一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统的制作方法

本发明涉及浆料的预混及缓存技术领域，特别是一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统。

背景技术：

碳纳米管作为新型的纳米碳材料，具有优异的化学、物理性能，被广泛应用于材料、能源、生物等领域。但是碳纳米管粉末以团聚体形式存在，难以与其它材料相容，因此需要将碳纳米管分散在有机溶剂中得到碳纳米管浆料后再加以应用。一般车间中碳纳米管浆料预混过程都要求湿度控制在30％以内，特别是用于锂离子电池中的浆料湿度要求控制在10％以内，而且碳纳米管粉末十分轻，易在空气中形成粉尘，造成空气及设备的污染，因此整个浆料的混合过程中需要在干操及密封的环境下进行。

然而目前没有特别针对碳纳米管浆料生产的预混及缓存罐，现有可以用的一般为塑料罐，例如专利号为CN03214298.6，发明名称为密封塑料罐的专利，但是普通的密封塑料罐所用盖子多为一次性盖子，不能重复使用，而且加料过程只能在完全打开盖子的情况下进行，敞口环境下碳纳米管极易漂浮污染周边设备，同时也会吸收大量水分，严重影响浆料品质。还有一种选择为密封搪瓷反应釜，例如申请号为CN201520787146.5，发明名称为电子式温度监控的搪瓷反应釜，但是该设备密封性好，但成本高，重量大，作为浆料缓存罐不够经济实用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统，包括搅拌釜、砂磨机与缓存桶，搅拌釜的出料口连接至砂磨机的隔膜泵的进料端，砂磨机的出料端连接至缓存桶的进料口；

所述搅拌釜包括双层支架，分别为第一支架和第二支架，第二支架可分离式架设于第一支架上，第一支架的支腿上设置有脚轮；

存储罐设置于第一支架和第二支架围合形成的腔体中，存储罐为呈倒锥形的密闭桶体，存储罐的底部开有出料口，存储罐的顶部开有进料口，进料口处设置有进料阀，所述进料口正对着出料口；第一支架上正对存储罐的底部设置有电机，存储罐的底部与电机的转轴转动连接，电机带动存储罐一起转动；

存储罐罐体上连通罐体外部和内部设置有进气阀和出气阀，进气阀连通存储罐罐体内部和设置于罐体外部的保护气气源，出气阀连通存储罐罐体内部和设置于罐体外部的真空泵。

以上所述第二支架的边缘设置有多个吊钩。

以上所述第一支架和第二支架均有四个支腿。

以上所述保护气气源的保护气体源为氮气。

以上存储罐的内壁上涂有防粘涂料，所述防粘涂料采用特氟龙材料。

本发明采用上述结构后，具有如下技术效果：

本发明中搅拌釜对碳纳米管粉末及溶剂进行混合搅拌，再通过隔膜泵将混合料抽输至砂磨机中进行砂磨，砂磨后的浆料被输送至缓存桶中静置待用，为了充分进行砂磨，将缓存桶中的浆料与砂磨机之间设计成循环砂磨，生产效率高，原料利用率高。

本发明所述存储罐上设置有进气阀、出气阀和进出料阀，加料时，通过所述出气阀排出所述存储罐中的空气，通过所述进气阀向存储罐注入保护气体，以实现无水、无氧环境下加料、混料及存放浆料，从而避免原料受污染或污染其它设备。本发明的进气阀、出气阀和进出料阀都为阀门结构，因此，当所述密闭罐中的所有气阀都关闭时，所述密闭罐的密封性很好，可以长时间存放碳纳米管浆料。

本发明混合料时，通过电机带动存储罐转动，使罐体内物料混合均匀，且转动时罐体设置于支架内，可以防止罐体在转动的过程中撞击周围设备，起到一定保护作用；支架设计成双层可拆分式结构，方便拆卸电机及罐体，方便维修和拆卸。

本发明存储罐的进料口直接对准出料口，且存储罐设计成锥形，使罐内高粘度浆料不易粘在桶壁上，再加上存储罐内壁涂有特氟龙材料，可以增加高粘度浆料的流动性，使其流入出料口，这样就可以更大程度地保证浆料的流动性，提高了生产效率，同时也减少了浆料的损耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本发明提出一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统，其中搅拌釜对碳纳米管粉末及溶剂进行混合搅拌，再通过隔膜泵将混合料抽输至砂磨机中进行砂磨，砂磨后的浆料被输送至缓存桶中静置待用，为了充分进行砂磨，将缓存桶中的浆料与砂磨机之间设计成循环砂磨，生产效率高，原料利用率高。

所述搅拌釜包括双层支架和固定于第一支架上的存储罐，所述存储罐上设置有进气阀、出气阀和进出料阀，加料时，通过所述出气阀排出所述存储罐中的空气，通过所述进气阀向存储罐注入保护气体，以实现无水、无氧环境下加料、混料及存放浆料，从而避免原料受污染或污染其它设备。

如图1所示，为本发明所述的一种基于搅拌釜的高粘度碳纳米管浆料制备系统的实施例结构，包括搅拌釜、砂磨机与缓存桶13，搅拌釜的出料口连接至砂磨机的隔膜泵12的进料端，砂磨机的出料端连接至缓存桶13的进料口；

搅拌釜包括双层支架，分别为第一支架1和第二支架2，第二支架2可分离式架设于第一支架1上，第一支架1的支腿上设置有脚轮3；

存储罐4设置于第一支架1和第二支架2围合形成的腔体中，存储罐4为呈倒锥形的密闭桶体，存储罐4的底部开有出料口，存储罐4的顶部开有进料口，进料口处设置有进料阀8，所述进料口正对着出料口；第一支架1上正对存储罐4的底部设置有电机5，存储罐4的底部与电机5的转轴转动连接，电机5带动存储罐4一起转动。

存储罐4罐体上连通罐体外部和内部设置有进气阀7、出气阀9和进料阀8，进气阀7连通存储罐4罐体内部和设置于罐体外部的保护气气源10，出气阀9连通存储罐4罐体内部和设置于罐体外部的真空泵11。

存储罐的上述设计使浆料一进存储罐直接对准出料口出料，即使有部分浆料粘在桶壁上，由于是锥形设计以及内壁涂有特氟龙材料，可以增加高粘度浆料的流动性，使其流入出料口，这样就可以解决高粘度浆料的流动问题，提高生产效率，同时也减少了浆料的损耗。

为了制作和安装的方便，所述第一支架和第二支架均有四个支腿。

为了吊装的方便，所述第二支架的边缘设置有多个吊钩。

优选所述保护气气源的保护气体源为氮气。

本发明的工作原理：

首先将所述保护气气源与进气阀相连，将所述真空泵与所述出气阀相连，接着打开进气阀和出气阀，并启动真空泵和氮气气源。由真空泵通过所述出气阀将所述罐体中的空气抽出，从而在所述罐体的内腔中形成负压，以使所述氮气气源提供的氮气通过所述进气阀流入所述罐体内。当所述罐体的内腔中充满保护气体，并在保护气体存在下，打开进出料阀，将原料如碳纳米管和有机溶剂，通过所述进出料阀加入所述罐体内。

原料加入后，关闭所述进出料阀，随后依次关闭进气阀，出气阀、氮气气源和真空泵。由于从所述进出料阀向所述存储罐加入原料的过程中，所述存储罐的内腔中一直通入保护气体，可以确保罐体内的氧气和水分极低，从而实现在无水、无氧的环境下加料，避免原料受到污染或者污染其它设备。

混料过程为:首先断开所述氮气气源和所述进气阀的连接，断开所述真空泵和所述出气阀的连接。在所述进气阀、出气阀和进出料阀阀都关闭的情况下，转动所述存储罐，以对放置于所述罐体的内腔中的碳纳米管和有机溶剂进行预混，得到碳纳米管浆料，从而实现在无水、无氧的环境下混料料，避免原料受到污染或者污染其它设备。

将混合好的料抽送至砂磨机中进行砂磨，再被输送至缓存桶中静置待用。

由于所述存储罐上的进气阀、出气阀和进出料阀都为阀门结构，因此，当所述密闭罐中的所有气阀都关闭时，所述密闭罐的密封性很好，可以长时间存放碳纳米管浆料。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。