CN106179058A - 一种碳纳米管浆料制备系统 - Google Patents

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沈宇栋
万仁涛
董圆柱
王欢
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    • B01F23/70—Pre-treatment of the materials to be mixed
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Abstract

本发明公开了一种碳纳米管浆料制备系统，包括分体连接的旋风分散器、搅拌釜与缓存桶，所述旋风分散器呈倒锥形，旋风分散器的出料口连接至搅拌釜的进料口，搅拌釜的出料口连接至缓存桶的进料口；存储罐罐体上连通罐体外部和内部设置有进气阀、出气阀和进料阀，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。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。

Description

一种碳纳米管浆料制备系统
技术领域
本发明涉及浆料的预混及缓存技术领域，特别是一种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装置，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。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种的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：
一种碳纳米管浆料制备系统，包括分体连接的旋风分散器、搅拌釜与缓存桶，所述旋风分散器呈倒锥形，底部设置有集尘室，旋风分散器顶端、正对集尘室设置有出料口，旋风分散器的侧壁上靠近出料口处设置有进料口；旋风分散器的出料口连接至搅拌釜的进料口，搅拌釜的出料口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，第一支架上可拆卸式设置有电机，电机上连接有转轴，存储罐转动设置于该转轴上，随转轴一起转动；
存储罐上连通罐体外部和内部设置有进气阀、出气阀和进料阀，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。
以上所述电机能够正、反交替转动，带动存储罐正、反交替转动。
以上所述保护气气源的保护气体源为氮气。
本发明采用上述结构后，具有如下技术效果：
本发明中旋风分散器对团聚体形式的碳纳米管粉末进行分散处理，经分散的碳纳米管粉末进入搅拌釜中，搅拌釜对碳纳米管粉末及溶剂进行混合搅拌，搅拌釜的存储罐上设置有进气阀、出气阀和进料阀，加料时，通过出气阀排出所述存储罐中的空气，再通过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。经混合搅拌的混合料被抽送至缓存桶待用。
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。
本发明的进气阀、出气阀和进料阀都为阀门结构，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。
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。
如图1所示，为本发明所述一种碳纳米管浆料制备系统的一种实施例结构，包括分体连接的旋风分散器13、搅拌釜与缓存桶12，所述旋风分散器13呈倒锥形，底部设置有集尘室131，旋风分散器13顶端、正对集尘室131设置有出料口132，旋风分散器13的侧壁上靠近出料口132处设置有进料口130；旋风分散器13的出料口132连接至搅拌釜的进料口，搅拌釜的出料口连接至缓存桶13的进料口；
所述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，第一支架1上可拆卸式设置有电机4，电机4上连接有转轴，存储罐5转动设置于该转轴上，随转轴一起转动。
存储罐5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5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5罐体内部和设置于罐体外部的真空泵11。
存储罐底部转动设置于电机转轴上，结构设计简单，还可以通过在支架上设置转轴，存储罐罐体通过轴承与该转轴之间密封转动连接。
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钩6。
为了转动时，预混充分均匀，所述电机4能够正、反交替转动，带动存储罐5正、反交替转动。
所述保护气气源10的保护气体源为氮气。
本发明的工作原理：
首先将搅拌釜中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，打开进料阀，将经过旋风分散器分散处理过的碳纳米管通过进料阀加入所述存储罐体内。
原料加入后，关闭所述进料阀，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。
本发明混合料时，通过电机带动存储罐转动，使罐体内物料，包括经分散的碳纳米管和有机溶剂混合均匀，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。
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。
将混合好的浆料抽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。

Claims (5)

1.一种碳纳米管浆料制备系统，其特征在于：包括分体连接的旋风分散器(13)、搅拌釜与缓存桶(12)，所述旋风分散器(13)呈倒锥形，底部设置有集尘室(131)，旋风分散器(13)顶端、正对集尘室(131)设置有出料口(132)，旋风分散器(13)的侧壁上靠近出料口(132)处设置有进料口(130)；旋风分散器(13)的出料口(132)连接至搅拌釜的进料口，搅拌釜的出料口连接至缓存桶(13)的进料口；
所述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)，第一支架(1)上可拆卸式设置有电机(4)，电机(4)上连接有转轴，存储罐(5)转动设置于该转轴上，随转轴一起转动；
存储罐(5)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)，进料阀(8)设置于搅拌釜的进料口处，进气阀(7)连通存储罐(5)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(5)罐体内部和设置于罐体外部的真空泵(11)。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管浆料制备系统，其特征在于：所述第二支架(2)的边缘设置有多个吊钩(6)。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管浆料制备系统，其特征在于：所述第一支架(1)和第二支架(2)均有四个支腿。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管浆料制备系统，其特征在于：所述电机(4)能够正、反交替转动，带动存储罐(5)正、反交替转动。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管浆料制备系统，其特征在于：所述保护气气源(10)的保护气体源为氮气。
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