法有化學法和機械法等。研磨能使材料通過機械法破碎至納米級。

輥壓機是工業上常用的物料混合研磨裝置，主要應用于油漆油墨、顏料涂料、化妝品、橡膠等液體漿料及膏狀物料的混合、研磨與分散。對于兩相分散體系（如固體顆粒和溶劑構成的固液兩相體系，或者油水兩相分散體系），物料在輥壓機輥面的傳送過程可以視為流體在輥間及輥面的流動，而壓輥對分散相的擠壓和摩擦主要集中在輥與輥之間的縫隙處，此時壓輥的轉動造成分散體系中的顆粒在輥間相互擠壓與摩擦，同時輥之間的速度差異會對物料施加摩擦剪切力，從而達到混合、研磨及分散的目的。

然而在實際使用過程中，有些情況下由于兩相體系之間表面能、極性或親疏性等的不匹配，顆粒和溶劑之間的相互作用較弱，壓輥轉動過程中產生的摩擦剪切力難以傳導到固體顆粒上，粉碎或分散效果較差。若能在輥間施加交、直流電場，通過引入電化學調控作用，誘導體系中的顆粒或溶液發生界面極化、粘度變化等物理變化，甚至是發生化學插層或化學反應，增加彼此之間的相互作用力，將有助于提高研磨、分散效率。同時，對于有取向的顆粒，如一維的纖維、二維的層片狀材料，其電場作用下，能產生取向排列，這有助于剪切力針對性地作用于某一方向，產生獨特的研磨效果。

實用新型內容

本實用新型針對以上存在的問題，提出了一種可施加電場的輥壓機，輥壓機的輥面為導電材質，工作時可通過電刷摩擦輥面等方式在輥間施加直流電場或交流電場。常規的輥壓機主要利用輥間的剪切力、碾壓力，實現固體顆粒的粉碎和固液分散；本實用新型提出的輥壓機除了具有常規輥壓機的功能，還能在輥間施加交、直流電場，通過引入電化學作用，誘導體系中的顆粒或溶液發生物理、化學變化，增加彼此之間的相互作用力，提高研磨、分散效率。

實現本實用新型的技術方案是：一種可施加電場的輥壓機，包括底座、機架、壓輥、壓輥間距調節裝置、速度調節裝置、電壓施加裝置、進料擋板及出料裝置，壓輥的輥面上設有導電層，所述機架上還設有電刷固定裝置，電刷固定裝置上設有Y形電刷支架，Y形電刷支架下端設有石墨電刷，石墨電刷與導電層相接觸。

所述壓輥通過絕緣軸承固定在機架上。

所述壓輥包括導電層和內層的絕緣中心軸。

所述壓輥為三層復合結構，包括導電層、中間的絕緣夾層及內層的中心軸。

所述壓輥的數量至少為2個，相鄰壓輥之間施加電壓，形成交流或直流電場。

所述壓輥的數量至少為n+1個，其中n為除0以外的偶數，第n個壓輥上不施加電壓，與第n個壓輥相鄰的兩個壓輥上施加電壓，形成交流或直流電場。

所述壓輥通過軸承安裝在機架上，機架上設有進料裝置和出料裝置，進料裝置上設有進料擋板，進料擋板位于壓輥的兩側，所述出料裝置包括出料板和刮刀組成，刮刀固定在出料板的上端，物料經壓輥的相互擠壓后經出料端的壓輥帶出、經刮刀刮取后經出料板流出。

為實現能在壓輥間形成電場，可通過如下幾種方式：1）壓輥通過軸承固定在機架上，所述軸承為絕緣材料制成；2）壓輥表面層為導電材料制成，內層的中心軸為絕緣材料制成；壓輥為三層復合結構，包括由導電材料制成的外層的輥面、中間的絕緣夾層及內層的中心軸，所述絕緣夾層由絕緣材料制成。