一种制备纳米纤维素的搅拌装置的制作方法

1.本发明涉及制备化工材料装置技术领域，具体为一种制备纳米纤维素的搅拌装置。


背景技术：

2.纳米纤维素是一类具有高长径比和大比表面积的新型纤维素纳米材料，不仅继承了纤维素原有的生物相容性、环境相容性好地优点，而且具有极佳的机械特性，是当前纤维素纳米材料领域的研究热点。纳米纤维素以其来源广泛、透光性良好、弹性模量较高、可再生及纳米结构优异，广泛应用于聚合物增强、功能材料基底、阻氧包装材料、重金属离子吸附、染料吸附等领域。
3.公告号为cn107486160a的中国专利公开了一种纳米纤维素/硅藻土复合吸附材料的制备方法，它包括以下步骤：
⑴
将硅藻土在水中充分分散后，滴加到纳米纤维素悬浮液中获得第一混合溶液；
⑵
将第一混合溶液搅拌5～10min后，调节第一混合溶液的ph值为5～9；
⑶
将步骤
⑵
获得的第一混合溶液在40～80℃的温度下搅拌2～6h，得到纳米纤维素/硅藻土混合溶液；
⑷
离心洗涤纳米纤维素/硅藻土混合溶液至中性，烘干至恒重，即得到纳米纤维素/硅藻土复合物；上述现有技术中制备需要在反应釜内进行，且需要搅拌；
4.公告号为cn110204915a的中国专利公开了一种防水型纳米纤维素的制备方法，将预处理改性纳米纤维素与改性木质素磺酸钠溶液按质量比1：20～1：30混合于反应釜中，并向反应釜中加入预处理改性纳米纤维素质量0.1～0.2倍的分散剂，于温度为40～50℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌反应1～3h后，过滤，得防水型纳米纤维素坯料，将防水型纳米纤维素坯料于温度为60～80℃的条件下干燥1～2h后，得防水型纳米纤维素；上述现有技术中制备需要在反应釜内进行，且需要搅拌；
5.公告号为cn109972439a的中国专利公开了一种制备纳米纤维素的方法，包括：(1)采用绿色溶剂nmmo/水溶液，加热并调节ph值至大于8；(2)向步骤(1)的nmmo/水溶液中加入木浆纤维素，并进行搅拌溶解，以便得到纳米纤维素混合浆液；(3)将步骤(2)所得纳米纤维素混合浆液倒入去离子水中，进行搅拌分散；(4)将步骤(3)所得纳米纤维素混合浆液进行清洗，以便除去nmmo溶剂；(5)将步骤(4)所得纯浆液进行均质处理，以便得到纳米纤维素。上述现有技术中制备需要在反应釜内进行，且需要搅拌；
6.因此上述几篇现有技术在纳米纤维素制备过程中均应用到反应釜，需要反应釜对反应釜内的物质进行搅拌混匀，因此都要解决如何对反应釜内的物质进行搅拌混匀的问题，因此本技术提供一种新的搅拌结构的方案，以解决如何对反应釜内的物质进行搅拌混匀的问题。


技术实现要素：

7.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种制备纳米纤维素的搅拌装置，具有对反应釜内的物质进行搅拌混匀的优点。
8.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
9.本发明提供一种制备纳米纤维素的搅拌装置，包括设置在反应釜釜体上端外壁的电机以及转动设置在釜体上端内壁的主搅拌轴，所述电机驱动主搅拌轴转动，所述主搅拌轴外壁周向设有若干第一搅拌叶片，所述釜体上端内壁在主搅拌轴的两侧均有副搅拌轴，当主搅拌轴转动时，所述主搅拌轴上设有驱动副搅拌轴在釜体内往返移动的驱动件，所述副搅拌轴外壁周向设有若干第二搅拌叶片，所述主搅拌轴位于釜体内的部分包括若干段拼接轴，所述第一搅拌叶片设置在每段拼接轴上，且上下相邻两个拼接轴不同轴分布且下方拼接轴通过固定件与上方拼接轴的第一搅拌叶片相连。
10.通过采用上述技术方案，在物质进入反应釜釜体内后，电机驱动主搅拌轴转动，使得主搅拌轴上的第一搅拌叶片对釜体内的物质进行搅拌，同时主搅拌轴通过驱动件带动两个副搅拌轴在釜体内做往返移动运动，使得两个副搅拌轴上的第二搅拌叶片也对釜体内的物质进行往返拨动，此时第一搅拌叶片和第二搅拌叶片的配合使用增加了釜体内物质的搅拌效率的同时便于釜体内物质的搅拌混匀，主搅拌轴位于釜体内的部分是若干段拼接轴上下拼接而成，且上下相邻两个拼接轴不同轴分布，此时使得各段拼接轴也充当了搅拌釜体内物质的作用，且拼接轴改变了主搅拌轴的分布范围，进而便于釜体内物质的搅拌混匀，下方拼接轴通过固定件与上方拼接轴的第一搅拌叶片相连，固定件的设置便于安装和拆卸拼接轴。
11.优选地，所述釜体上端内壁在主搅拌轴的两侧均设有固定块，两个所述固定块内均穿设有移动杆，两个所述移动杆的两端均穿出固定块的两侧，且两个所述移动杆在相对的一端通过驱动板连接，所述驱动板上开设有供主搅拌轴穿出的穿出孔，所述驱动件包括设置在主搅拌轴在穿出孔外壁上的三根驱动杆，三根所述驱动杆均匀分布在主搅拌轴外壁上，且三根所述驱动杆在穿出孔内随着主搅拌轴转动，所述穿出孔相对孔壁上均设有沿垂直于移动杆往返移动方向分布的挡块，所述穿出孔上的两个挡块错位分布且当其中一个驱动杆与其中一个挡块侧壁抵触时，另外两个驱动杆与另一个挡块之间无接触，直至该驱动杆与该挡块分离时，相邻的一个驱动杆与另一个挡块侧壁抵触，两个所述移动杆在远离驱动板的一端与副搅拌轴的上端固定连接。
12.优选地，三根所述驱动杆远离主搅拌轴的一端均设为半圆弧形面且三根所述驱动杆的下端面延伸出驱动板的下端面。
13.优选地，所述副搅拌轴除了设置在移动杆上外，所述副搅拌轴的数量设为多个，所述驱动板下端面与副搅拌轴的上端面固定连接。
14.优选地，所述釜体上端内壁在主搅拌轴外设有矩形框，所述矩形框内滑移连接有移动框，所述副搅拌轴的上端固定在移动框背离釜体内壁的一侧，且所述驱动件包括同轴固定设置在主搅拌轴外壁的转盘，所述转盘背离釜体内壁的一侧盘面上固定设有四根驱动柱，四根驱动柱沿与转盘中心同心的圆弧分布，且所述移动框相对内壁上均固定设有推动板，所述推动板的长度方向沿移动框的移动方向分布且两个所述推动板上均开设有若干供驱动柱嵌入的嵌入槽，所述移动框的垂直于推动板长度方向的两个侧壁上开设有供主搅拌轴进入的进入槽。
15.优选地，各个所述驱动柱的下端均延伸至釜体内且外壁均设有若干第三搅拌叶片，所述第三搅拌叶片与第一搅拌叶片错位分布。
16.优选地，所述釜体上端内壁在主搅拌轴的一侧固定设有长条形的滑板，所述滑板朝向主搅拌轴的一侧面通过燕尾槽滑移连接有燕尾块，所述滑板下端面开设有与燕尾槽连通的连通槽，两根所述副搅拌轴的上端穿过连通槽与燕尾块固定连接，所述驱动件包括设置在主搅拌轴外壁的摆板，摆板随着主搅拌轴转动时，所述摆板上设有驱动燕尾块在燕尾槽内往返移动的动力件。
17.优选地，所述动力件包括设置在釜体内壁上的定位块，所述定位块内转动连接有与主搅拌轴平行的转杆，所述转杆一端延伸出定位块背离釜体内壁的一侧且在延伸出的一端同轴固定设有转筒，所述转筒外壁上设有相互垂直分布的第一杆和第二杆，所述摆板远离主搅拌轴的一端设有拨杆，所述燕尾块在朝向拨杆的一侧设有与拨杆抵触的抵触杆，当拨杆推动抵触杆沿着燕尾槽滑移直至拨杆与抵触杆分离后，所述燕尾块上设有与抵触杆相对的复位杆，所述复位杆位于第二杆背离摆板的一侧，当拨杆推动抵触杆移动以及与抵触杆分离时，所述定位块上设有使得转杆上的第二杆位于复位杆一侧的扭簧。
18.优选地，当扭簧处于自然状态时，所述定位块上设有位于第一杆背离第二杆一侧的卡杆，所述卡杆与第一杆抵触，且当拨杆与抵触杆分离直至转动到第一杆一侧时，推动第一杆向远离卡杆方向移动，使得第二杆推动复位杆向远离主搅拌轴方向移动，所述抵触杆的一端螺纹旋入与燕尾块内，所述燕尾块上开设有若干供抵触杆一端旋入的螺纹孔。
19.优选地，所述固定件包括设置在下方拼接轴上端面的且与上方第一搅拌叶片螺纹连接的螺纹杆，所述螺纹杆的上端穿出上方拼接轴的第一搅拌叶片的上端面，且所述螺纹杆在穿出第一搅拌叶片的上下两端均螺纹连接有安装块。
20.本发明的有益效果在于：在物质进入反应釜釜体内后，电机驱动主搅拌轴转动，使得主搅拌轴上的第一搅拌叶片对釜体内的物质进行搅拌，同时主搅拌轴通过驱动件带动两个副搅拌轴在釜体内做往返移动运动，使得两个副搅拌轴上的第二搅拌叶片也对釜体内的物质进行往返拨动，此时第一搅拌叶片和第二搅拌叶片的配合使用增加了釜体内物质的搅拌效率的同时便于釜体内物质的搅拌混匀，主搅拌轴位于釜体内的部分是若干段拼接轴上下拼接而成，且上下相邻两个拼接轴不同轴分布，此时使得各段拼接轴也充当了搅拌釜体内物质的作用，且拼接轴改变了主搅拌轴的分布范围，进而便于釜体内物质的搅拌混匀，下方拼接轴通过固定件与上方拼接轴的第一搅拌叶片相连，固定件的设置便于安装和拆卸拼接轴。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为实施例1的结构示意图；
23.图2为实施例1的用于体现副搅拌轴的结构示意图；
24.图3为实施例2的结构示意图；
25.图4为实施例3的釜体被横剖后从下往上看的釜体上端内壁的结构示意图；
26.图5为实施例3的用于体现滑板的结构示意图；
27.图6为实施例1的主搅拌轴的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.图中：1、釜体；11、电机；12、主搅拌轴；121、第一搅拌叶片；122、副搅拌轴；123、第二搅拌叶片；124、拼接轴；125、螺纹杆；126、安装块；13、固定块；131、移动杆；132、驱动板；133、穿出孔；134、驱动杆；135、挡块；14、矩形框；141、移动框；142、转盘；143、驱动柱；144、推动板；145、嵌入槽；146、进入槽；15、滑板；151、燕尾块；152、连通槽；153、摆板；154、定位块；155、转杆；156、转筒；157、第一杆；158、第二杆；16、拨杆；161、抵触杆；162、复位杆；163、卡杆；164、燕尾槽；165、螺纹孔。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1：一种制备纳米纤维素的搅拌装置，如图1和图2，包括设置在反应釜釜体1上端外壁的电机11以及转动设置在釜体1上端内壁的主搅拌轴12，电机11驱动主搅拌轴12转动，主搅拌轴12位于釜体1内的外壁周向设有若干第一搅拌叶片121，釜体1上端内壁在主搅拌轴12的两侧均有副搅拌轴122，当主搅拌轴12转动时，主搅拌轴12上设有驱动副搅拌轴122在釜体1内往返移动的驱动件，副搅拌轴122外壁周向设有若干第二搅拌叶片123，此时第二搅拌叶片123可为矩形板且矩形板的板面垂直于副搅拌轴122的移动方向。此外釜体1上设置进料管、出料管等为釜体1的常规设置再次不做赘述。本技术主要发明点是釜体1内的搅拌装置。
32.如图1和图6，此外主搅拌轴12位于釜体1内的部分也可以包括若干段拼接轴124，即主搅拌轴12位于釜体1内的外壁是由若干段拼接轴124相互拼接而成，第一搅拌叶片121设置在每段拼接轴124上，且上下相邻两个拼接轴124不同轴分布且下方拼接轴124通过固定件与上方拼接轴124的第一搅拌叶片121相连。通过上述方式安装的主搅拌轴12，拼接轴124可以与间隔一个的拼接轴124同轴。
33.如图1和图6，主搅拌轴12位于釜体1内的部分是若干段拼接轴124上下拼接而成，且上下相邻两个拼接轴124不同轴分布，此时使得各段拼接轴124也充当了搅拌釜体1内物质的作用，且拼接轴124改变了主搅拌轴12的分布范围，进而便于釜体1内物质的搅拌混匀，下方拼接轴124通过固定件与上方拼接轴的第一搅拌叶片121相连，固定件的设置便于安装和拆卸拼接轴。
34.如图1和图6，固定件包括设置在下方拼接轴124上端面的且与上方第一搅拌叶片121螺纹连接的螺纹杆125，螺纹杆125的上端穿出上方拼接轴124的第一搅拌叶片121的上端面，且螺纹杆125在穿出第一搅拌叶片121的上下两端均螺纹连接有安装块126，此时在需要安装下方的拼接轴124时，先一个安装块126旋入螺纹杆125外壁，再将螺纹杆125旋入第一搅拌叶片121内，此时将下方的拼接轴124安装在第一搅拌叶片121上，随后将另一个安装块126旋入螺纹杆125外壁且位于第一搅拌叶片121的上方，使得两个安装块126分别与第一搅拌叶片121的上下端面抵触，两个安装块126的设置使得螺纹杆125的位置稳定，此外调节
安装块126在螺纹杆125上的位置，即可调节下方的拼接轴124距离上方拼接轴124的距离，便于增大第一搅拌叶片121的搅拌范围以及主搅拌轴12的长度。
35.如图1和图2，在物质进入反应釜釜体1内后，电机11驱动主搅拌轴12转动，使得主搅拌轴12上的第一搅拌叶片121对釜体1内的物质进行搅拌，同时主搅拌轴12通过驱动件带动两个副搅拌轴122在釜体1内做往返移动运动，使得两个副搅拌轴122上的第二搅拌叶片123也对釜体1内的物质进行往返拨动，此时第一搅拌叶片121和第二搅拌叶片123的配合使用增加了釜体1内物质的搅拌效率的同时便于釜体1内物质的搅拌混匀。
36.如图1和图2，釜体1上端内壁在主搅拌轴12的两侧均设有固定块13，两个固定块13内均穿设有移动杆131，此时移动杆131位于主搅拌轴12的左右两侧，两个移动杆131的两端均穿出固定块13的两侧，且两个移动杆131在相对的一端通过驱动板132连接，驱动板132上开设有供主搅拌轴12穿出的穿出孔133，驱动件包括设置在主搅拌轴12在穿出孔133外壁上的三根驱动杆134，三根驱动杆134均匀分布在主搅拌轴12外壁上，即三根驱动杆134之间的夹角为120
°
，且三根驱动杆134在穿出孔133内随着主搅拌轴12转动，穿出孔133相对孔壁上均设有沿垂直于移动杆131往返移动方向分布的挡块135，挡块135设置在垂直于移动杆131移动方向的穿出孔133孔壁上，穿出孔133上的两个挡块135错位分布且当其中一个驱动杆134与其中一个挡块135侧壁抵触时，另外两个驱动杆134与另一个挡块135之间无接触，直至该驱动杆134与该挡块135分离时，相邻的一个驱动杆134与另一个挡块135侧壁抵触，两个移动杆131在远离驱动板132的一端与副搅拌轴122的上端固定连接。
37.如图1和图2，当电机11驱动主搅拌轴12在釜体1内转动时，主搅拌轴12外壁的三根驱动杆134随着主搅拌轴12转动而转动，当其中一个驱动杆134与其中一个挡块135侧壁抵触时，另外两个驱动杆134与另一个挡块135之间无接触，此时该驱动杆134推动挡块135向一侧移动，使得两个移动杆131以及驱动板132一起移动，进而便于使得移动杆131上的副搅拌轴122也随着一起移动，直至该驱动杆134与该挡块135分离时，相邻的一个驱动杆134与另一个挡块135侧壁抵触，由于两个挡块135相对分布，因此此时驱动杆134推动驱动板132以及两个移动杆131向与之前的反向方向移动，进而使得副搅拌轴122也反向移动，实现副搅拌轴122在釜体1内往返移动的目的，便于副搅拌轴122上的第二搅拌叶片123将物质推向或者推离第一搅拌叶片121，便于增加釜体1内物质的混匀度。
38.如图1和图2，三根驱动杆134远离主搅拌轴12的一端均设为半圆弧形面，便于驱动杆134与挡块135的侧壁进行抵触，且三根驱动杆134的下端面延伸出驱动板132的下端面，此时主搅拌轴12带动驱动杆134也一起转动，使得驱动杆134对釜体1内的物质也进行搅拌，此时驱动杆134延伸至第一搅拌叶片121的上方。
39.如图1和图2，副搅拌轴122除了设置在移动杆131上外，副搅拌轴122的数量设为多个，驱动板132下端面与副搅拌轴122的上端面固定连接。此时驱动板132也用于安装副搅拌轴122，增加了副搅拌轴122的数量，此外副搅拌轴122上的第二搅拌叶与第一搅拌叶片121相互错位分布且在副搅拌轴122移动过程中第一搅拌叶片121与第二搅拌叶片123之间存在间隙。
40.实施例2：一种制备纳米纤维素的搅拌装置，与实施例1的不同之处在于，如图3，釜体1上端内壁在主搅拌轴12外设有矩形框14，矩形框14内滑移连接有移动框141，此时主搅拌轴12在移动框141内，副搅拌轴122的上端固定在移动框141背离釜体1内壁的一侧，驱动
件包括同轴固定设置在主搅拌轴12外壁的转盘142，此时移动框141与釜体1上端内壁之间存在间隙，便于转盘142的转动，转盘142背离釜体1内壁的一侧盘面上固定设有四根驱动柱143，四根驱动柱143沿与转盘142中心同心的圆弧分布，且移动框141相对内壁上均固定设有推动板144，推动板144的长度方向沿移动框141的移动方向分布且两个推动板144上均开设有若干供驱动柱143嵌入的嵌入槽145，移动框141的垂直于推动板144长度方向的两个侧壁上开设有供主搅拌轴12进入的进入槽146，即两个进入槽146分别位于主搅拌轴12的两侧。
41.如图3，当电机11驱动主搅拌轴12转动时，主搅拌轴12带动转盘142转动，转动的转盘142带动转盘142盘面上的四根驱动柱143逐渐向一侧推动板144方向转动，当第一个驱动柱143进入推动板144上的嵌入槽145内时，随着转盘142的转动其余各个驱动柱143随后逐渐也进入相对应的嵌入槽145内，此时各个驱动柱143驱动移动框141在矩形框14内移动，进而带动移动框141上的副搅拌轴122也随着移动框141移动，当最后一个驱动柱143与推动板144分离时，最后一个驱动柱143即与第一个进入推动板144嵌入槽145内的驱动柱143之间距离最远的驱动柱143，第一个驱动柱143进入另一个推动板144的嵌入槽145内，随着转盘142的转动，驱动柱143驱动移动框141反向转动，进而使得副搅拌轴122也反向移动，即驱动柱143与一侧推动板144接触时，驱动移动框141向一个方向移动，与另一侧推动板144接触时，驱动移动框141向另一个方向移动，实现副搅拌轴122的往返移动的目的。
42.如图3，各个驱动柱143的下端均延伸至釜体1内且外壁均设有若干第三搅拌叶片(图中未画出)，第三搅拌叶片与第一搅拌叶片121错位分布。使得第三搅拌叶片不会干扰第一搅拌叶片121的转动。
43.实施例3：一种制备纳米纤维素的搅拌装置，与实施例1和实施例2的不同之处在于，如图4和图5，釜体1上端内壁在主搅拌轴12的一侧固定设有长条形的滑板15，滑板15朝向主搅拌轴12的一侧面通过燕尾槽164滑移连接有燕尾块151，滑板15下端面开设有与燕尾槽164连通的连通槽152，两根副搅拌轴122的上端穿过连通槽152与燕尾块151固定连接，驱动件包括设置在主搅拌轴12外壁的摆板153，摆板153随着主搅拌轴12转动时，摆板153上设有驱动燕尾块151在燕尾槽164内往返移动的动力件。
44.如图4和图5，动力件包括设置在釜体1内壁上的定位块154，定位块154内转动连接有与主搅拌轴12平行的转杆155，转杆155与主搅拌轴12一起位于滑板15的一侧，转杆155一端延伸出定位块154背离釜体1内壁的一侧且在延伸出的一端同轴固定设有转筒156，转筒156外壁上设有相互垂直分布的第一杆157和第二杆158，摆板153远离主搅拌轴12的一端设有拨杆16，燕尾块151在朝向拨杆16的一侧设有与拨杆16抵触的抵触杆161，当拨杆16推动抵触杆161沿着燕尾槽164滑移直至拨杆16与抵触杆161分离后，燕尾块151上设有与抵触杆161相对的复位杆162，复位杆162位于第二杆158背离摆板153的一侧，此时拨杆16和第二杆158均位于复位杆162和抵触杆161之间，当拨杆16推动抵触杆161移动以及与抵触杆161分离时，定位块154上设有使得转杆155上的第二杆158位于复位杆162一侧的扭簧。当拨杆16与抵触杆161分离时，第二杆158的一侧与复位杆162朝向抵触杆161的一侧接触。当扭簧处于自然状态时，定位块154上设有位于第一杆157背离第二杆158一侧的卡杆163，卡杆163与第一杆157抵触，且当拨杆16与抵触杆161分离直至转动到第一杆157一侧时，推动第一杆157向远离卡杆163方向移动，使得第二杆158推动复位杆162向远离主搅拌轴12方向移动。
45.如图4和图5，当电机11带动主搅拌轴12转动时，使得主搅拌轴12带动摆板153转动，使得摆板153上的拨杆16与抵触杆161抵触时，带动燕尾块151在燕尾槽164内沿一方向滑移，随着主搅拌轴12的转动，拨杆16逐渐与抵触杆161分离，随后拨杆16转动至第一杆157的一侧，并驱动第一杆157向燕尾块151方向移动，此时第一杆157带动转筒156上的第二杆158一起移动，使得第二杆158与复位杆162抵触，进而通过复位杆162带动燕尾块151沿着燕尾槽164的另一方向移动，使得固定在燕尾块151上的副搅拌轴122随着燕尾块151在燕尾槽164内的移动而实现往返移动的目的。
46.如图4和图5，抵触杆161的一端螺纹旋入与燕尾块151内，燕尾块151上开设有若干供抵触杆161一端旋入的螺纹孔165。此时方便安装和更换抵触杆161，且根据实际的安装将抵触杆161旋入所需的螺纹孔165内。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。