细化方法及其系统与流程

文档序号:17749145发布日期:2019-05-24 20:50阅读:421来源:国知局
细化方法及其系统与流程

本发明揭露一种细化方法及其系统,尤其是有关于一种细化方法及其系统,其完全通过细化主体与细化主体之间因共振而产生的碰撞,及通过细化主体与细化主体之间具有加速度的撞击,以达到细化的效果。



背景技术:

在公知技术中,经常采用的细化方法为研磨,但为了使细化主体在研磨的过程中能够均匀地分散、完全地被研磨,多通过添加研磨介质来达成上述的目的,并同时搭配液态的研磨液以进行研磨制程,此一制程及所谓的湿式分散研磨技术,是以,在公知的湿式分散研磨技术中,首先通过机械力带动细化主体与高硬度的研磨介质,使高硬度的研磨介质对细化主体进行碰撞、摩擦,使破碎细化主体,并在后续添加研磨液以湿润破碎的细化主体及研磨介质,再以其他的机械装置来搅动含有细化主体、研磨介质及研磨液的研磨混合液,使混合液中的细化主体与研磨介质可在剪切力的作用下高速地彼此碰撞而产生研磨的效果。最后,粒径已达目标的细化主体可通过筛选而与研磨介质分离并收集。

不过,由于研磨介质的硬度相当高,在高速搅动的状态下,除了会碰撞到细化主体之外,亦同时容易对机械装置造成磨损、损害,使得机械装置中的元件成为必须的耗材;且,为达到最佳的研磨效果,机械研磨的各种参数都必须要经过相当准确地控制,且各部件之间的设计与配置也相当地复杂且精密。此外,在公知湿式分散研磨技术中,除了研磨后的细化主体具有相当细小的粒径外,所采用的研磨介质也相当地微细,容易在筛分的过程中对筛分元件(像是筛网)的孔隙造成阻塞及磨耗,随着使用时间的增加,其分离效果则是严重地递减,换言之,纵使在研磨制程中可达到良好的细化效果,在最终筛分机制的限制下,可能无法得到足量的细化主体。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种细化方法及其系统,其通过相同的细化主体与细化主体之间因共振产生的碰撞,以及因加速度产生的撞击,使得细化主体与细化主体之间不断地碰撞、撞击而达到细化的效果。

本发明的另一目的在于提供一种细化方法及其系统,其可随着细化主体在细化过程中,因细化主体的物性、化性的改变而同时改变的共振频率,而随之调整系统所提供的振动频率,使细化主体可持续地发生共振而进行有效的碰撞。

本发明的再一目的在于提供一种细化方法及其系统,其不需要额外添加研磨介质及研磨液,因此在后续进行筛分时,无须再针对研磨介质与细化主体之间进行筛分,可获得高纯度的细化主体,同时也提高细化的效率。

为达上述目的,本发明揭露一种细化方法,其包含下列步骤:首先,提供多个细化主体;第二步骤中,以设定频率振动该些细化主体,使该些细化主体共振并彼此撞击;在第三步骤中,则输出部分该些细化主体;在第四步骤中,使输回部分该些细化主体以撞击未输出的该些细化主体;在第五步骤中,检测该些细化主体的粒径以调整频率;重复上述步骤,最后,收集具有设定粒径的该些细化主体。同时,本发明亦揭露一种细化系统,其包含一本体、一输送单元以及一粒径检测单元,其中,本体具有至少一振动元件、至少一空间及二开口,振动元件以一频率进行振动;输送单元具有一输出口及一输入口,其中,输出口及输入口分别与本体的两个开口对应设置;粒径检测单元与本体及输送单元的至少其一对应设置,并可传送至少一信号以控制振动元件所输出的振动频率;收集单元连接于本体,以收集粒径达到目标的该些细化主体;其中,多个细化主体置入于本体,且根据该些细化主体以调整振动元件的频率并使该些细化主体对应地产生共振而彼此碰撞,碰撞后的该些细化主体经过与本体的开口对应的输出口进入至输送单元,通过输送单元后,并再次由与本体的开口对应的输入口自空间进入至本体,重新进入至本体的该些细化主体撞击未输出的该些细化主体,在粒径检测单元检测到该些细化主体的粒径细微至一定范围时,会随着该些细化主体的特性以产生信号来控制振动元件的频率,以使物性、化性已改变的该些细化主体可持续进行有效的共振,并在重复上述流程的方式以持续通过该些细化主体的彼此碰撞及撞击,直至该细化主体的粒径达到所需的目标后,收集单元再收集该些细化主体。

因此,本发明揭露的细化方法及其系统通过细化主体与细化主体的彼此碰撞与撞击,无须额外添加研磨介质与研磨液,在硬度相同的细化主体彼此碰撞、撞击下,达成细化的目的,且为了提升细化的程度,振动的频率会随着细化主体的尺寸、物性、化性的改变而调整,使细化主体可产生有效的共振运动,另外,除了以细化主体共振的方式产生碰撞之外,在细化主体彼此撞击的时候,可通过外加的重力、力场、电场、磁场或流力场以使细化主体可在具有加速度的状况下进行撞击,以增加撞击的效果,达到更优异的细化效果,并可节省制程的时间。另外,由于无额外添加研磨介质与研磨液,在最终筛分、收集的流程中,可省去分离的步骤,无须额外添加研磨介质及研磨液,直接地提升了分离、收集的效果,并间接地提升了最终细化的良率。

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一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明揭露的一种细化方法;

图2为本发明揭露的一种细化系统的示意图;

图3为本发明揭露的一种细化系统的装置态样。

10本体,102振动元件,102a振动器,102b振动表面,104对流空间,106对流产生单元,108a开口,108b开口,20输送单元,202输出口,204输入口,30粒径检测单元,40收集单元,402筛分件,50电中性单元,60第一加速单元,70第二加速单元,p细化主体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参照图1所示,其为本发明揭露的一种细化方法。在步骤s01中,提供多个细化主体;步骤s02中,以设定频率振动该些细化主体,使该些细化主体共振并彼此撞击;在步骤s03中,输出部分该些细化主体;在步骤s04中,使输回部分该些细化主体以撞击未输出的该些细化主体;在步骤s05中,检测该些细化主体的粒径以调整频率;重复上述步骤,并在最后的步骤s06中,收集具有设定粒径的该些细化主体。

其中,在步骤s02中,根据该些细化主体的共振频率以决定设定频率的范围;在步骤s03中,通过重力、力场、电场、磁场和/或流力场以输出至少部分该些细化主体,另外,在步骤s03中,可同时对输出的该些细化主体进行电中性化,其中,电中性化的步骤可在输出该些细化主体的步骤之前、后或同时执行;在步骤s04中,可使输出的该些细化主体加速地撞击未输出的该些细化主体,举例来说,可通过提供重力、力场、电场、磁场和/或流力场给输出的该些细化主体,使其具有加速度;在步骤s05中,侦测检测该些细化主体的粒径到达一定的范围后,举例来说,可能在细化主体粒径到达微米化、纳米化之后,由于细化主体的物性、化性可能同时发生变化,此时细化主体的共振频率也随之改变,因此系统的振动频率则根据改变后的细化主体的共振频率而调整,使细化主体可进行有效的共振运动;在步骤s06中,在收集该些细化主体的步骤之前筛分该些细化主体。

请参照图2所示,其为本发明揭露的一种细化系统的示意图。细化系统包含一本体10、一输送单元20、一粒径检测单元30以及一收集单元40,其中,本体10具有至少一振动元件、至少一空间及二开口,振动元件以一频率进行振动;输送单元20具有一输出口及一输入口,其中,输出口及输入口分别与本体10的两个开口对应设置;粒径检测单元30与本体10及输送单元20的至少其一对应设置,且粒径检测单元30传送至少一信号以控制振动元件的频率;收集单元40连接于本体10,以收集粒径达到目标的该些细化主体;其中,多个细化主体置入于本体10,且根据该些细化主体以调整振动元件的频率并使细化主体对应地产生共振而彼此碰撞,碰撞后的细化主体经过与本体10的开口对应的输出口进入至输送单元20(如图2中长虚线箭头所示),通过输送单元20后,并再次由与本体10的开口对应的输入口自空间进入至本体10(如图2中短虚线箭头所示),重新进入至本体10的细化主体撞击未输出的细化主体,在粒径检测单元30检测到细化主体的粒径细微至一定范围时,会随着细化主体的特性以产生信号来控制振动元件的频率,并在重复上述流程的方式以持续通过细化主体的彼此碰撞及撞击,直至细化主体的粒径达到所需的目标后,再通过收集单元40收集达到目标粒径的细化主体。

当细化主体自本体10输出至输入回本体10之间,细化主体可经过电中性化的处理,举例来说,可将一电中性单元整合于本体10、输送单元20的至少其一,或是电中性单元亦可单独地设置在本体10与输送单元20之间,使得最终由输送单元20的输入口再次进入至本体10的细化主体均已呈现电中性;此外,本发明可在本体10或输送至为使细化主体进入到输送单元20的流速、流量得以被控制,可与输送单元20对应设置一第一加速单元,使得进入至输送单元20的细化主体具有加速度;又,输送单元20的输入口、输出口的位置配置直接影响了细化主体在经过输送过程后回到本体10时,与仍位于本体10内的细化主体之间的距离,在必要的情况下,可搭配对流产生单元和/或第二加速单元,其中,对流产生单元主要使得仍位于本体10内的细化主体可通过气流、磁场或其他能场的带动,而在本体10的空间内进行对流运动,第二加速单元则是当细化主体要离开输送单元20时,可给予细化主体一定的能量使其具有加速度。上述的对流产生单元、第一加速单元及第二加速单元可提供力场、电场、磁场和/或流力场。

更详细来说,上述的本体10可为腔体结构,振动元件设置于本体10偏下方的位置,而对应于振动元件的上方则为空间,根据不同的输送单元20设计,本体10上与输送单元20中输出口、输入口对应的二开口的设置位置可彼此为上、下错位、左、右错位、或上下、左右错位,且输送单元20可为管体结构或腔体结构的型态。粒径检测单元30则可对应设置在本体10、输送单元20的至少其一,其实际的型态可以为粒径检测器,并选择性地搭配检测空腔等结构。收集单元40则可为具有筛分件的腔体或空间。

在图3中则显示本发明揭露的一种细化系统的装置态样。在本体10中设置有振动元件102、对流产生单元106、对流空间104及二开口108a、108b,振动元件102包含了振动器102a及振动表面102b,细化主体p可置于振动表面102b上,振动器102a的振动频率根据细化主体p的材料种类,而调整为该种细化主体p的共振频率,在本体10的一侧表面的下、上两端设置开口108a、108b,下方的开口108a连接于输送单元20的输出口202、上方的开口108b连接于输送单元20的输入口204,而粒径检测器30设置于本体10内;在本实施态样中,在本体10的下方开口108a与输送单元20的输出口202之间,设置了电中性单元50,另外,为提供循环回本体10的细化主体p具有一定的加速度,在对应输送单元20的侧边及对应本体10顶、底两端以设置有第一加速单元60及第二加速单元70,举例来说,第一加速单元60可提供气流以加速细化主体p在输送单元20内的流动速率,第二加速单元70则可提供磁场以驱动细化主体p自本体10上方开口108b进入后可快地下坠。

因此,位于振动表面102b上的细化主体p会随着振动器102a提供的振动频率同步地发生共振而彼此碰撞,部分细化本体p则经由本体10下方的开口108a经过电中性单元50后进入至输送单元20的输出口202,在第一加速单元60的气流带动下,进入至输送单元20的细化本体p快速地回流到本体10内,并在进入本体10后,通过第二加速单元70的磁力作用,而使细化本体p以加速度方式下坠,同时,在对流产生单元(本实施态样以产生气流为对流驱动力为例说明)的作用下,碰撞而破碎成较小体积、较轻质量的部分细化本体p通过气流的带动而对流于上方的对流空间104内,进而大幅度地增加了细化本体p之间的撞击机率,除了增加整体细化制程的速度,增加了细化本体p之间撞击的能量,提升了整体细化制程的效能。并且通过设置在本体10内的粒径检测器30以确认细化本体p的粒径,在细化本体p的粒径到达微米等级或奈米等级,或根据细化本体p的特性以定义出粒径的范围,由于细化本体p的物性、化性可能发生变化,因此所需的共振频率也会随之改变,于此同时,粒径检测器30会产生对应的信号反馈予振动器102a,借以改变振动器102a的振动频率,使细化本体p可持续的产生有效的共振,另外,当细化本体p的粒径到达设定数值后,也就是预定细化的粒径时,收集单元40也会启动具有筛分件402的收集单元40,使得粒径达到目标的细化本体p经过筛分件402后可进入到收集单元40内,其中筛分件402与振动表面102b整合为一,也就是在振动表面102b上的多个微孔洞(也就是图号402所示的结构),微孔洞的尺寸可根据目标粒径而有不同的大小,且微孔洞可一直呈现开启的状态,或是可在细化制程的初期呈现关闭状态,但在调变过振动频率后自动地或手动地调整为开启状态。

承上所述可知,本发明揭露的细化方法及其系统通过细化主体与细化主体的彼此碰撞与撞击,无须额外添加研磨介质与研磨液,在硬度相同的细化主体彼此碰撞、撞击下,达成细化的目的,且为了提升细化的程度,振动的频率会随着细化主体的尺寸、物性、化性的改变而调整,使细化主体可产生有效的共振运动,另外,除了以细化主体共振的方式产生碰撞之外,在细化主体彼此撞击的时候,通过外加的重力、力场、电场、磁场或流力场以使细化主体可在具有加速度的状况下进行撞击,以增加撞击的效果,达到更优异的细化效果,并节省制程的时间。另外,由于无额外添加研磨介质与研磨液,在最终筛分、收集的流程中,省去分离的步骤,同时无须额外添加研磨介质及研磨液,直接地提升了分离、收集的效果,并间接地提升了最终细化的良率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

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;同时,对于本领域的一般技术人员,根据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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