一种解聚系统的制作方法

本发明涉及干燥设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种解聚系统。

背景技术：

超细分散是提升微粉纳米颗粒品质的重要途径之一，但随着微粉颗粒超细化和纳米化，其粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，根据能量最小原理，各个粒子间会相互团聚，从而无法在聚合物基体中很好的分散。目前而言，国内市场上有许多纳米碳酸钙产品，在扫描电镜下检测，确实是达到了纳米级别，但在实际应用中，其效果并不比微细碳酸钙好，究其原因就是纳米碳酸钙没有进行表面修饰，粒子间团聚严重，二次颗粒直径远远达不到纳米级，粒度均一性还差，只能算是名义上的“纳米碳酸钙”，根本无法满足生产的要求。

现有设计中，为生产出符合质量要求的粉体，常常需要通过专门的解聚系统对微粉颗粒进行完全打散。实际操作中，由于现有设计中常规解聚系统设计的局限性，而且微纳米粉体具有大比表面积效应，当粉体被粉碎至一定大小时，粉体与粉体之间非常容易出现团聚的现象，从而导致被打散的粉体又凝结在一起，极大影响了粉体的质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为提供一种解聚系统，该解聚系统通过其结构设计，能有效实现物料的解聚。

一种解聚系统，包括：

给料机构，用于待解聚物料的输入；

热风传输管，与所述给料机构相连接，用于待解聚物料的加热干燥及传输；

解聚机构，所述解聚机构由下往上依次设置有用于物料干燥的干燥腔、用于将物料打散解聚成粉体的解聚腔、用于粉体包覆的包覆腔，其中，所述干燥腔与所述热风传输管相连通；

包覆剂喷射机构，与所述解聚机构的包覆腔相导通，所述包覆剂喷射机构用于向所述包覆腔喷射包覆剂，且包覆剂的喷射方向与所述包覆腔内粉体的运动方向相对；

出料机构，连通在所述包覆腔顶部，用于包覆后粉体的收集存储。

优选地，所述给料机构包括料仓、连接在所述料仓下方的传输筒以及连接在传输筒上的定量给料器，所述定量给料器的出口与所述热风传输管相连通。

优选地，所述热风传输管前端设置有空气加热器。

优选地，所述解聚机构的干燥腔内设置有打散轮。

优选地，所述解聚机构的解聚腔内设置有风轮，所述风轮外围设置有套筒，所述套筒内壁设置有横截面为锯齿状的凹槽，其中，所述风轮用于带动物料高速旋转并使物料在离心力作用下甩向所述套筒内壁的凹槽。

优选地，所述风轮设置有至少两层且相邻层的所述风轮之间设置有隔离板。

优选地，所述解聚腔底部设置有导向盘。

优选地，所述干燥腔的入口处设置有第一温度传感器，所述包覆腔的出口处设置有第二温度传感器。

优选地，所述包覆剂喷射机构包括包覆剂仓、连接在所述包覆剂仓下方的包覆剂秤、连接在包覆剂秤下方的雾化器以及连接在所述雾化器上的压缩空气导管，所述压缩空气导管的出口端与所述包覆腔相导通。

优选地，所述出料机构上连接有引风机。

本发明的有益效果是：本发明提供的该解聚系统能有效实现物料的干燥、解聚、表面包覆的一体化，有效防止物料打散后团聚，极大提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的解聚系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的解聚机构的结构示意图；

图3为本发明实施例所公开的包覆剂喷射机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“前端”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1至图3，图1至图3提供了本发明一种解聚系统的具体实施例，其中，图1为本发明实施例所公开的解聚系统的整体结构示意图；图2为本发明实施例所公开的解聚机构的结构示意图；图3为本发明实施例所公开的包覆剂喷射机构的结构示意图。

如图1至图3所示，本实施例提供的该解聚系统包括给料机构1，热风传输管2，解聚机构3，包覆剂喷射机构4，出料机构5。

本方案中，给料机构1用于待解聚物料的输入。本实施例提供的给料机构1包括料仓101、连接在所述料仓101下方的传输筒102以及连接在传输筒102上的定量给料器103，所述定量给料器103的出口与所述热风传输管2相连通。

具体地，料仓101用于待解聚物料的存储。其中，本实施例中待解聚物料为微纳米粉体。传输筒102用于从料仓101接收待解聚物料并将待解聚物料向定量给料器103方向传输。定量给料器103用于将待解聚物料按照规定流量导向热风传输管2。

本方案中，热风传输管2与所述给料机构1相连接，热风传输管2用于待解聚物料的加热干燥及传输。

本方案中，解聚机构3由下往上依次设置有用于物料干燥的干燥腔301、用于将物料打散解聚成粉体的解聚腔302、用于粉体包覆的包覆腔303，其中，所述干燥腔301与所述热风传输管2相连通。

本实施例中，为方便物料的打散，更好的实现物料的加热干燥，所述解聚机构3的干燥腔301内设置有打散轮304。

本实施例中，为更好的实现物料的解聚，所述解聚机构3的解聚腔302内设置有风轮305，所述风轮305外围设置有套筒306，所述套筒306内壁设置有横截面为锯齿状的凹槽，其中，所述风轮305用于带动物料高速旋转并使物料在离心力作用下甩向所述套筒306内壁的凹槽。

本实施例中，为进一步方便物料的打散，优选地，所述风轮305设置有至少两层且相邻层的所述风轮305之间设置有隔离板307。

本实施例中，为进一步方便物料的导向，所述解聚腔302底部设置有导向盘308。

本方案中，包覆剂喷射机构4与所述解聚机构3的包覆腔303相导通，所述包覆剂喷射机构4用于向所述包覆腔303喷射包覆剂，且包覆剂的喷射方向与所述包覆腔303内粉体的运动方向相对。

本实施例提供的所述包覆剂喷射机构4包括包覆剂仓401、连接在所述包覆剂仓401下方的包覆剂秤402、连接在包覆剂秤402下方的雾化器403以及连接在所述雾化器403上的压缩空气导管404，所述压缩空气导管404的出口端与所述包覆腔303相导通。具体地，包覆剂仓401用于包覆剂的存储。包覆剂秤402用于包覆剂的定量传输。雾化器403用于包覆剂的雾化。压缩空气导管404用于雾化包覆剂的吹送。

本方案中，出料机构5连通在所述包覆腔303顶部，出料机构5用于包覆后粉体的收集存储。

具体实施过程如下：

待解聚的微纳米粉体物料预先储存在料仓101中，微纳米粉体经过料称重计量后，通过定量给料器103输入至热风传输管2，微纳米粉体在热风传输管2内与60-320度的热空气混合，微纳米粉体一边加热一边被传输到干燥腔301。

解聚机构3的干燥腔301内设置有打散轮304对微纳米粉体进行打散解聚，打散轮304的目的是打断纳米粒子表面的氢键、吸附湿桥及其他的化学键作用，防止粒子与粒子之间互相黏附聚集，为后续解聚腔302内的解聚粉碎提供基础。由于打散轮304的离心作用，团聚的大颗粒运动被甩至干燥腔301的外围，细化的粉体靠近干燥腔301中心并被传输至解聚腔302。该过程中，由于粉体不断的打散和解聚，粉体表面积不断增加，从而粉体与热空气之间的接触面逐渐增大，极大提高了干燥效率，降低了干燥成本。

被细化加热后的粉体进入解聚腔302，解聚腔302设置了若干风轮305，风轮305中间设置有隔离板307，隔离板307作用是防止粉体无序运动，避免没有解聚的粉体进入了包覆腔303。粉体进入解聚腔302后被导向盘308导向到解聚腔302规定的料道中，粉体在料道中围绕风轮305做螺旋向上运动，由于风轮305上的风片高速旋转带来强大的风压，气流压迫粉体进入套筒306内部的锯齿状凹槽内，风轮305风片高速旋转对料道形成一个正压，单颗粒的微纳米粉体悬浮在正压的热空气里面，被进一步加热和干燥，因此可以保证微纳米粉体含水量低于万分之五以内。套筒306凹槽为特殊设计的锯齿状，风轮305顺锯齿斜面运动，在锯齿的直面和凹槽里面形成一个旋转的气旋，未经解聚打散的粉体由于重力作用，被风轮带动的气流始终压在套筒306凹槽里面的气旋中旋转，由于风轮305和风片是高速旋转，而团聚的粉体是静止，一个运动与静止物体流体团的旋转运动，便会形成“涡”，空气动力学家形象的将其描述为“流体运动的肌腱”，因为流体经不住搓，一搓就搓出了涡，这里的“搓”，是指作用在微纳米粉体团聚颗粒上的剪切力。风轮305风片按照50-160米/秒线速度运行即可以带动强大的空气流，让团聚粉体颗粒停留在套筒306特殊设的凹槽里面，团聚粉体颗粒被气流压力、剪切力、摩檫力、离心力迅速搓开成单颗粒而还原到原始粒径，微纳米粉体在搓和旋转的过程中，呈沸腾状态被带出解聚腔302。

该过程中，不规则的微纳米粉体在料道中螺旋上升并与锯齿不断摩擦，微纳米粉体外周尖锐的菱角被修饰，粉体被整形成一个近似球形的颗粒，同时微纳米有晶格裂纹的也被打断撕裂，可以有效防止粉体颗粒在包覆中或者使用过程遗留或新形成没有包覆的表面，高效全面的完成微纳米粉体的表面修饰。

功能性化学药品包覆剂存放在包覆剂仓401里面，包覆剂称402根据微纳米粉体物料的重量进行配比并输送到雾化器403，包覆剂在雾化器403里面经压缩空气导管404输入的压缩空气吹击形成高频振动，从而包覆剂雾化成雾滴喷射入到包覆腔303的料道中。压缩空气的正压将被雾化后的包覆剂喷入包覆腔303，其中，包覆剂入口设置一般沿圆周切钱，包覆剂喷射方向是正对风轮风片的旋转方向，雾化改性包覆剂剂喷入包覆腔303料道后，与解聚后的微纳米粉体相对运动，同时被热空气气化成单分子颗粒，与完全解聚分散后成沸腾状的微纳米颗粒相对碰撞后润湿，依赖于有机包覆剂在颗粒表面的物理和化学吸附作用，包覆剂在微纳米颗粒表面形成均匀致密的包覆层(物理吸附主要通过包覆剂与颗粒之间通过静电引力等物理作用；化学吸附主要是利用颗粒外表面的官能团与包覆剂间的化学反应实现表面活性剂对颗粒的表面包覆)从而完成微纳米表面的整个包覆。

其中，通过设置不同包覆剂的入口位置和数量可以改变微纳米粉体材料的功能，一般可以设置1个以上的包覆剂入口，同时施加不同类型的包覆剂，依次完成不同包覆剂的包覆，达到新材料特殊的要求和目的。

最后，完成包覆的粉体被出料机构5收集存储，微纳米粉体按照顺序被干燥、解聚、表面包覆后被出料机构5收集形成最终产品。

本实施例中，为进一步方便热空气的产生，优选地，所述热风传输管2前端设置有空气加热器6。

本实施例中，为进一步实现温度的监测，优选地，所述干燥腔301的入口处设置有第一温度传感器，所述包覆腔303的出口处设置有第二温度传感器。

本实施例中，为进一步方便物料在系统内部的传输，优选地，所述出料机构5上连接有引风机7。其中，为实现防尘，还可以在出料机构5上连接吸尘器。

以上对本发明所提供的一种解聚系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。