用于湿法混炼的纳米填料预分散装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，包括机架；固定于机架右侧的刻度尺；固定于刻度尺上方的鼓风机；与鼓风机出风缓冲管段连接的控制阀门；与控制阀门连接的直管段；安置于直管段上的气体流量计；用于加固直管段并固定于悬臂梁的拉索；与直管段左侧端面连接的直角弯头；固定于直角弯头的料斗；与直角弯头下端面连接的缓冲直管段；固定于缓冲直管段左侧的压力表；与缓冲直管段对接的渐扩管；位于渐扩管正下方的圆筒形围挡；以及圆筒形围挡的支撑机构。本发明专利技术提供的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，旨在实现湿法混炼中胶乳

【技术实现步骤摘要】
用于湿法混炼的纳米填料预分散装置


[0001]本专利技术涉及橡胶湿法混炼
，具体地说，是涉及一种用于湿法混炼的纳米填料预分散装置。

技术介绍

[0002]混炼工艺在橡胶制品的生产过程中必不可少。湿法混炼技术是在容器中完成填料与胶乳的混合及分散。与干法混炼方式相比，湿法混炼技术可降低混炼能耗、实现节能减碳，减少粉尘污染，提供清洁工作环境。
[0003]在现有湿法混炼技术中，为改善纳米填料的分散均匀性，胶乳可经超声处理，而后与填料混合，形成的胶乳
‑
填料混合物经搅拌器搅拌混合后，再经絮凝、洗胶和干燥后获得母炼胶；也可将胶乳、填料溶液分别雾化后，再混合，或者将胶乳
‑
填料的混合液雾化后混合获得凝聚橡胶混合物，再经搅拌器搅拌混合后制得母炼胶。母炼胶可进一步的进行开炼机混炼及硫化机硫化，从而获得硫化胶。但利用超声处理方式，难以扩大生产规模，不能满足现有生产的需求；而将胶乳、填料溶液分别雾化或将胶乳
‑
填料混合液雾化后再混合，又需要密封良好，且包含高压静设备或动设备的复杂动力系统。由此可见，为在搅拌混合前实现纳米填料的均匀分散，从而达到扩大生产规模、提高生产效率、减排减碳、降低设备投入及保障生产安全性的目的，设计或专利技术用于湿法混炼的纳米填料预分散装置尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，由鼓风机提供气流动力，利用不同截面积比、不同长度渐扩管产生不同流体压力和流速的流体动力学效果，从而改善纳米填料的分散均匀性，与胶乳混合之前实现纳米填料的预分散，在保障纳米填料分散效果的基础上，可扩大生产规模、提高湿法混炼生产效率、节能减碳、降低设备复杂性、减少设备投入及保障生产更安全。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：该装置包括：机架；固定于机架右侧的刻度尺；固定于刻度尺上方的鼓风机；与鼓风机出风缓冲管段连接的控制阀门；与控制阀门连接的直管段；安置于直管段上的气体流量计；用于加固直管段并固定于悬臂梁的拉索；与直管段左侧端面连接的直角弯头；固定于直角弯头的料斗；与直角弯头下端面连接的缓冲直管段；固定于缓冲直管段左侧的压力表；与缓冲直管段对接的渐扩管；位于渐扩管正下方的圆筒形围挡；以及圆筒形围挡的支撑机构和支撑平台。
[0007]进一步地，所述的机架包括固定于机架上端面的悬臂梁；固定于机架底端的支撑板；固定于机架右端面中间的竖梁，整个机架用于安装及支撑预分散装置的所有零部件。
[0008]进一步地，所述的刻度尺固定于机架中间竖梁的前端面，用于标识支撑平台的上升或下降高度；所述的鼓风机固定于中间竖梁的前端面，位于刻度尺的正上方，用于提供预分散气流。
[0009]进一步地，所述的控制阀门用于控制气流管道内的空气流量，以达到改变或控制管道内空气流速的目的。
[0010]进一步地，所述的直管段用于实现气体的稳定流动及安置气体流量计。
[0011]进一步地，所述的气体流量计用于测量气体输送管道内气体的体积流量，进而用于计算空气流速。
[0012]进一步地，所述的拉索用于保持和固定直管段的水平位置，以及承受悬空管道的部分重力，拉索的顶端用螺栓固定于机架悬臂梁；所述的直角弯头用于输送气流并改变气流方向；所述的料斗用于储存纳米填料，控制阀用于控制纳米填料的供应；所述的缓冲直管段用于稳定经直角弯头的气流；所述的压力表用于测量填料入口的气流压力；所述的渐扩管通过改变流场运动状态，促使团簇纳米颗粒分散，并将纳米填料喷射到圆筒形围挡的内部空间。
[0013]进一步地，所述的圆筒形围挡用于限制纳米填料在水平方向上的最大扩散范围；圆筒顶端采用倒锥形圆筒壁结构，用于限制纳米填料向上扩散逃逸至外部空间。
[0014]进一步地，所述的支撑机构用于支撑圆筒形围挡并通过支撑平台实现其上下升降；所述支撑平台的上端面可铺设胶纸或胶布，用于接收渐扩管喷射出的纳米填料，并用于纳米填料分散效果的实验研究；也可用于支撑胶乳
‑
填料搅拌混合装置，从而直接用于湿法混炼；支撑平台由支杆支撑，支杆分别与滑动铰链滑块和固定铰链连接；固定铰链通过支座分别与支撑平台和机架底端支撑板连接；滑动铰链滑块可分别在滑道内滑动，底部滑道固定于机架底端支撑板。
[0015]本专利技术的工作原理：机架、悬臂梁、支撑板、竖梁用于安装及支撑预分散装置的所有零部件。当预分散装置运行时，启动鼓风机产生气流，通过调节控制阀门的开度可改变直管段内输送气流的流量，气流流量用流量计测量，由流量和管道内径可计算出管道内气流速度。料斗中盛放纳米填料，当需要纳米填料时，开启控制阀，纳米填料由稳定气流夹带经渐扩管入口进入渐扩管，而后由渐扩管出口喷射到圆筒形围挡的内部空间，在支撑平台和圆筒形围挡之间放置胶纸或胶布，纳米填料将分布于胶纸或胶带表面，可用于研究纳米填料的分散状态；也可在支撑平台上放置胶乳
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填料搅拌混合装置，直接进行湿法混炼。在纳米填料分散状态实验研究中，需更换不同长度的渐扩管，需要调节渐扩管与圆筒形围挡之间的距离；在直接湿法混炼时，也需要调节搅拌装置与渐扩管之间的距离，以上距离的调节可使用手动扳手或电动扳手旋紧或旋松旋转螺栓进而促使滑动铰链滑块沿滑道滑动，由支杆托举支撑平台上升或下降来实现，上升或下降的距离可由刻度尺标识。
[0016]采用上述结构，本专利技术可达到的有益效果为：
[0017]利用不同截面积比、不同长度渐扩管产生不同流体压力和流速的流体动力学效果，从而改善纳米填料的分散均匀性，与胶乳混合之前实现纳米填料的预分散，与现有湿法混炼过程中胶乳
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填料的混合方式相比，在保障纳米填料分散效果的基础上，可扩大生产规模、提高湿法混炼生产效率、节能减碳、降低设备复杂性、减少设备投入及保障生产更安全。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有的技术方案，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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一
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。
[0019]图1是本专利技术的结构示意主视图。
[0020]图2是本专利技术的左视图。
[0021]图3是本专利技术结构示意图中机架的左视图。
[0022]图4是机架的A
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A向视图。
[0023]图5是机架的B
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B向视图。
[0024]附图标记说明：
[0025]机架(1)、悬臂梁(1
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1)、支撑板(1
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2)、竖梁(1
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3)、刻度尺(2)、鼓风机(3)、控制阀门(4)、直管段(5)、气体流量计(6)、拉索(7
‑
1，7
‑
2)、直角弯头(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：该装置包括机架(1)；固定于机架右侧的刻度尺(2)；固定于刻度尺上方的鼓风机(3)；与鼓风机出风缓冲管段连接的控制阀门(4)；与控制阀门连接的直管段(5)；安置于直管段上的气体流量计(6)；用于加固直管段并固定于悬臂梁的拉索(7
‑
1，7
‑
2)；与直管段左侧端面连接的直角弯头(8)；固定于直角弯头的料斗(9
‑
1)；与直角弯头下端面连接的缓冲直管段(10)；固定于缓冲直管段左侧的压力表(11)；与缓冲直管段对接的渐扩管(12)；位于渐扩管正下方的圆筒形围挡(13)；以及圆筒形围挡的支撑机构(14)。2.根据权利要求1所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的机架(1)包括固定于机架上端面的悬臂梁(1
‑
1)；固定于机架底端的支撑板(1
‑
2)；固定于机架右端面中间的竖梁(1
‑
3)，整个机架用于安装及支撑预分散装置的所有零部件。3.根据权利要求1和2所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的刻度尺(2)固定于机架中间竖梁(1
‑
3)的前端面，用于标识支撑平台(14
‑
1)的上升或下降高度；所述的鼓风机固定于中间竖梁(1
‑
3)的前端面，位于刻度尺(2)的正上方，用于提供预分散气流。4.根据权利要求1所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的控制阀门(4)用于控制气流管道内的空气流量，以达到改变或控制管道内空气流速的目的。5.根据权利要求1和4所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的直管段(5)用于实现气体的稳定流动及安置气体流量计(6)。6.根据权利要求1和5所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的气体流量计(6)用于测量气体输送管道内气体的体积流量，进而用于计算空气流速。7.根据权利要求1所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的拉索(7
‑
1,7
‑
2)用于保持和固定直管段的水平位置，以及承受悬空管道的部分重力，拉索的顶端用螺栓固定于机架悬臂梁(1
‑
1)；所述的直角弯头(8)用于输送气流并改变气流方向；所述的料斗(9
‑
1)用于储存纳米填料，控制阀(9
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2)用于控制纳米填料的供应；所述的缓冲直管段(10)用于稳定经直角弯头(8)的气流；所述的压力表(11)用于测量填料入口的气流压力；所述的渐扩管(12)通过改变流场运动状态，促使团簇纳米颗粒分散，并将纳米填料喷射到圆筒形围挡(13)的内部空间。8.根据权利要求1和7所述的用于湿法混炼的纳米填料预分散装置，其特征在于：所述的圆筒形围挡(13)用于限制纳米填料在水平方向上的最大扩散范围；圆筒顶端采用倒锥形圆筒壁结构，用于限制纳米填料向上扩散逃...

【专利技术属性】
技术研发人员：何燕，穆柄臻，陈海龙，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：