碳纳米管预压装置及系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种粉体材料预压装置，尤其适用于碳纳米管粉体材料的碳纳米管预压装置及系统。


背景技术：

[0002]
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，主要由呈六边形排列的碳原子构成，其特性为结晶度高、导电性强、导热快，具有非常优异的力学和电学性能，可以广泛应用于锂离子电池、电热转换器件、高分子复合材料等领域。然而，碳纳米管粉体在生产过程中，由于质量轻，松装密度小，容易受到外界影响而四处弥散，很难做到快速、高效的对碳纳米管进行压缩，很大程度上降低了收集和包装效率。专利cn208428715u《一种粉体压缩收集装置》提供的一种粉体压缩收集装置需要人工进料和压缩，压缩的便捷性和效率普遍较低，无法满足大批量生产需要。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种碳纳米管预压装置及系统，其能够实现自动连续进料，从而在生产过程中提高对碳纳米管的压缩效率，便于后期的包装。
[0004]
为实现上述目的，所采取的技术方案是：
[0005]
一种碳纳米管预压装置，包括：
[0006]
进料腔；
[0007]
预压对辊组，其设置在所述进料腔的下部，用于对粉料进行压缩；以及
[0008]
喂料组件，其设置在所述进料腔和所述预压对辊组之间，用于向所述预压对辊组内连续喂料；
[0009]
所述进料腔的中部设置有进料口，所述进料腔的顶部设置有出风口，在所述进料口和出风口之间设置有收尘单元，所述收尘单元用于气体中粉尘过滤和沉降。
[0010]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述收尘单元包括多根并排布置的沉降立管，所述沉降立管的长度为600mm~1500mm，所述沉降立管的直径为100mm~200mm；或收尘单元设置为除尘布袋。
[0011]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述预压对辊组包括：
[0012]
成型筒体；
[0013]
第一挤压辊组，至少两组所述第一挤压辊组并排布置；以及
[0014]
第二挤压辊组，所述第一挤压辊组和所述第二挤压辊组均布置在所述成型筒体内，所述第二挤压辊组设置在所述第一挤压辊组下部，且在所述第一挤压辊组和所述第二挤压辊组之间设置有引料板；所述成型筒体的下端设置有出料口。
[0015]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述喂料组件为设置在各所述第一挤压辊组上方的喂料辊筒。
[0016]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述成型筒体包括第一筒体和第二筒体，所述第一挤压辊组和所述第二挤压辊组分别设置在所述第一筒体和第二筒体内。
[0017]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述进料腔的上部设置有反吹组件，所述反吹组件用于对收尘单元进行反吹。
[0018]
根据本实用新型碳纳米管预压装置，优选地，所述预压对辊组的各辊筒均为聚四氟乙烯材质的包胶滚筒。
[0019]
一种碳纳米管预压系统，其特征在于，包括：
[0020]
如上述的碳纳米管预压装置和气力输料设备。
[0021]
根据本实用新型碳纳米管预压系统，优选地，所述气力输料设备由n
2
作为介质进行输送。
[0022]
根据本实用新型碳纳米管预压系统，优选地，还包括气体循环装置，其用于对出风口的气体进行回收循环利用。
[0023]
采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
[0024]
本实用新型整个预压过程在全封闭的环境中进行，设备通体采用不锈钢外壳，密封性能好，能够实现粉料的密封输送、沉降和压缩，大大优化了生产车间的工作环境。
[0025]
本申请可以对碳纳米管进行90%的压缩，大大提高了碳纳米管的压缩效率，且能够实现连续不间断的自动化生产，设备的生产效率和自动化程度高，大大降低了人力劳动的投入。
[0026]
本申请可以实现对气体的循环利用，在一定程度上降低了人力、物力的投入，为企业的快速发展提供了技术保障。
[0027]
本申请设计了气体反吹系统，可以实现对碳纳米管的全部压缩，最大程度降低了碳纳米管在压缩过程中的质量损失。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
[0029]
图1为根据本实用新型实施例的碳纳米管预压装置的结构示意图。
[0030]
图2为根据本实用新型实施例的碳纳米管预压装置的俯视结构示意图。
[0031]
图3为根据本实用新型实施例的第一挤压辊组的结构示意图。
[0032]
图4为根据本实用新型实施例的第二挤压辊组的结构示意图。
[0033]
图中序号：
[0034]
100为进料腔、101为进料口、102为出风口、103为收尘单元；
[0035]
210为第一筒体、211为第一挤压辊组、212为喂料组件、220为第二筒体、221为引料板、222为第二挤压辊组、223为出料口。
具体实施方式
[0036]
下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属
领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0037]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
[0038]
应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
[0039]
应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0040]
应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
[0041]
参见图1-图4，本申请公开了一种碳纳米管预压装置，包括进料腔100、预压对辊组和喂料组件，预压对辊组设置在进料腔的下部，用于对粉料进行压缩；喂料组件设置在进料腔和预压对辊组之间，用于向预压对辊组内连续喂料；进料腔的中部设置有进料口101，进料腔的顶部设置有出风口102，在进料口和出风口之间设置有收尘单元103，收尘单元103用于气体中粉尘过滤和沉降。
[0042]
收尘单元包括多根并排布置的沉降立管，沉降立管的长度为600mm~1500mm，沉降立管的直径为100mm~200mm；或也可以将收尘单元设置为除尘布袋；为了进一步的提高实现粉尘的过滤和沉降，可以在沉降立管的顶部设置除尘布袋，实现二者的组合。
[0043]
预压对辊组包括成型筒体、第一挤压辊组211和第二挤压辊组222，至少两组第一挤压辊组并排布置；第一挤压辊组211和第二挤压辊组222均布置在成型筒体内，第二挤压辊组222设置在第一挤压辊组211下部，且在第一挤压辊组和第二挤压辊组之间设置有引料板；成型筒体的下端设置有出料口223。
[0044]
喂料组件212为设置在各第一挤压辊组上方的喂料辊筒。
[0045]
优选地，本实施例中的成型筒体包括第一筒体210和第二筒体220，第一挤压辊组和第二挤压辊组分别设置在第一筒体和第二筒体内，进料腔、第一筒体、第二筒体之间通过法兰盘连接固定，形成密封的筒体结构。
[0046]
在工作一段时间后，为了避免粉尘附在筒壁上或者堵塞除尘布袋，可以在进料腔的上部设置反吹组件，反吹组件用于对收尘单元进行反吹，能够提高碳纳米管材料的收集，进一步地，预压对辊组的各辊筒均为聚四氟乙烯材质的包胶滚筒，从而减少碳纳米管材料的损耗。
[0047]
本申请还提供了一种碳纳米管预压系统，包括如上述的碳纳米管预压装置和气力输料设备。气力输料设备由惰性气体进行输送，本实施例中选用n
2
作为介质进行输送，同时可以设置气体循环装置，其用于对出风口的气体进行回收，进行循环重复利用。
[0048]
以下结合三个具体的实施例，进行工作原理和具体的参数尺寸设计的详细描述：
[0049]
实施例1：
[0050]
本实用新型提供一种适合于碳纳米管的预压装置，如图1所示。碳纳米管材料从图1中进料口101处，由n
2
吹入该装置，在重力的作用下，落入喂料组件212中，碳纳米管经由喂料组件，可以均匀的进入第一挤压辊组211中。图3为喂料组件212和第一挤压辊组211的侧视图，该工序对碳纳米管进行一级压缩，可以将碳纳米管压缩至原来体积的60%，压力＜0.05mpa。该工序结束后，碳纳米管由引料板进入第二挤压辊组222中，进行二级压缩，图4为此工序的侧面图，材料在辊组的挤压下，体积降至原来的1/10，压力＜0.1 mpa。整个压缩过程所用预压对辊组的各滚筒均为聚四氟乙烯材质的包胶滚筒，能够有效减少材料在压缩过程中的质量损失。
[0051]
实施例2：
[0052]
本实用新型还提供适合于碳纳米管的预压装置，碳纳米管由于质量轻，很容易在压缩过程中漂浮在设备的内壁及上部，为了避免此过程的质量损失，该装置增加了收尘单元103。如图1中所示，三个沉降立管的长度均为1
±
0.1m，直径为130
±
5mm。在投料结束后，可以用n2吹扫该设备，将残余的碳纳米管吹入压缩装置中进行压缩。图2为预压装置的俯视图，其长、宽均为1500
±
5mm。
[0053]
实施例3：
[0054]
本实用新型还提供一种适合于碳纳米管的气体循环装置和反吹组件，该设备可以实现对n
2
的循环利用。n
2
从图1中进料口处携带碳纳米管吹入装置，大量的碳纳米管在重力作用下落入预压对辊组中进行压缩，少部分漂附在设备的内壁及上部，此时停止投料，从图1中出风口处通入n
2
，通过反吹，可以将收尘单元中的碳纳米管吹入预压装置中进行压缩。该过程在很大程度上降低了碳纳米管在预压过程中的质量损失，大大提高了碳纳米管的压缩效率；工作过程中由出风口排出的气体还能够通过气体循环装置进行重复利用。
[0055]
本申请的工作原理是：碳纳米管由惰性气体吹入，经过喂料组件进入第一挤压辊组211中，进行一级压缩；压缩结束后，样品由引料板221进入第二挤压辊组222中，进行二级压缩。碳纳米管由惰性气体吹入装置，该惰性气体为n
2
，通过控制n
2
的流量，可以调节进样的速度，速度一般控制在30~50 g/min，碳纳米管在重力的作用下落入喂料组件212中。本实施例中喂料组件212的直径为140~160mm，该组件可以使碳纳米管均匀地摊在第一挤压辊组211上。
[0056]
一级压缩过程由两组对辊组成，其直径均为180~220mm，长度为600~800mm，该过程可以对碳纳米管完成60%的压缩，压力＜0.05mpa；该阶段完成后，样品由引料板221处进入二级压缩过程。二级压缩过程由一组对辊组成，其尺寸与一级压缩过程中的对辊相同，压力＜0.1 mpa，碳纳米管经过二级压缩，体积可降至原来的1/10。
[0057]
具体的预压步骤为：
[0058]
（1）碳纳米管由n
2
吹入预压装置内，在重力的作用下落入喂料组件；
[0059]
（2）样品经过喂料组件，均匀摊在第一挤压辊组211上，进行一级压缩；
[0060]
（3）一级压缩结束后，碳纳米管由引料板处进入第二挤压辊组222中，进行二级压缩；
[0061]
（4）二级压缩结束后，出料。
[0062]
上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的
保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除