[发明专利]一种温致相交变面剪切塑化方法

摘要

本发明公开一种温致相交变面剪切塑化方法，是采用带环形梳齿的内外套筒对接方式形成面剪切研磨装置，结合对物料的快速加热及快速制冷，对至少二组分不同熔点或软化点的物料进行混合塑化方法。塑化过程中多组分中的低熔点或低软化点的物料始终处于熔融状态，而高熔点或高软化点的物料通过快速温度调控，使其相态在固态、半固态、熔融态之间交替发生相交变，配合纯平面剪切的机械研磨作用，物料的固体粒子和熔体碎片反复交替发生破裂、碎化、摩擦等作用而被细化、均化、微纤化和塑化，可大幅度提高塑化效果，使混合物料达到最大程度的分散。

主权项

1.一种温致相交变面剪切塑化方法，是采用面剪切塑化装置，结合对物料的快速加热及快速制冷装置，对至少二组份不同熔点或软化点的物料进行混合塑化方法；所述面剪切塑化装置包括：外套筒（1）、内套筒（2）、输送料筒（3）、输送螺杆（4）、旋转马达（6）、移动丝杆（9）、循环冷却盘管（10）、加热圈（13）；所述旋转马达（6）用于驱动输送螺杆（4）螺旋输送物料；所述外套筒（1）及内套筒（2）均呈杯状，杯内有至少一圈与杯壳同心的环形梳齿，每一圈环形梳齿中有至少二个均匀分布的齿缝，该环形梳齿即构成外圆磨盘（1.2）及内圆磨盘（2.1）；内套筒（2）套装在外套筒（1）内部，内套筒（2）中的内圆磨盘（2.1）与外套筒（1）中外圆磨盘（1.2）相向嵌套，但互不接触；内套筒（2）相对外套筒（1）旋转，内、外圆磨盘之间的各层圆磨盘相互之间构成曲折的磨盘缝隙，用于对物料的面剪切，内、外圆磨盘中的齿缝，构成物料的层间通道，所述外套筒（1）中梳齿面的一侧是带锥度的斜面，所述内套筒（2）梳齿也有与外套筒（1）斜面平行的带锥度斜面；所述移动丝杆（9）用于调节内圆盘磨（2.1）与外圆盘磨（1.2）之间轴向距离；工作中，相互嵌套的内圆磨盘（2.1）与外圆磨盘（1.2）中各相邻梳齿面间缝隙值为恒定值，或者是周期性震荡变化值，缝隙值的周期性震荡变化用于实现对物料的振动塑化；其特征在于：所述温致相交变面剪切塑化方法，是通过快速温度控制器使得低熔点或低软化点物料始终处于熔融流动状态，而高熔点或高软化点物料则在固态、半固态、熔融态之间交替变化，然后在圆筒状磨盘的薄层剪切作用下，实现物料的细化、均化、微纤化和塑化；具体塑化方法如下：设定：物料主体材料由两种或两种以上不同熔点的颗粒状物料组成；其中：低熔点物料设定为熔剂、高熔点物料设定为熔质，施加的塑化温度为T；内圆盘磨（2.1）与外圆盘磨（1.2）之间缝隙为0.5~3mm；内圆盘磨（2.1）相对于外圆盘磨（1.2）旋转；塑化时控制温度T的变化步骤为：⑴启动加热圈（13），快速升温至低熔点物料完全处于熔融流动状态，而高熔点物料处于熔化或半熔化状态，此时低熔点物料与高熔点物料在内、外圆盘磨的剪切作用下，实现流动剪切、分散及细化；⑵启动循环冷却盘管（10），快速降温至高熔点物料处于凝固或半凝固状态，此时高熔点物料起到磨粒的作用，实现固态粒子的研磨、分散；当高熔点物料颗粒处于半凝固状态时，高熔点物料不断延展微纤细化，并逐步断裂成超离散的细颗粒；⑶重复上述步骤⑴和步骤⑵，使所述熔质不断被细化和分散，最终在内、外圆盘磨的机械剪切力作用下，各组份物料通过摩擦、质量交换、细化和分散，达到充分混合和塑化要求。