CN109589893A - 一种蓝宝石抛光液制备系统及蓝宝石抛光液制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蓝宝石抛光液制备系统，大反应釜的内部设置用于搅拌溶液的大釜搅拌器；小反应釜的容积小于大反应釜，其内部设置用于搅拌溶液的小釜搅拌装置，小反应釜连通于大反应釜，抛光微粒先在小反应釜中进行一级搅拌，因小反应釜中的溶液量少，在搅拌时液体的晃动幅度更大，能够更好地消除微粒之间的自发团聚现象；经过一级搅拌后的溶液被送入大反应釜进行二级搅拌，将初步混合的溶液溶液作进一步混合，得到均匀的浓度更低的溶液，也即最终的抛光液；在二级搅拌之前已经完成了比较充分的混合，进入大反应釜中的微粒也应不易发生团聚的现象，使抛光液整体均匀一致。本发明还提供一种蓝宝石抛光液制备方法，具有与上述系统相同的技术效果。

Description

一种蓝宝石抛光液制备系统及蓝宝石抛光液制备方法

技术领域

本发明涉及抛光生产技术领域，更进一步涉及一种蓝宝石抛光液制备系统。此外，本发明还涉及一种蓝宝石抛光液制备方法。

背景技术

随着研究的不断深入，蓝宝石的应用越来越广泛，如高端手机屏幕、航空航天特种玻璃等。在蓝宝石触摸屏幕加工行业内，一般使用钻石液进行研磨抛光处理，钻石液中含有钻石微粉，钻石微粉的外形为球形或椭球形，通过细小的微粒研磨抛光蓝宝石，不会划伤被研磨体本身，且抛光效率高，溶液中含有相应的化学溶剂，进行化学抛光。钻石微粉的颗粒极为细小，与粗粉粒相比，其表面积和表面能较高，彼此之间极易产生自发团聚现象，造成气泡液中的钻石微粉分散不均匀，而分散均匀程度直接影响着抛光面的光洁度。

传统的配制抛光液的容器通常为一搅拌釜，搅拌釜内设置有搅拌机构，但搅拌釜中的溶液量较大，传统的机械搅拌方式难以搅拌均匀。

因此，对于本领域的技术人员来说，设计一种能够充分搅拌钻石微粉的装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的核心在于提供一种蓝宝石抛光液制备系统，能够得到混合均匀一致的蓝宝石抛光液，具体方案如下：

一种蓝宝石抛光液制备系统，包括：

大反应釜，其内部设置用于搅拌溶液的大釜搅拌器，底部设置用于出液的大釜出料口；

小反应釜，容积小于所述大反应釜，其内部设置用于搅拌溶液的小釜搅拌装置，所述小反应釜连通于所述大反应釜，经所述小反应釜进行一级搅拌的溶液能够送入所述大反应釜进行二级搅拌。

可选地，所述小反应釜设置于所述大反应釜的上方，所述小反应釜的底部通过输液管道向所述大反应釜送液，所述输液管道上设置用于控制管道通断的输液阀。

可选地，所述小釜搅拌装置包括小釜剪切搅拌器和超声振动器，所述超声振动器设置于所述小反应釜的内腔底部。

可选地，所述小釜剪切搅拌器呈扇叶状；所述大釜搅拌器呈盘状，边缘设置用于增加搅拌作用力的缺口。

可选地，所述大反应釜的顶部设置用于输入溶剂的大釜进料口，所述小反应釜的顶部设置小釜进料口；所述小反应釜的最低处与外界连通设置小釜排水口，所述大反应釜的最低处与外界连通设置大釜排水口。

可选地，所述大反应釜的底部连通设置返液管道，所述返液管道的另一端延伸到所述小反应釜的上方，所述返液管道靠近所述大反应釜的一端设置第一返液阀；所述返液管道上设置离心泵，能够将所述大反应釜中的溶液沿所述返液管道抽送到所述小反应釜内。

可选地，所述返液管道的中部连通设置循环管道，所述循环管道的另一端连通于所述大反应釜的顶部；所述循环管道上设置用于控制管路通断的循环阀；所述返液管道上、位于与所述循环管道的连接处上方设置用于控制管路通断的第二返液阀。

一种蓝宝石抛光液制备方法，包括：

向小反应釜中加入溶剂及抛光微粒；

将所述小反应釜的溶剂及抛光微粒进行一级搅拌，得到浓度较高的一级溶液；

将所述一级溶液转移到大反应釜中；

将所述一级溶液与所述大反应釜的溶剂进行二级搅拌，得到二级溶液。

可选地，所述一级搅拌中的溶剂由所述大反应釜预先输送到所述小反应釜中。

可选地，所述一级搅拌包括机械搅拌和超声波振动搅拌；所述二级搅拌包括将所述大反应釜底部的溶液不断抽送到顶部的循环搅拌和机械搅拌。

本发明公开了一种蓝宝石抛光液制备系统，包括大反应釜和小反应釜等结构，大反应釜的内部设置用于搅拌溶液的大釜搅拌器，底部设置用于出液的大釜出料口；小反应釜的容积小于大反应釜，其内部设置用于搅拌溶液的小釜搅拌装置，小反应釜连通于大反应釜，抛光微粒先在小反应釜中进行一级搅拌，因小反应釜中的溶液量少，在搅拌时液体的晃动幅度更大，能够更好地消除微粒之间的自发团聚现象，使溶液得到预先的初步混合，此时溶液的浓度较大；经过一级搅拌后的溶液被送入大反应釜进行二级搅拌，将初步混合的溶液溶液作进一步混合，得到均匀的浓度更低的溶液，也即最终的抛光液；在二级搅拌之前已经完成了比较充分的混合，进入大反应釜中的微粒也应不易发生团聚的现象，使抛光液整体均匀一致。

本发明还提供一种蓝宝石抛光液制备方法，包括向小反应釜中加入溶剂及抛光微粒；将小反应釜的溶剂及抛光微粒进行一级搅拌，得到浓度较高的一级溶液；将一级溶液转移到大反应釜中；将一级溶液与大反应釜的溶剂进行二级搅拌，得到二级溶液，也即最终的抛光溶液，该方法具有与上述系统相同的技术效果。

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为本发明提供的蓝宝石抛光液制备系统的结构示意图；

图2为本发明提供的蓝宝石抛光液制备方法的流程图。

图中包括：

大反应釜1、大釜搅拌器11、大釜出料口12、大釜出料阀121、大釜进料口13、大釜排水口14、小反应釜2、小釜搅拌装置21、小釜剪切搅拌器211、超声振动器212、小釜进料口22、小釜排水口23、输液管道3、输液阀31、返液管道4、离心泵41、第一返液阀42、第二返液阀43、循环管道5、循环阀51。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种蓝宝石抛光液制备系统，能够得到混合均匀一致的蓝宝石抛光液。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的蓝宝石抛光液制备系统及蓝宝石抛光液制备方法进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的蓝宝石抛光液制备系统的结构示意图，该系统包括大反应釜1和小反应釜2等结构，大反应釜1和小反应釜2相互独立，并且一般情况下大反应釜1的容积大于小反应釜2，小反应釜2中的溶液量更少；大反应釜1的内部设置用于搅拌溶液的大釜搅拌器11，底部设置用于出液的大釜出料口12，大釜出料口12的管道上设置大釜出料阀121，大反应釜1中的溶液经大釜搅拌器11搅拌均匀后从大釜出料口12排出；小反应釜2的内部设置用于搅拌溶液的小釜搅拌装置21，用于将小反应釜2中的溶液搅拌混合均匀，小反应釜2连通于大反应釜1，经小反应釜2进行一级搅拌的溶液能够送入大反应釜1进行二级搅拌。

本发明设计的核心点在于通过设置两级或以上的反应釜，先在小反应釜2少量溶液的情况下对微粉颗粒进行搅拌，此时搅拌的幅度更大，更容易将微粉打散，得到混合均匀一致的一级溶液，此时溶液的浓度较高，需要转移到大搅拌釜1中进行二级搅拌，也就是将一级搅拌过程中浓度较高的混合溶液进行稀释，得到浓度合适的抛光液；因为微粉已经在一级搅拌过程中经过充分的混合，进行二次搅拌时就能够更加容易混合均匀，从而得到浓度一致的抛光液，相对于传统的仅在一个大容器内将微粉搅拌混合的方式，该结构能够有效避免微粉之间产生团聚的问题。

在上述方案的基础上，本发明中将小反应釜2设置于大反应釜1的上方，小反应釜2的底部通过输液管道3向大反应釜1送液，此结构使得小反应釜2中的溶液可以在重力的作用下直接进入大反应釜1，而无需其他的动力装置引导；输液管道3上设置用于控制管道通断的输液阀31，在对小反应釜2进行搅拌时将输液阀31封闭，将溶液从小反应釜2转移到大反应釜1时输液阀31打开。当然，除了通过位置关系利用重力直接将溶液转移的结构之外，若设置泵体抽送也是可以的，这些具体的设置方式都应包含在本发明的保护范围之内。

优选地，本发明中的小釜搅拌装置21包括小釜剪切搅拌器211和超声振动器212，超声振动器212设置于小反应釜2的内腔底部，可通过焊接连接，超声振动器212位于小反应釜2内部，直接与溶液接触，可更好地发挥振动冲击的作用；通过小釜剪切搅拌器211采用机械搅拌的方式使溶液产生搅动，促使微粉混合；超声振动器212通过超声波换能器转换成高频率的机械振动，对小反应釜2中的溶液不断冲击，避免微粉团聚，结合小釜剪切搅拌器211保证微粉在小反应釜2中均匀散布。

具体地，本发明中的小釜剪切搅拌器211呈扇叶状，结构近似于螺旋浆，通过旋转运动促使溶液搅动；大釜搅拌器11呈盘状，边缘设置用于增加搅拌作用力的缺口，缺口的呈竖向设置，旋转时可更大程度地使搅动溶液，大釜搅拌器11与小釜剪切搅拌器211的作用相似，能够对溶液进行剪切搅拌。

大反应釜1的顶部设置大釜进料口13，用于向大反应釜1中输入溶剂；小反应釜2的顶部设置小釜进料口22，用于向小反应釜2中输入钻石微粉；小反应釜2的最低处与外界连通设置小釜排水口23，大反应釜1的最低处与外界连通设置大釜排水口14，小釜排水口23和大釜排水口14分别用于将釜内的溶液排出的外部。

在上述任一技术方案的基础上，本发明大反应釜1的底部连通设置返液管道4，返液管道4的一端连通于大反应釜1的底部、另一端延伸到小反应釜2的上方，返液管道4靠近大反应釜1的一端设置第一返液阀42，第一返液阀42用于控制溶液是否能够从大反应釜1中进入返液管道4；返液管道4上设置离心泵41，因大反应釜1的高度低于小反应釜2，利用离心泵41将大反应釜1中的溶液沿返液管道4抽送到小反应釜2内；也就是说，小反应釜可不必单独设置输入溶剂的管道，可直接将大反应釜1中已有的溶剂反向送到小反应釜2，小反应釜2的上方仅输入钻石微粉即可。

更进一步，在返液管道4的中部连通设置循环管道5，循环管道5的另一端连通于大反应釜1的顶部，循环管道5与返液管道4呈T型交叉连接，返液管道4中的溶液可经循环管道5重新进入大反应釜1，钻石微粉的重量较大，大反应釜1底部聚集较多的微粉，随着离心泵41的抽送被送到顶部，能够进一步提高混合的均匀一致性。循环管道5上设置用于控制管路通断的循环阀51；返液管道4上、位于与循环管道5的连接处上方设置用于控制管路通断的第二返液阀43，当需要向小反应釜输送溶剂时将循环阀51和输液阀31关闭，使第一返液阀42和第二返液阀43打开；当需要将溶液从大反应釜1的底部转移到顶部时，将第一返液阀42和循环阀51打开，第二返液阀43关闭。

使用时，可按以下流程进行：将第一返液阀42、第二返液阀43、循环阀51、大釜出料阀121、输液阀31关闭，在大反应釜1内先配置悬浮液，开启大釜搅拌器11，转速调为400转每分，搅拌10min，打开第一返液阀42和第二返液阀43，通过离心泵41将一定量的悬浮液从大反应釜1输送至小反应釜2；输送完成后，关闭第一返液阀42和第二返液阀43，开启小反应釜2内小釜剪切搅拌器211，转速调为400转每分，缓慢加入钻石微粉，每加1000CT搅拌3min，同时开启超声振动器212，频率调为40-50KHZ，超声时间为40min，配置成蓝宝石抛光浓缩液，打开输液阀31，将蓝宝石抛光浓缩液混入大反应釜1，利用大釜搅拌器11进行搅拌，同时打开第一返液阀42和循环阀51，通过离心泵8将大反应釜1内的下层溶液不断输送至上层，进行循环搅拌，进而使钻石微粉与溶剂充分融合、分散，结束后，蓝宝石抛光液经大釜出料口12流出并进行灌装。

本发明还提供一种蓝宝石抛光液制备方法，如图2所示，为本发明提供的蓝宝石抛光液制备方法的流程图，包括以下步骤：

S1、向小反应釜2中加入溶剂及抛光微粒；

S2、将小反应釜2的溶剂及抛光微粒进行一级搅拌，得到浓度较高的一级溶液，也即蓝宝石抛光浓缩液；

S3、将一级溶液转移到大反应釜1中；

S4、将一级溶液与大反应釜1的溶剂进行二级搅拌，得到二级溶液，也即最终的蓝宝石抛光液。

该方法先在溶液量较少的小反应釜2中对微粉进行充分的混合搅拌，溶液量较少搅拌的幅度更大，可得到均匀一致的蓝宝石抛光浓缩液，再转移到大反应釜中与更多的溶剂混合搅拌，最终得到浓度合适的蓝宝石抛光液，经过两次分级搅拌，能够有效地避免钻石微粉团聚，得到均匀一致的抛光液。

优选地，一级搅拌中的溶剂由大反应釜1预先输送到小反应釜2中，小反应釜2不再单独设置溶剂输入口。

一级搅拌包括机械搅拌和超声波振动搅拌，机械搅拌可为扇叶进行螺旋形式的搅动，将溶液打散，超声波振动搅拌利用超声波振动将团聚的微粉打散；二级搅拌包括将大反应釜1底部的溶液不断抽送到顶部的循环搅拌和机械搅拌，循环搅拌利用离心泵将底层的溶液不断抽送到顶层，促使钻石微粉均匀散布，机械搅拌与小反应釜2中的搅拌形式相似，在两个反应釜中分别通过两种形式的搅拌，分别促使各自容器内的溶液均匀混合；本发明整体采用了两级分别搅拌的方式，微粉经过两级搅拌，可能将避免微粉团聚的问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，包括：

大反应釜(1)，其内部设置用于搅拌溶液的大釜搅拌器(11)，底部设置用于出液的大釜出料口(12)；

小反应釜(2)，容积小于所述大反应釜(1)，其内部设置用于搅拌溶液的小釜搅拌装置(21)，所述小反应釜(2)连通于所述大反应釜(1)，经所述小反应釜(2)进行一级搅拌的溶液能够送入所述大反应釜(1)进行二级搅拌。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述小反应釜(2)设置于所述大反应釜(1)的上方，所述小反应釜(2)的底部通过输液管道(3)向所述大反应釜(1)送液，所述输液管道(3)上设置用于控制管道通断的输液阀(31)。

3.根据权利要求2所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述小釜搅拌装置(21)包括小釜剪切搅拌器(211)和超声振动器(212)，所述超声振动器(212)设置于所述小反应釜(2)的内腔底部。

4.根据权利要求3所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述小釜剪切搅拌器(211)呈扇叶状；所述大釜搅拌器(11)呈盘状，边缘设置用于增加搅拌作用力的缺口。

5.根据权利要求4所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述大反应釜(1)的顶部设置用于输入溶剂的大釜进料口(13)，所述小反应釜(2)的顶部设置小釜进料口(22)；所述小反应釜(2)的最低处与外界连通设置小釜排水口(23)，所述大反应釜(1)的最低处与外界连通设置大釜排水口(14)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述大反应釜(1)的底部连通设置返液管道(4)，所述返液管道(4)的另一端延伸到所述小反应釜(2)的上方，所述返液管道(4)靠近所述大反应釜(1)的一端设置第一返液阀(42)；所述返液管道(4)上设置离心泵(41)，能够将所述大反应釜(1)中的溶液沿所述返液管道(4)抽送到所述小反应釜(2)内。

7.根据权利要求6所述的蓝宝石抛光液制备系统，其特征在于，所述返液管道(4)的中部连通设置循环管道(5)，所述循环管道(5)的另一端连通于所述大反应釜(1)的顶部；所述循环管道(5)上设置用于控制管路通断的循环阀(51)；所述返液管道(4)上、位于与所述循环管道(5)的连接处上方设置用于控制管路通断的第二返液阀(43)。

8.一种蓝宝石抛光液制备方法，其特征在于，包括：

向小反应釜(2)中加入溶剂及抛光微粒；

将所述小反应釜(2)的溶剂及抛光微粒进行一级搅拌，得到浓度较高的一级溶液；

将所述一级溶液转移到大反应釜(1)中；

将所述一级溶液与所述大反应釜(1)的溶剂进行二级搅拌，得到二级溶液。

9.根据权利要求8所述的蓝宝石抛光液制备方法，其特征在于，所述一级搅拌中的溶剂由所述大反应釜(1)预先输送到所述小反应釜(2)中。

10.根据权利要求9所述的蓝宝石抛光液制备方法，其特征在于，所述一级搅拌包括机械搅拌和超声波振动搅拌；所述二级搅拌包括将所述大反应釜(1)底部的溶液不断抽送到顶部的循环搅拌和机械搅拌。