專利名稱：制造具高固含量納米無機粉末乳化液的裝置、制造方法及其產品的制作方法
技術領域：
本發明提供一種可生產具有高固含量無機粉末乳化液的裝置，尤指一種利用簡單工藝而能獲取含有納米級粒徑大小尺寸的高固含量無機粉末乳化液的裝置和利用該裝置制造高固含量納米無機粉末乳化液方法及該方法得到的產物。
背景技術：
現今物理性納米研磨技術中，其研磨固含量均在9％之內，大大影響產量及應用。同時現今獲制納米粒徑大小的納米粉體技術也具有諸多缺點。請參閱下表所列現行工業納米粉體工藝技術的比較。
綜上所述，現行工業上以物理方式(機械研磨法)、物理化學法(氣相法)及化學法(液相法)制造納米粉體的加工方法仍存有很多缺點，使得物理性方式制造含有納米級粒徑大小的粉體的成本大幅提高。另外，以物理性方式制造含有該納米粉體的乳化液其工藝繁復，因此目前以物理性方式制造方法仍有待進一步改良。
發明內容
鑒于現有的制造納米級粉體的加工方法的缺點，尤其是乳化液制作流程復雜及其成本高等問題，本發明提供一種可以簡單流程制造具高固含量納米粉體乳化液的裝置，通過該裝置所提供的流程，可以有效解決現有技術存在的問題。
本發明提供一種制造具高固含量納米無機粉末的乳化液的裝置，其包含一入料機，該入料機與一加壓機連接設置，該加壓機以一第一加壓管與一球磨機裝置連接，該球磨機裝置以一第二加壓管與一切削器裝置連接，及該切削器裝置以一第三加壓管與出料口連接設置。
本發明的裝置成本低廉，借助該裝置可以制成具高固含量無機粉末乳化液，其具有加工時間短、效率和產量高的特點。
上述球磨機裝置優選為低溫多層球磨機裝置，更優選具有1至10層球磨層。
上述切削器裝置優選為低溫喉頸結構渦流式及小角度多刀式自由擺動性切削器裝置。
本發明還提供一種由前述裝置以制成具高固含量無機粉末乳化液的制造方法，其中包含將無機粉體、水溶性(親水性)載體或油溶性(親油性)載體、抗靜電劑等原料放入入料機，經球磨機及切削器裝置處理后，再于出料口獲取產品的步驟。
上述方法中無機粉體在混合原料中的比例優選為20.5％至65％(W/W)；該方法中球磨機裝置及切削器裝置的處理步驟優選于低溫下進行；更優選溫度約為-20℃至10℃。
本發明還提供一種利用前述制造方法得到的具高固含量無機粉末乳化液。
本發明的上述產品所含粉粒粒徑大小優選約30nm至1000nm；無機粉末在所有原料中的含量優選為20％至60％(W/W)。
本發明具有以下優良特性1.由于本發明所提供的制造裝置及制造方法，其耗電量小于3至5馬力，因而具有低耗能的優點。
2.本發明所提供的制造裝置及制造方法，可經由一次作業后達提高加工粉體的固含量達20％至6％。
3.本發明所提供的制造裝置及制造方法，具有加工時間短且產量高的優點，每個操作臺可于2至3小時內處理100公斤的加工漿料。
4.本發明所提供的制造裝置及制造方法，由于在含有載體的條件下進行加工，其粉粒形狀、粒徑及粒度分布可于加工過程控制，減少微粉粒聚結的情形。
5.通過本發明所提供的制造裝置及制造方法，可同時將多種粉體進行加工處理，以制作圓形的納米粉末及復合式納米粉末。
6.通過本發明所提供的制造方法，可加工硬度為2至8H的各式材質。
7.更進一步，本發明所提供的制造方法可以制作多功能復合式納米粉末。
8.經由本發明制造方法所制作出的乳化液，其可具有較好的熱穩定性。
9.本發明所提供的制造方法，可兼具均質及研磨的功能。
10.本發明所提供的制造方法，其具有工藝簡單與產品易于收集的優點。
11.本發明所提供的制造方法，其不需研磨介質等的耗材，可進一步節省耗材支出。
圖1本發明流程的各組件配置示意圖。
附圖標號10-加壓機11-入料機12-過濾機20-第一加壓管21-第二加壓管22-第三加壓管 30-球磨機裝置40-切削器裝置50-出料口
具體實施例方式
以下結合附圖詳細說明本發明，但不限定本發明的實施范圍。
本發明利用研磨過程中加入Modi-ammonium型式的抗靜電劑(銨類抗靜電劑)，同時利用低溫多層球磨裝置及低溫喉頸結構渦流式及小角度多刀式自由擺動性切削器加工，以制備親水性或親油性載體硬度2至8H的高固含量(20至60％(W/W))無機粉末乳化液。此外，應用該乳化液，可大大減少產品中化學藥劑的填充量，使產品更具物理性及環保性。
本發明的目的在于提供一種制造方法簡單、成本低且可制備親水性或親油性載體的高固含量(20至60％(W/W)、硬度2至8H的無機粉末乳化液方法及該加工機構的配置。
下列名詞對本領域技術人員而言，可以被充分理解；為避免在本發明的具體實施例中任何意義不明確的解釋，定義如下“高固含量”意指在最終成品中所含的無機粉末含量高于15％(W/W)以上，優選為20％至65％(W/W)，最優選為20％至60％。
“乳化液”意指均勻互溶的液體(水與油)，這種狀態稱乳化，所形成的液體稱為乳化液。
“抗靜電劑”意指可消除靜電的物質。由于靜電在聚合物加工和使用過程中是不利因素，它可能會引起材料的排斥或吸引，例如在高速制粒時，滾動的粉末所產生的靜電會使粉末相互吸引成團，妨礙粉末分布的均勻性；此外，帶有靜電的制品或容器，也易因此吸附灰塵、水分或微生物。抗靜電劑可消除聚合物累積的靜電，本發明中該抗靜電劑種類可為Modi-ammonium型抗靜電劑(如，銨類抗靜電劑)，其可在乳化液內形成抗靜電分子層，有助于減少摩擦，減少靜電產生；或借助抗靜電劑的電荷與摩擦產生的靜電電荷相反時發生電中和。
本發明其它特征及優點將可明顯見于下列優選具體實施例。
實施例一含高固含量的乳化液的制造為了達到前述目的，請參閱圖1所示，本發明的各組件配置如下
一加壓機10其連接設有一入料機11，加壓機10內部設有一與入料口相連通的過濾機12(或稱過濾器)。加壓機10以一第一加壓管20連通于一球磨機裝置30，該球磨機裝置30優選為低溫多層球磨機裝置，最優選為一種具有1至10球磨層的低溫多層球磨機裝置；球磨機裝置30以一第二加壓管21與一切削器裝置40相連通，該切削器裝置40優選為一種低溫喉頸結構渦流式切削器裝置，而后以第三加壓管22與一出料口50相連通，并于出料口50取出成品。
制造本發明的含高固含量的乳化液，其包含無機粉體、水溶性載體或油溶性載體、抗靜電劑等。添加順序為將無機粉體放置于高速攪拌的水溶性載體或油溶性載體中，之后將抗靜電劑以0.5％～5％比例放置于無機粉體/水溶性載體或油溶性載體溶液，將原料放入入料機11，粉體在與其它基質(包含載體、抗靜電劑等)的混合原料中的比例優選為約20.5％至65％，而后通過低溫多層球磨機裝置及低溫喉頸結構渦流式切削器裝置，低溫條件優選為-20℃至10℃，以制備本發明水溶性載體或油溶性載體的高固含量(20％至60％)的無機粉末乳化液。其中，經研磨后的粉末粒徑大小為約20nm至1200nm；粉末粒徑大小優選為30nm至1000nm。
由于該無機粉末需經過低溫多層球磨機研磨，因此，硬度2至8H的無機粉末均可進行加工。
本發明是將微米級1至3微米的無機粉末，經過加工裝置加工后制得產品。如此加工方式不但成本低、加工時間短、產品穩定性佳及產品應用面廣，更可改善現行以化學方式須在強酸及強堿下才可制備高固含量乳化液，及以購置納米級粉末，和在利用物理方式進行分散及研磨所帶來粉末粒子再次聚結、成本高、加工時間長、產品穩定差及產品應用面窄等問題。
以上所述，僅為本發明的優選實施例，本發明的權利范圍并不局限于此，本領域技術人員可依據本發明所披露的技術內容做適當改變，均應屬不脫離本發明的保護范疇。
權利要求
1.一種制造具高固含量納米無機粉末的乳化液的裝置，其包含一入料機，該入料機與一加壓機連接設置，該加壓機以一第一加壓管與一球磨機裝置連接，該球磨機裝置以一第二加壓管與一切削器裝置連接，及該切削器裝置以一第三加壓管與出料口連接設置。
2.如權利要求1所述的裝置，其中球磨機裝置為低溫多層球磨機裝置。
3.如權利要求2所述的裝置，其中球磨機裝置具有1至10層球磨層。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其中切削器裝置為低溫喉頸結構渦流式及小角度多刀式自由擺動性切削器裝置。
5.一種利用權利要求1所述的裝置制備乳化液的制造方法，其中包含將原料放入入料機，經球磨機裝置及切削器裝置后，再于出料口獲取產品的步驟，所述的原料包括無機粉體、水溶性載體或油溶性載體和抗靜電劑。
6.如權利要求5所述的制造方法，其中無機粉體在原料中的重量比例為20.5％至65％。
7.如權利要求5或6所述的制造方法，其中經球磨機裝置及切削器裝置的處理步驟是在低溫下進行。
8.如權利要求7所述的制造方法，其中所述的低溫為-20℃至10℃。
9.一種經由權利要求5所述的制造方法生產的具高固含量無機粉末乳化液。
10.如權利要求9所述的乳化液，其中無機粉末粒徑為30nm至1000nm。
11.如權利要求9所述的乳化液，其中無機粉末的重量含量為20％至60％。
12.如權利要求10所述的乳化液，其中無機粉末的重量含量為20％至60％。
全文摘要
本發明提供了一種制造具高固含量納米無機粉末的乳化液的裝置，其包含一入料機，該入料機與一加壓機連接設置，該加壓機以一第一加壓管與一球磨機裝置連接，該球磨機裝置以一第二加壓管與一切削器裝置連接，及該切削器裝置以一第三加壓管與出料口連接設置；本發明還提供一種經由以上裝置以制造具高固含量納米無機粉末乳化液的方法以及由該制造方法所制出的具高固含量納米無機粉末乳化液。
文檔編號B02C18/00GK101032707SQ20061005686
公開日2007年9月12日 申請日期2006年3月9日 優先權日2006年3月9日
發明者蔡宜壽, 林清安, 廖本逸 申請人:逢甲大學