[发明专利]超级胶体磨用磨石-聚合物复合材料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种超级胶体磨用磨磨石-聚合物复合材料及其制造方法。

作为未利用过的资源的一种利用，把鸡、猪和牲畜的骨头、更多的鱼的废物等等作为舌感无味的糊状食物供应到市场上;豆子和粮食的细粉碎和其它工业原料的超细粉碎已经成为要开发的重要问题。

现在，在市场上可得到各种各样的粉碎机，其中之一的超级胶体磨（液化碾磨机）优先为工业所使用。

作为它们的一个例子，就Masscolloider（商业名称）进行描述，该机可以说是一个超级胶体磨的代表。该磨由上下两个砂轮组成，在两个砂轮之间的间隙可以自由地调节。上砂轮被固定，在它和高速转动的下砂轮之间产生强的离心力，冲击碾磨和剪切刀。靠它们的综合作用完成超细粉化。因此作为使用的磨石材料，需要适当的硬度和韧性。

作为一个例子，用上述的Masscolloider磨来说明普通的陶瓷砂轮（磨石）的性能。借助于在轴端部的叶轮和高速转动的下砂轮产生的冲击和离心力，投入漏斗的原料首先进入上下两砂轮之间的空隙，在该处原料受到强的剪切力、压力和由此引起的碾磨力。结果，原料逐渐地被超细粉碎，随后出料。

这里，超级胶体磨的寿命取决于陶瓷砂轮。它的最大缺点是砂轮容易发生损坏（破坏），如果在运转中，因为摩擦热的不均匀分布导致热膨胀，并由此热膨胀使砂轮变形，则可能发生事故，砂轮的损坏与这种事故有关。为什么普通的砂轮需要适当的韧性，其道理就在于此。

在使用高硬度的材料或干燥材料作为粉碎的原料的情况下，砂轮的摩擦热变得特别高，从而易于引起损坏（破坏）。如果扩大砂轮之间的间隙来避免损坏，则细粉碎就变为不可能。为了解决上述问题，许多年来试过多种改善的方法，但是这些势力没有成功。

如果砂轮的损坏（破坏）不象上述那样由于摩擦热而产生，则可能完全改变粉碎的一般方法，并且生产能力会在很大程度上得到改善。例如，直到现在，为了抑制在砂轮上摩擦热的产生，转数已经降低。由此，生产下降是不可避免的。此外，按照上述的理由，陶瓷砂轮的制造厂家不生产高速的大尺寸的砂轮，但是，如果不担心损坏（破坏），他们会生产大尺寸的陶瓷砂轮供给超级胶体磨的制造厂。结果是，如果直径增大，例如增大50%，产量会提高约2.5倍。最要紧的是在操作中能保证安全。

下面给出具体的实施例详细地描述它的优点。陶瓷磨石由三要素组成：颗粒、粘合剂和连接的孔隙。如果蛋白质粘附到三大要素之一的孔隙位置，则由有害的细菌引起的腐烂将从这些位置发生。所以，在使用时，需要用金属刷等很好地清洗和去除粘附物。但是没有办法清洗粘附在内部孔隙的物质。此外，因为这些孔隙部分的分布是不均匀的，所以由摩擦热引起膨胀破裂。如果能人为地用具体目标性质的物质填充这些连接的孔隙，则使用氮化硼型颗粒比作为制造磨石原料的刚玉型（Al₂O₃）颗粒和碳化硅型（SiC）颗粒可能更为优越。

如果使用氮化硼型颗粒制造磨石，并且使用这种磨石制造超级胶体磨，则碾磨高硬度的物质;粉碎干燥的材料和超细粉碎也成为可能，并且对粉碎工业和超级胶体磨的贡献是惊人的。

图1是一个普通陶瓷磨石的示意剖面图。图2是本发明的陶瓷磨石（聚合物复合材料）的一个示意剖面图。图3和图4是表明的聚合物复合材料的陶瓷磨石，作为静砂轮和动砂轮装配到超级胶体磨上的位置示意图。

本发明为超级胶体磨提供磨石-聚合物复合材料，其特征在于，在超级胶体磨的多孔陶瓷磨石的内孔隙内，使热塑性和热固性的聚合物从孔隙的壁面长大并填充所说的磨石孔隙总体积的30%到60%，从而使得超级胶体磨的磨石中的70到40%的孔隙留下，它的体积分数Vp在0.09到0.21范围内。并且超级胶体磨用磨石-聚合物复合材料的制造方法的特征在于，把热塑型和热固型塑料（合成树脂）的单体或低聚物在减压或加压下，强行注入超级胶体磨的多孔陶瓷磨石的内孔隙内，利用热能使浸渍的单体在原处缩聚后，进行表面整修。

如上述，本发明的要点是找到了超级胶体磨的磨石-聚合物复合材料和它的制造方法，其中，在陶瓷磨石的结构体中存在的连接孔隙中，使一定量的热塑性聚合物从孔隙的壁石朝着孔隙的中心部分固定和填充。

关于使聚合物填充在固态材料的孔隙中的复合材料的制造技术，在从1978年9月起连续5个月在《塑料时代》上已详细发表。但是制造有聚合物的陶瓷磨石复合材料的技术没有提到。因为聚合物填充陶瓷磨石的整个连接孔隙使冲击强度降低，所以在哪个位置和使多少聚合物在这些孔隙中形成都是要点。