[发明专利]通过强剪切力进行连续分散的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续而有效地分散浆料(粉末状物质和液体的混合物)中的多种液体或粉末状物质的装置。

背景技术

均质而连续地分散浆料中的多种液体或粉末状物质的装置是已知的。在该装置中，大量液体或浆料通过高速旋转的圆形转子与静止的定子之间的狭窄空间。因此，浆料中的多种液体或粉末状物质通过由高速旋转产生的强离心力和强剪切力均质而连续地分散(例如见日本专利特开No.2000-153167的图1)。这里使用的术语“分散”意指均质地分散浆料中的粉末状物质或者均质地混合多种液体。

发明内容

然而，由于静止的定子的表面上的原料的流动速率为零，所以几乎没有剪切能分配给定子表面附近的材料。因此，常规装置一直是不利的，因为其分散效率低。

此外，尽管原料通过剪切力分散在小区域内，但是总体上，材料被不同地分散处的部分是不均匀分布的。因此，存在在大区域内再次混合原料以获得均质混合物的需要。为此，在后续过程中必须安装分批型分散装置。

如果期望的分散条件未通过一个过程完成，则原料可能需要进行循环，或者原料可能需要由串联连接的多个分散装置反复地分散。因此，用于安装附加的循环系统或安装所述多个分散装置的成本和面积或者处理时间可能增加。这些就是问题所在。

构想了本发明以解决这些问题。因此，本发明的一个目的是提供一种可以通过向所有原料确定地分配剪切力以及通过在装置中结合以下两种能力而高效且连续地分散原料的分散装置，所述两者能力为通过剪切力在小区域内分散的能力以及在大区域内分散的能力。

为了实现该目的，例如如图1和图2中示出的，本发明第一方面的通过剪切力进行分散的装置包括彼此面对的第一转子1和第二转子2。原料在通过转子1、2之间到达转子的外周时被分散。所述分散装置包括：用于使第一转子1沿第一方向R1旋转的第一装置8；和用于使第二转子2沿与第一方向R1相反的第二方向R2旋转的第二装置9。用于供给原料的出口20设置在第一转子1或第二转子2的旋转中心处。

通过如上文讨论地构造所述装置，第一转子1和第二转子2沿相反的方向旋转。因此，剪切能被确定地施加至所有原料。由此可以获得有效而连续地分散材料的分散装置。

例如如图1中示出的，在第一方面的通过剪切力进行分散的装置中，通过第一转子1的平坦表面21和转子2的平坦表面31在出口20的外侧上形成空间3。缓冲部6形成在空间3的外侧上，在缓冲部6中第一转子与第二转子之间的距离大于空间3中的距离。外周上的侧面32在缓冲部6的外侧上形成在第二转子2上。外周上的侧面32使第一转子1与第二转子2之间的距离小于缓冲部6中的距离。这是本发明的第二方面。

通过如上文讨论地构造所述装置，所述空间具有由剪切力导致的在小区域内进行分散的功能，而缓冲部具有在大区域内进行分散的功能。由此可以获得有效且连续地分散材料的通过剪切力进行分散的装置。

例如如图1中示出的，在第二方面的通过剪切力进行分散的装置中，外周上的侧面32设置成平行于第一转子1的旋转轴线8，或向第一转子1的旋转中心倾斜。这是本发明的第三方面。

通过如上文讨论地构造所述装置，由于外周上的侧面32设置成平行于第一转子的旋转轴线或朝向第一转子的旋转中心倾斜，故而原料不流出缓冲部，除非原料的体积大于缓冲部的容积。因此，原料聚集在该部分中。由于来自所述空间的额外的原料以高速流向缓冲部中聚集的原料，并有力地与这些原料混合，所以原料在缓冲部中均质地分散。

例如如图4中示出的，在第二或第三方面的通过剪切进行分散的装置中，外周上的侧面32的末端形成为朝所述旋转中心延伸的悬垂物62。这是本发明的第四方面。

通过如上文讨论地构造所述装置，由于外周上的侧面32的末端形成为朝所述旋转中心延伸的悬垂物，所以原料不会流出缓冲部，除非原料的体积大于缓冲部的容积。因此，原料聚集在该部分中。由于来自所述空间的额外的原料以高速流向缓冲部中聚集的原料，并有力地与这些原料混合，所以原料在缓冲部中均质地分散。

例如如图1中示出的，在第二或第三方面的通过剪切进行分散的装置中，空间3设置成与供给原料的出口20相邻。这是本发明的第五方面。

通过如上文讨论地构造所述装置，由第一和第二转子的旋转导致的离心力施加到所述空间中的原料。因此，随着原料向外流动，原料的流动速率增大。此外，在原料的内侧上产生负压。因此，额外的原料通过供给原料的出口被吸入所述空间中。