本發(fā)明涉及納米乳液的制備，具體地說，本發(fā)明涉及用于制備納米乳液的多轉(zhuǎn)子處理裝置及其用途。

背景技術(shù)：

納米乳液(乳狀液)具有廣泛的用途，例如，將潤滑油制成納米乳液(納米潤滑油)，可以有效地提高潤滑油的性能和使用壽命。

傳統(tǒng)的納米乳液的制備方法是將兩種互不相溶的液體在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經(jīng)成核、聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后得納米粒子。上述這些方法是低效、高成本的，從而限制了納米乳液的廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明利用多轉(zhuǎn)子攪拌器產(chǎn)生高速渦旋環(huán)境，通過物理和化學(xué)反應(yīng)將兩種或兩種以上互不混溶的液體制成納米乳液，從而實(shí)現(xiàn)了大批量的納米乳液的制備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于制備納米乳液的多轉(zhuǎn)子處理裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明的裝置為：在主鴿籠式套筒內(nèi)設(shè)置多個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，每個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括副齒輪、副鴿籠式套筒、旋轉(zhuǎn)刀頭、刀頭套筒；每個副齒輪與主齒輪嚙合，并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刀頭轉(zhuǎn)動；主齒輪由馬達(dá)驅(qū)動；主鴿籠式套筒和副鴿籠式套筒分別有頂蓋和底蓋。

上述裝置構(gòu)成三種類型的隔室，第一種由主鴿籠式套筒、其頂蓋和底蓋圍成，其容納多個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，在其頂蓋和底蓋上有與每個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對應(yīng)的孔；第二種由副鴿籠式套筒、其頂蓋和底蓋圍成，其容納刀頭套筒，在其頂蓋和底蓋上分別有與刀頭套筒直徑匹配的開孔；第三種由刀頭套筒圍成，其容納用于攪拌的旋轉(zhuǎn)刀頭，沒有頂蓋和底蓋。

所述套筒均為繞軸轉(zhuǎn)動的圓柱形旋轉(zhuǎn)體，筒壁上存在鏤空的孔或條紋。馬達(dá)轉(zhuǎn)速為5,000至11,000rpm，高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生非常強(qiáng)的渦旋。馬達(dá)驅(qū)動主齒輪，主齒輪帶動副齒輪以主齒輪大約1.5～3倍的速率旋轉(zhuǎn)。當(dāng)副齒輪旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)刀頭會以與副齒輪同樣的速率轉(zhuǎn)動。

旋轉(zhuǎn)刀頭被刀頭套筒環(huán)繞，所述刀頭套筒的壁上有不同類型和大小的鏤空的孔或條紋，如圖3所示。孔或條紋的類型和大小與乳液顆粒的大小有關(guān)。本發(fā)明的裝置可以用于制備5微米至50微米的乳液。

旋轉(zhuǎn)刀頭的刀口邊緣與刀頭徑向有一定的偏斜度，其角度為圖4所示的α角，優(yōu)選為95～105度，特別優(yōu)選100度。所述裝置可以用不銹鋼、鋁合金、銅和/或鈦制造，優(yōu)選用不銹鋼制造。

本發(fā)明提供的多轉(zhuǎn)子攪拌處理裝置的使用方法為：使待處理乳液進(jìn)入刀口套筒，例如通過刀口套筒下方的開口進(jìn)入刀口套筒；開動馬達(dá)，主齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動副齒輪旋轉(zhuǎn)，副齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刀頭轉(zhuǎn)動；處理后的乳液流出刀頭套筒，收集后檢測是否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的裝置可用于制備納米潤滑油。當(dāng)制備納米潤滑油時，先向潤滑基礎(chǔ)油(base oil)中加入納米添加劑，例如NIS公司生產(chǎn)的NanoLub RC-X添加劑，然后用本發(fā)明的多轉(zhuǎn)子攪拌處理裝置進(jìn)行處理。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

(1)多個轉(zhuǎn)子同時攪拌不僅增加了有效攪拌體積，還能對乳液施加強(qiáng)剪切、高紊流攪拌；

(2)裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，使用方便靈活；

(3)可進(jìn)行乳液的批量或連續(xù)供給，便于進(jìn)行大量乳液的制備。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為所述裝置的構(gòu)造示意圖；圖中標(biāo)號為：101－馬達(dá)；102－主齒輪；103－副齒輪；104－旋轉(zhuǎn)刀頭；105－副鴿籠式套筒；106－主鴿籠式套筒；107－副鴿籠式套筒底蓋；108－主鴿籠式套筒頂蓋；109－刀頭套筒。

圖2為主齒輪與三個副齒輪的關(guān)系示意圖，其中標(biāo)記2和3指的分別是主齒輪和副齒輪的齒。

圖3為刀頭套筒的示意圖，其中標(biāo)記9指的是套筒側(cè)壁的鏤空的孔或條紋。

圖4為旋轉(zhuǎn)刀頭與刀頭套筒示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面以用三轉(zhuǎn)子攪拌處理裝置制備納米潤滑油為例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，在主鴿籠式套筒106內(nèi)設(shè)置三個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，每個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括副齒輪103、副鴿籠式套筒105、旋轉(zhuǎn)刀頭104、刀頭套筒109。每個副齒輪103與主齒輪102嚙合，并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刀頭104轉(zhuǎn)動；主齒輪102由馬達(dá)101驅(qū)動。主鴿籠式套筒有頂蓋和底蓋，頂蓋和底蓋上分別有與三個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對應(yīng)的開孔。

上文所述的三種隔室的體積比為：

1刀頭套筒隔室與副鴿籠式套筒隔室之比為15％；

2刀頭套筒隔室與主鴿籠式套筒隔室之比為0.45％；

3副鴿籠式套筒隔室與主鴿籠式套筒隔室之比為3％。

副鴿籠式套筒105為繞軸轉(zhuǎn)動的圓柱形旋轉(zhuǎn)體，側(cè)壁也有鏤空的通孔。

如圖2所示，三個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的副齒輪103按等邊三角形方式環(huán)繞主齒輪102。馬達(dá)驅(qū)動主齒輪帶動副齒輪以主齒輪兩倍的速率旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)刀頭的刀口邊緣與刀頭徑向的偏斜度的角度α為100度。刀頭的高度為18mm，刀頭套筒的高度為25.5mm。

使用時，根據(jù)產(chǎn)品說明書，向潤滑基底油中添加NanoLub RC-X納米添加劑。令加入納米添加劑的潤滑基礎(chǔ)油從刀頭套筒109隔室的底部開口中流入，從副鴿籠式套筒隔室中流出，再經(jīng)過主鴿籠式套筒隔室，最后流入儲液罐。在此期間，開動馬達(dá)101，轉(zhuǎn)速為10,000rpm。

馬達(dá)驅(qū)動主齒輪102旋轉(zhuǎn)，由主齒輪102帶動副齒輪103旋轉(zhuǎn)，與副齒輪103連接的旋轉(zhuǎn)刀頭104以相同的速率旋轉(zhuǎn)，連續(xù)旋轉(zhuǎn)攪拌制造大量乳液。

檢測收集到的經(jīng)過處理的乳液，證實(shí)本發(fā)明裝置產(chǎn)生了合格的納米潤滑油。

圖2為主齒輪與三個副齒輪的關(guān)系示意圖，其中標(biāo)記2和3指的分別是主齒輪和副齒輪的齒。

圖3為刀頭套筒的示意圖，其中標(biāo)記9指的是套筒側(cè)壁的鏤空的孔或條紋。

圖4為旋轉(zhuǎn)刀頭與刀頭套筒示意圖。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。