CN117658489A - 一种低密度粉体液相法镀膜装置及其使用方法 - Google Patents

一种低密度粉体液相法镀膜装置及其使用方法 Download PDF

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彭寿
王金磊
李刚
王天齐
金克武
彭塞奥
姚婷婷
彭小波
徐佳馨
杨登峰
刘畅
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Abstract

本发明公开了一种低密度粉体液相法镀膜装置及其使用方法,涉及粉体表面改性装备技术领域,包括原料运送盘,所述原料运送盘置于加料区内,所述原料运送盘包括用于盛装粉体的托盘;固定器,所述固定器包括托盘支撑架,螺旋传动器;托盘置于托盘支撑架上,通过螺旋传动器将托盘升起;镀膜液回收***,所述镀膜液回收***连通原料运送盘和镀膜池;镀膜池,所述镀膜池置于加料区顶部,所述镀膜池包括镀膜池外壳,所述镀膜池外壳上设置有加热***、排气***、可运动筛网和超声震荡器;传送带,用于将粉体从镀膜池中带出。本发明提供了一种新型的低密度粉体液相法镀膜装置,适用于低密度粉体表面改性加工的自动化连续生产。

Description

一种低密度粉体液相法镀膜装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及粉体表面改性装备技术领域,具体涉及一种低密度粉体液相法镀膜装置及其使用方法。
背景技术
在生活中粉体材料无处不在,其应用领域十分广泛。为提高粉体材料的性能、拓宽其应用价值,往往会对粉体材料进行特殊性能改造。密度较大粉体材料由于其比重高的,可以在水相、有机溶剂中沉底或悬浮,可以通过浸泡、搅拌等方式分散进行镀膜改性。但是低密度粉体,由于其容易漂浮在液相表面,无法很好的分散,通过液相法镀膜难以实现。专利CN219621252U和专利CN219526771 U公布的粉体镀膜方式均采用的是化学气相沉积的方式,但是粉体具有堆积性,因此也无法实现粉体表面完整镀膜。实现粉体全表面镀膜是本领域研究人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有低密度粉体无法有效镀膜改性、未有液相法镀膜装备等问题和不足,本发明提供一种低密度粉体液相法镀膜装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种低密度粉体液相法镀膜装置,包括原料运送盘,所述原料运送盘置于加料区内,所述原料运送盘包括用于盛装粉体的托盘;
固定器,所述固定器包括托盘支撑架,螺旋传动器;托盘置于托盘支撑架上,通过螺旋传动器将托盘升起;
镀膜液回收***,所述镀膜液回收***连通原料运送盘和镀膜池;
镀膜池,所述镀膜池置于加料区顶部,所述镀膜池包括镀膜池外壳,所述镀膜池外壳上设置有加热***、排气***、可运动筛网和超声震荡器;
传送带,用于将粉体从镀膜池中带出;
鼓风干燥机,所述鼓风干燥机位于传送带顶部,鼓风口方向、传送带顶点、加热炉中心呈一条直线;
加热炉,位于传送带一侧,用于对粉体进行热处理。
作为本发明进一步的方案:所述托盘顶部一圈带有密封用的密封橡胶圈,所述托盘底部含有液位传感器,所述托盘侧面底部装有与镀膜液回收***连接的快接用的管路。
作为本发明进一步的方案:所述快接用的管路包括快接头,为一种硬质管,镶嵌于托盘的侧壁上,硬质管与接头之间含有柔软可伸缩的软质管;接头边部含有可伸缩驱动件,用于驱动快接头与回收管接头进行自动对接。
作为本发明进一步的方案:所述加料区一侧具有可打开的进料口,所述进料口一侧底部设置有阻隔挡,所述加料区底部设置有废液引流孔。
作为本发明进一步的方案:所述排气***的底部排气孔位于镀膜池外壳底部,排气管上出口位于镀膜池外壳顶部。
作为本发明进一步的方案:所述可运动筛网的两侧装有往复伸缩器,带动可运动筛网进行往复运动;可运动筛网目数可根据粉体粒径尺寸进行选择更换。
作为本发明进一步的方案:所述超声震荡器,位于镀膜池外壳的内壁上,且从上到下依次设置有三组,每组具有独立的超声强度调节控制器。
作为本发明进一步的方案:所述传送带包括转动轴和履带,传送带顶点处于加热炉正上方,履带表面有齿状突起。
作为本发明进一步的方案:所述加热炉包括加热喷头、分散筛网和底部加热板,所述加热喷头均匀分布在加热炉壁两侧,通过燃气喷火加热;
所述分散筛网的两侧具有往复伸缩器,带动分散筛网进行往复运动或震动;所述分散筛网边部装有限位器,加热炉壁在分散筛网底部处有凸出结构;凸出结构上含有滚轮,用于分散筛网的往复运动;
所述底部加热板均匀分布在加热炉壁两侧,且位于分散筛网下方。
作为本发明进一步的方案:一种低密度粉体液相法镀膜装置的使用方法,包括以下步骤:
S1、镀膜***的准备:可运动筛网位置安装100-5000目筛网,并关闭底部开关阀,将镀膜液注入到镀膜池中;镀膜液的高度低于液位检测器,打开加热***,温度控制在25-40℃;
S2、原料运装:将经过硅烷偶联剂浸泡过的空心玻璃微珠置于原料运送盘中;打开进料口,将原料运送盘置于托盘支撑架上,通过螺旋传动器将原料运送盘与镀膜池固定紧密,同时托盘侧面底部快接管路固定;关闭进料口;
S3、镀膜过程:打开超声震荡器和可运动筛网;镀膜过程中,超声震荡器保持常开,可运动筛网保持往复震荡运动;打开底部开关阀,镀膜液流入到原料运送盘中,空间中的气体或扬起的粉尘通过排气***排出;在浮力的作用下,空心玻璃微珠上浮,通过可运动筛网进入镀膜池中;
S4、湿粉体的传输:打开传送带,传送带的底部位于液面以下;打开鼓风干燥机;镀膜液表面的空心玻璃微珠随履带传送至加热炉的正上方;在自身重力和鼓风干燥机的风力作用下,落入加热炉中;
S5、镀膜粉体的热处理:打开加热炉中的加热喷头,维持腔体内的温度为80-100℃,去除粉体表面多余的水和乙醇,并固化粉体表面的膜层;分散筛网的往复震荡维持常开,防止在热处理过程中粉体的团聚;落入加热板中的镀膜空心玻璃微珠再进行进一步的热处理,温度维持在110-120℃;成品通过成品料传动带运输完成。
本发明的有益效果:提供了一种新型的低密度粉体液相法镀膜装置,适用于低密度粉体表面改性加工的自动化连续生产。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一种低密度粉体液相法镀膜装置结构示意图;
图2是本发明的一种低密度粉体液相法镀膜装置的分散筛网的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示,本发明为一种低密度粉体液相法镀膜装置,a、原料运送盘1,所述原料运送盘1包括用于盛装粉体的长方体或正方体托盘11,托盘顶部一圈带有密封用的密封橡胶圈12;托盘底部含有液位传感器13;托盘侧面底部装有快接用的管路14。原料运送盘置于加料区15。所述加料区一侧具有可打开的进料口16。进料口一侧底部有阻隔挡17,防止液体泄漏后流出。加料区底部有废液引流孔18,便于废液回收。
b、固定器2,所述固定器包括托盘支撑架21,螺旋传动器22。托盘11置于托盘支撑架21,通过螺旋传动器22将托盘11升起,与顶部支撑件结合。
c、镀膜液回收***3,所述镀膜液回收***包含回收管31、抽液泵32。
d、镀膜池4,所述镀膜池包含镀膜池外壳41、加热***42、液位检测器43、排气***44、底部开关阀45、可运动筛网46、超声震荡器47。
e、传送带5,所述传送带5包括转动轴51,履带52。传送带52顶点处于加热炉7正上方。履带52表面有齿状突起,用于将粉体从镀膜池中带出。
f、鼓风干燥机6,所述鼓风干燥机6位于传送带52顶部,鼓风口方向、传送带顶点、加热炉中心呈一条直线。
g、加热炉7,所述加热炉包括加热喷头71、分散筛网72、底部加热板73。
f、成品料传送带8,所述的成品料传送带8包括转动轴81,履带82。
快接用的管路14,包括快接头,镶嵌于托盘侧壁的金属、聚四氟乙烯、塑料等硬质管中的一种,硬质管与接头之间含有柔软可伸缩的软质管。接头边部含有可伸缩驱动件,可伸缩驱动件可以为弹簧,用于驱动快接头与回收管接头进行自动对接。
所述加热***42,包含电加热丝、温度传感器、温度控制器,电加热丝进行加热,温度传感器用于测量温度,温度控制器用于调节温度。
所述排气***44其底部排气孔位于镀膜池外壳底部,排气管上出口位于镀膜池外壳顶部。
所述可运动筛网46,筛网两侧装有往复伸缩器,带动筛网进行往复运动。可运动筛网目数可根据粉体粒径尺寸进行选择更换。
所述超声震荡器47,包含上下三组,每组具有独立的超声强度调节控制器。
所述加热喷头71,均匀分布在加热炉壁两侧,通过燃气喷火加热。加热炉壁两侧也可采用电阻丝加热装置进行加热。加热喷头或电阻丝加热装置在分散筛网上下部分进行单独控制。
所述的分散筛网72,如图2所述,两侧具有往复伸缩器721,带动筛网进行往复运动或震动,减少粉体因加热产生团聚。分散筛网72边部装有限位器。加热炉壁在分散筛网72底部处有凸出结构722。凸出结构上含有滚轮723,用于分散筛网的往复运动。
所述的底部加热板73,包括温度控制器、温度检测器,通过温度控制器进行调节温度,温度检测器对温度进行检测。
本实施例中采用粒径分布在45-50μm,真密度为0.3-0.34g/cm3的空心玻璃微珠进行疏水化改性,它包括以下步骤:
s1.镀膜***的准备:可运动筛网46位置安装300目筛网,并关闭底部开关阀45。将镀膜液注入到镀膜池4中。镀膜液采用低表面能物质的乙醇水溶液,低表面能物质为三氯硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷中一种或组合,浓度为2%-5%。水和乙醇的体积比为1:1-1:5。镀膜液的高度低于液位检测器43。打开加热***42,温度控制在25-40℃。
S2.原料运装:将经过硅烷偶联剂浸泡过的空心玻璃微珠置于原料运送盘1中。打开进料口16,将原料运送盘1置于托盘支撑架21上,通过螺旋传动器22将原料运送盘1与镀膜池4固定紧密,同时托盘侧面底部快接管路14固定。关闭进料口16。
S3.镀膜过程:打开超声震荡器47和可运动筛网46。镀膜过程中,超声震荡器47保持常开,可运动筛网46保持往复震荡运动。打开底部开关阀45,镀膜液流入到原料运送盘1中,空间中的气体或扬起的粉尘通过排气***44排出。在浮力的作用下,空心玻璃微珠上浮,通过可运动筛网46进入镀膜池4中。根据空心玻璃微珠的分散状态实时调整超声震荡器47的功率。
S4.湿粉体的传输:打开传送带5,传送带5的底部位于液面以下。打开鼓风干燥机6。镀膜液表面的空心玻璃微珠随履带52传送至加热炉7的正上方。在自身重力和鼓风干燥机的风力作用下,落入加热炉7中。
S5.镀膜粉体的热处理:打开加热炉7中的加热喷头71,维持腔体内的温度为80-100℃,去除粉体表面多余的水和乙醇,并固化粉体表面的膜层。分散筛网72的往复震荡维持常开,防止在热处理过程中粉体的团聚。落入加热板73中的镀膜空心玻璃微珠再进行进一步的热处理,温度维持在110-120℃。成品通过成品料传动带8运输完成。
S6.尾液处理:空心玻璃微珠进入镀膜池4后,关闭底部开关阀45。开动抽液泵32,将原料运送盘1中的镀膜液运输回镀膜池4做重复利用。液位传感器13检测到无液体后,关闭抽液泵32,断开快接管路14,将托盘支撑架21归位,原料运送盘1同时降下。打开进料口16,可取出原料运送盘1,并放入下一批原料。因密封不牢固等原因渗出至加料区的液体,通过加料区底部有废液引流孔18排出。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,包括原料运送盘(1),所述原料运送盘(1)置于加料区(15)内,所述原料运送盘(1)包括用于盛装粉体的托盘(11);
固定器(2),所述固定器(2)包括托盘支撑架(21),螺旋传动器(22);托盘(11)置于托盘支撑架(21)上,通过螺旋传动器(22)将托盘(11)升起;
镀膜液回收***(3),所述镀膜液回收***连通原料运送盘(1)和镀膜池(4);
镀膜池(4),所述镀膜池(4)置于加料区(15)顶部,所述镀膜池(4)包括镀膜池外壳(41),所述镀膜池外壳(41)上设置有加热***(42)、排气***(44)、可运动筛网(46)和超声震荡器(47);
传送带(5),用于将粉体从镀膜池(4)中带出;
鼓风干燥机(6),所述鼓风干燥机(6)位于传送带(5)顶部,鼓风口方向、传送带顶点、加热炉中心呈一条直线;
加热炉(7),位于传送带(5)一侧,用于对粉体进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述托盘(11)顶部一圈带有密封用的密封橡胶圈(12),所述托盘(11)底部含有液位传感器(13),所述托盘(11)侧面底部装有与镀膜液回收***(3)连接的快接用的管路(14)。
3.根据权利要求2所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述快接用的管路(14)包括快接头,为一种硬质管,镶嵌于托盘(11)的侧壁上,用于驱动快接头与回收管接头进行自动对接。
4.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述加料区(15)一侧具有可打开的进料口(16),所述进料口(16)一侧底部设置有阻隔挡(17),所述加料区(15)底部设置有废液引流孔(18)。
5.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述排气***(44)的底部排气孔位于镀膜池外壳(41)底部,排气管上出口位于镀膜池外壳(41)顶部。
6.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述可运动筛网(46)的两侧装有往复伸缩器,带动可运动筛网(46)进行往复运动;可运动筛网(46)目数可根据粉体粒径尺寸进行选择更换。
7.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述超声震荡器(47),位于镀膜池外壳(41)的内壁上,且从上到下依次设置有三组,每组具有独立的超声强度调节控制器。
8.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述传送带(5)包括转动轴(51)和履带(52),传送带(52)顶点处于加热炉(7)正上方,履带(52)表面有齿状突起。
9.根据权利要求1所述的一种低密度粉体液相法镀膜装置,其特征在于,所述加热炉(7)包括加热喷头(71)、分散筛网(72)和底部加热板(73),所述加热喷头(71)均匀分布在加热炉壁两侧,通过燃气喷火加热;
所述分散筛网(72)的两侧具有往复伸缩器(721),带动分散筛网(72)进行往复运动或震动;所述分散筛网(72)边部装有限位器,加热炉壁在分散筛网(72)底部处有凸出结构(722);凸出结构(722)上含有滚轮(723),用于分散筛网(72)的往复运动;
所述底部加热板(73)均匀分布在加热炉壁两侧,且位于分散筛网(72)下方。
10.一种低密度粉体液相法镀膜装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、镀膜***的准备:可运动筛网(46)位置安装100-5000目筛网,并关闭底部开关阀(45),将镀膜液注入到镀膜池(4)中;镀膜液的高度低于液位检测器(43),打开加热***(42),温度控制在25-40℃;
S2、原料运装:将经过硅烷偶联剂浸泡过的空心玻璃微珠置于原料运送盘(1)中;打开进料口(16),将原料运送盘(1)置于托盘支撑架(21)上,通过螺旋传动器(22)将原料运送盘(1)与镀膜池(4)固定紧密,同时托盘侧面底部快接管路(14)固定;关闭进料口(16);
S3、镀膜过程:打开超声震荡器(47)和可运动筛网(46);镀膜过程中,超声震荡器(47)保持常开,可运动筛网(46)保持往复震荡运动;打开底部开关阀(45),镀膜液流入到原料运送盘(1)中,空间中的气体或扬起的粉尘通过排气***(44)排出;在浮力的作用下,空心玻璃微珠上浮,通过可运动筛网(46)进入镀膜池(4)中;
S4、湿粉体的传输:打开传送带(5),传送带(5)的底部位于液面以下;打开鼓风干燥机(6);镀膜液表面的空心玻璃微珠随履带(52)传送至加热炉(7)的正上方;在自身重力和鼓风干燥机的风力作用下,落入加热炉(7)中;
S5、镀膜粉体的热处理:打开加热炉(7)中的加热喷头(71),维持腔体内的温度为80-100℃,去除粉体表面多余的水和乙醇,并固化粉体表面的膜层;分散筛网(72)的往复震荡维持常开,防止在热处理过程中粉体的团聚;落入加热板(73)中的镀膜空心玻璃微珠再进行进一步的热处理,温度维持在110-120℃;成品通过成品料传动带(8)运输完成。
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