專利名稱：含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法及其制造裝置。
背景技術(shù)：
近年已開發(fā)出由從適用于高功能材料、高度物性材料的有機高分子、金屬及無機化合物中選出的至少1種材料構(gòu)成的亞微粒以下的超微粒子。特別是，不同有機高分子均勻地集中的復(fù)合超微粒子、以及從金屬及無機化合物中選出的至少1個毫微級(ナノォ-ダ)的超微粒子在有機高分子中均勻分散、結(jié)合而成的復(fù)合超微粒子備受注目。
含有這種復(fù)合超微粒子(例如有機高分子與無機化合物的復(fù)合超微粒子)的液狀介質(zhì)目前是通過下述方法制造。即使用本體上有2個噴嘴的粉碎、分散裝置，用高壓將液狀介質(zhì)中混合有所需量有機高分子與無機化合物微粒子的固液混合流體注入上述本體，并以高速從上述2個噴嘴噴射上述固液混合流體，通過使之交叉、碰撞，制造含有復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)。
通過使用上述粉碎、分散裝置的方法，可將上述固液混合流體中的有機高分子及無機化合物粒子粉碎、分散成超微粒子狀。但是，難以制造出毫微級無機化合物在有機高分子中均勻分散、集中的復(fù)合超微粒子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可容易且大量制造含有復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的方法及其制造裝置，上述復(fù)合超微粒子由異種有機高分子均勻集合而成，或由從金屬及無機化合物中選出的至少1毫微級的超微子在有機高分子中均勻分散、結(jié)合而成。
本發(fā)明的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法包括對有異種材料的超微粒子分散于液狀介質(zhì)的分散介質(zhì)進行調(diào)制的工序；將上述分散介質(zhì)分別以高壓導(dǎo)入具有出入口的第1室、第2室的工序；分別對上述第1、2室附加高頻電壓，以分別激發(fā)流過上述第1、第2室內(nèi)的分散介質(zhì)，并在上述高頻電壓附加位置的下游側(cè)對各分散介質(zhì)附加直流電壓，以使不同極性帶電的工序；從相互絕緣的2個噴嘴部高速噴射不同極性帶電的上述分散介質(zhì)并使之相互交叉、碰撞，以使上述液狀介質(zhì)中的超微粒子在碰撞處靜電凝聚，同時在激發(fā)移動中使之凝聚·結(jié)合的工序。
此外，本發(fā)明的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法包括調(diào)制出有超微粒子分散于液狀介質(zhì)中的第1分散介質(zhì)的工序，上述超微粒子由從有機高分子、金屬及無機材料中選出的至少有1種材料構(gòu)成；調(diào)制出有至少一種有機高分子超微粒子分散于液狀介質(zhì)中的第2分散介質(zhì)的工序；分別將上述第1、第2分散介質(zhì)導(dǎo)入有出入口的第1、第2室的工序；分別對上述第1、2室附加高頻電壓，分別激發(fā)流過上述第1、第2室內(nèi)的上述第1、第2分散介質(zhì)，并在上述高頻電壓附加位置的下游側(cè)對第1、第2分散介質(zhì)附加直流電壓，以使不同極性帶電的工序；從相互絕緣的2個噴嘴部高速噴射不同極性帶電的上述第1、第2分散介質(zhì)，并使之相互交叉、碰撞，以使上述第1、第2分散介質(zhì)中的超微粒子在碰撞處靜電凝聚，同時在激發(fā)移動中使之凝聚·結(jié)合的工序。
此外，本發(fā)明的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置具有設(shè)有導(dǎo)入分散介質(zhì)的出入口的第1室，上述分散介質(zhì)將異種材料的超微粒子分散于液狀介質(zhì)；設(shè)有導(dǎo)入上述分散介質(zhì)的出入口的第2室；設(shè)有相互絕緣的2個噴嘴的凝聚·結(jié)合裝置，上述2個噴嘴分別導(dǎo)入流過上述第1、第2室的上述分散介質(zhì)并噴射這些分散介質(zhì)且使其相互交叉碰撞；通過可透過高頻的絕緣構(gòu)件對流過上述第1、第2室內(nèi)的上述分散介質(zhì)附加高頻電壓的高頻電源；在沿上述分散介質(zhì)流動方向處于上述高頻電壓附加位置下游的部位與位于上述噴嘴部的構(gòu)件連接的直流電源。
并且，本發(fā)明的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置具有第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置，用于調(diào)制出從有機高分子、金屬及無機材料中選出的至少1種材料構(gòu)成的超微粒子分散于液狀介質(zhì)的第1分散介質(zhì)；第2分散介質(zhì)調(diào)制裝置，用于調(diào)制出至少1種有機高分子超微粒子分散于液狀介質(zhì)的第2分散介質(zhì)；設(shè)有將高壓的上述第1分散介質(zhì)從上述1分散介質(zhì)調(diào)制裝置導(dǎo)入的出入口的第1室；設(shè)有將高壓的上述第2分散介質(zhì)從上述1分散介質(zhì)調(diào)制裝置導(dǎo)入的出入口的第2室；具有分別導(dǎo)入流過上述第1、第2室內(nèi)的上述第1、第2分散介質(zhì)，并噴射這些分散介質(zhì)，使其相互交叉、碰撞用的相互絕緣的2個噴嘴部的凝聚·結(jié)合裝置；通過可透過高頻的絕緣構(gòu)件對流過上述第1、第2室內(nèi)的上述分散介質(zhì)附加高頻電壓的高頻電源；在沿上述第1、第2分散介質(zhì)流動方向處于上述高頻電壓附加位置的下游的部位與位于上述噴嘴部的構(gòu)件相連的直流電源。


圖1為本發(fā)明第1實施形態(tài)的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置的簡要俯視圖。
圖2為圖1的裝置中包含的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的剖視圖。
圖3為圖2的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)其他使用形態(tài)的剖視圖。
圖4為圖1的制造裝置中包含的帶電附加機構(gòu)的主要部分剖視圖。
圖5為圖1的制造裝置中包含的超微粒子的聚合·結(jié)合機構(gòu)的剖視圖。
圖6為本發(fā)明第2實施形態(tài)的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置的簡要俯視圖。
圖7為圖6的裝置中包含的第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖具體說明本發(fā)明的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法及其裝置。
(第1實施形態(tài))圖1為本發(fā)明第1實施形態(tài)的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置的簡要俯視圖，圖2為圖1的裝置中包含的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的剖視圖，圖3為圖2的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)其他使用形態(tài)的剖視圖，圖4為圖1的制造裝置中包含的帶電附加機構(gòu)的主要部分剖視圖，圖5為圖1的制造裝置中包含的超微粒子的聚合·結(jié)合機構(gòu)的剖視圖。
分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1通過配管61、2根旁通管62a、62b連接在帶電附加機構(gòu)30上。這些旁通管62a、62b由聚酰亞胺類絕緣材料制成。上述帶電附加機構(gòu)30有2根配管63a、63b，通過這些配管63a、63b與超微粒子聚合·結(jié)合機構(gòu)70相連。上述配管63a、63b譬如由不銹鋼類導(dǎo)電材料制成，內(nèi)面鍍有白金或金的薄膜。
上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1的構(gòu)造如圖2及圖3所示，設(shè)有本體8，該本體8設(shè)有具有四角錐梯形的空洞部2及與該空洞部2的上下連通的上部矩形孔3及下部矩形孔4的主塊5、及插入固定在上述上下矩形孔3、4的上部、下部塊6、7。不過，上述四角錐梯形的空洞部2的上下開口徑小于上述上下矩形孔3、4。
在位于上述空洞部2的中間內(nèi)面的上述主塊5部分互為相對地形成多個、譬如2個噴嘴部9a、9b。而為了提高液狀介質(zhì)中混合有所需量異種材料的固液混合流體的噴射速度，最好這些噴嘴部9a、9b的前端開口(噴出口)直徑為幾微米至一百幾十微米。
上述上部塊6從其上面起設(shè)有螺紋孔10。在該螺紋孔10中螺接后述的配管。上述螺紋孔10通過倒圓錐形通路11與2個旁通路12a、12b連通。上述各旁通路12a、12b分別從上述上部塊6經(jīng)上述主塊5延伸至上述2個噴嘴部9a、9b的前端面并在其前端面開口。
用于使導(dǎo)入上述各旁通流路12a、12b的固液混合流體的流速加速的節(jié)流孔部13a、13b分別安裝在位于上述噴嘴9a、9b根部的上述各旁通路12a、12b部分。
上述噴嘴部也可以為3個以上。上述多個噴嘴部可以沿平面的圓形軌跡以等圓周角度安裝在上述主塊5上，例如2個噴嘴時角度為180度，3個噴嘴時角度為120度，4個噴嘴時角度為90度。特別是，為了使固液混合流體的噴射流體之間保持平衡、且以高能量進行碰撞，最好在上述本體上安裝2、4、6等偶數(shù)的噴嘴部。
上述多個噴嘴部可在上述主塊5上安裝成使固液混合流體向水平方向噴射且相互交叉、碰撞的狀態(tài)，但最好是在上述主塊5上安裝成使固液混合流體向傾斜方向噴射、且相互交叉、碰撞的狀態(tài)。通過這樣的構(gòu)造，便可擴大出自上述多個噴嘴部的固液混合流體噴射流之間的碰撞區(qū)域或噴向混合流體碰撞構(gòu)件的噴射流的碰撞區(qū)域。并且，還可防止來自對方噴嘴的噴射流損傷噴嘴部及主塊。
此外，在位于上述上部塊6與上述主塊5的接合部的上述各旁通路12a、12b部分分別裝有O型環(huán)14a、14b。
上述下部塊7上從其下面設(shè)有螺紋孔15。該螺紋孔15通過圓柱形孔16與上述主塊5的空洞部2相連通。并且，上述下部塊7的螺紋孔15中螺接有上述配管61。
至少表面由硬度高于固液混合流體中的材料(如粒子)的材料構(gòu)成的混合流體碰撞構(gòu)件17穿過上述主塊5而插入上述空洞部2內(nèi)，并可自由拆卸。上述混合流體碰撞構(gòu)件17插入上述空洞部2內(nèi)時，位于從上述噴嘴部9a、9b噴射出來的2個固液混合流體的噴射流交叉部，上述兩個固液混合流體的噴射流實質(zhì)性地碰撞到上述混合流體碰撞構(gòu)件17的2個面。
上述混合流體碰撞構(gòu)件17可以使用至少表面由硬度高于上述固液混合流體中微粒子的材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。但是，當(dāng)上述固液混合流體中所需的材料為多種時，必須以硬度最高的材料為基準(zhǔn)，用比其硬度高的材料形成混合流體碰撞構(gòu)件。從減輕固液混合流體的噴射流導(dǎo)致的磨損并提高對固液混合流體中的材料(特別是金屬、無機材料的粒子)的粉碎力的觀點出發(fā)，上述混合流體碰撞構(gòu)件最好用表面鍍有多個金剛石粒子的鐵、鈷等金屬制基體或金剛石燒結(jié)體和超硬合金燒結(jié)體制成。表面鍍有多個金剛石粒子的金屬制基體最好是在金屬制基體上以70％以上的面積電鍍平均粒徑5～10um的多個金剛石粒子。而由金剛石燒結(jié)體制成的混合流體碰撞構(gòu)件則能有效地將固液混合流體的噴射流碰撞時的能量轉(zhuǎn)化成粉碎力，且具有很高的耐磨性，尤為理想。
上述混合流體碰撞構(gòu)件17為任意形狀，但最好根據(jù)上述噴嘴部數(shù)，做成具有與其開口部相對的面(碰撞面)的形狀，譬如三角柱形。通過使用此種混合流體碰撞構(gòu)件，可在從上述多個噴嘴部噴射出來的固液混合流體碰撞到上述混合流體碰撞構(gòu)件時，更有效地將其碰撞能量轉(zhuǎn)化為對上述固液混合流體中的材料(尤其是金屬、無機材料的粒子)的破壞力。
如圖1所示，導(dǎo)入了上述固液混合流體的配管18螺接于上述上部塊6的螺紋孔10上，并用螺母19固定。高壓壓力泵20安裝在上述配管18上。閥21安裝于上述高壓壓力泵20的上游側(cè)的上述配管18上。旁通配管22從螺接于上述下部塊7的螺紋孔15中的配管61分出，其前端連接在上述高壓壓力泵20上。2個閥23、24分別安裝于上述旁通配管22的旁通部附近的旁通配管22及上述配管61的下游側(cè)。
上述帶電附加機構(gòu)30裝有相互平行安裝的支持板31a、31b。這些支持板31a、31b上分別設(shè)有互為相對的2個(共4個)貫通孔(未圖示)。由圓柱部32與呈同心圓狀一體安裝于圓柱部32上的小圓柱部33構(gòu)成的4個接頭構(gòu)件34從支持板31a、31b的相對面分別插入上述支持板31a、31b的貫通孔(未圖示)，使上述小圓柱部33成為前端側(cè)，且使上述圓柱部32和小圓柱部33的階梯部與支持板31a、31b的相對面抵接。在上述各小圓柱部33上從其端面起設(shè)有螺紋孔(未圖示)。在上述各圓柱部32上從其端面起分別穿設(shè)有圓柱狀凹部35，且該凹部35通過小徑通路36與上述小圓柱部33的螺紋孔(未圖示)連通。
由譬如不銹鋼等導(dǎo)電材料制成、兩端部安裝有尼龍等絕緣材料制成的帽37的第1、第2圓柱狀室38、39通過將各自的兩端部插入上述接頭構(gòu)件34的圓柱部32的凹部35而相互平行地配置在上述支持板31a、31b間。在上述第1、第2室38、39的內(nèi)部，在兩端的出入口附近沿長度方向穿設(shè)有縮小截面積的流路40。并且在上述各帽37的中央，分別設(shè)有與上述第1、第2室38、39的通路40及上述接頭構(gòu)件34的小徑通路36連通的小孔。在上述第1、第2室38、39的形成通路40的內(nèi)面，如圖4所示，分別鍍有白金(或金)薄膜38f(39f)。
兩端部有螺紋孔的8根棒狀撐柱41在上述支持板31a、31b之間包圍上述第1、第2室38、39且相互平行。8根螺釘42從與上述支持板31a、31b間的相對面相反的一面與上述棒狀撐柱41兩端部的螺紋孔螺合。通過將此種棒狀撐柱41安裝在上述支持板31a、31b間，以及用螺釘42擰入棒狀撐柱41兩端部，使上述支持板31a、31b相互拉開一定間隔固定，同時使上述接頭構(gòu)件34的圓柱部32相互接近地移動，以將兩端部插入這些圓柱部32的凹部35的上述第1、第2室38、39支持并固定在上述支持板31a、31b之間。
上述2根旁通管62a、62b的經(jīng)過螺紋切削加工的前端部螺接于安裝在上述支持板31a上的2個接頭構(gòu)件34的小圓柱部33的螺紋孔中，由螺母43強力連接固定。上述2根配管63a、63b的經(jīng)過螺紋切削加工的一端部螺接于安裝在上述支持板31b上的2個接頭構(gòu)件34的小圓柱部33的螺紋孔中，并由螺母44強力連接固定。
室承受臺45支持上述第1、第2室38、39的中央附近。由例如銅等導(dǎo)電材料制成的圓筒狀高頻供電構(gòu)件46分別配置于上述室承受臺45所處的上述第1、第2室38、39的中央附近圓周。可透過高頻電壓的圓筒狀絕緣構(gòu)件47分別位于上述各圓筒狀高頻供電構(gòu)件46的內(nèi)周面，與上述室38、39外周面直接接觸。圓筒狀高頻供電構(gòu)件46及上述圓筒狀絕緣構(gòu)件47分別在在軸方向分割成兩部分，通過從上下方向嵌合在上述第1、第2室38、39的中央附近而被配置于室38、39的中央附近。高頻供電端子48分別螺接于上述各高頻供電構(gòu)件44并由螺母49固定。2根配線50的一端連接在上述高頻供電端子48上，另一端連接于高頻電源51。
上述絕緣構(gòu)件47可由聚四氟乙烯類氟化乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂或礬土、氧化鋯類陶瓷制成。并且上述絕緣構(gòu)件47的厚度最好為50～500um。此種結(jié)構(gòu)的絕緣構(gòu)件47可對上述第1、第2室38、39有效地附加通過上述配線50、供電端子48供給圓筒狀供電構(gòu)件46的高頻電壓，并可防止直流電流從流過上述第1、第2室38、39的帶電分散介質(zhì)反向流過上述高頻路徑而流入上述高頻電源51而引起破損。
直流電源52通過配線53、54與上述分散介質(zhì)流動方向而處于高頻電壓附加位置下游的構(gòu)件、譬如與上述第1、第2室38、39相連的上述配管63a、63b連接成一方為正、一方為負(fù)的狀態(tài)。
上述第1、第2室38、39不限于僅由不銹鋼類導(dǎo)電材料制成。也可在由不銹鋼等導(dǎo)電材料制成的圓柱體的內(nèi)部，在兩端出入口附近沿長度方向穿設(shè)縮小了截面積的通路，在該通路所處的內(nèi)面電鍍可透過高頻的絕緣材料制成的薄膜以構(gòu)成第1、第2室。在這種場合，通過配線連接高頻電源的高頻供電端子直接安裝在上述圓柱體上。用此種結(jié)構(gòu)的第1、第2室時，上述薄膜與圖4所示的可透過高頻電壓的圓筒狀絕緣構(gòu)件47相同，可防止直流電壓從帶電的分散介質(zhì)倒流至高頻電源，且結(jié)構(gòu)簡單。
并且，上述直流電源52的配線53、54的連接部位不限于上述配管63a、63b。例如也可將上述直流電源的配線與上述第1、第2室38、39部分連接，該第1、第2室38、39由沿上述分散介質(zhì)流動方向而處于高頻電壓的附加位置的下游側(cè)的導(dǎo)電材料構(gòu)成。也可將上述直流電源的配線連接于后面所述的聚合·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b。在這種場合，聚合·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b兼用作帶電·附加機構(gòu)。在此種直流電源的連接形態(tài)下，為了將流過上述第1、第2室38、39、附加有高頻電壓的分散介質(zhì)的激發(fā)狀態(tài)保持至第1、第2塊的通路，最好縮短上述配管63a、63b的長度。
上述聚合·結(jié)合機構(gòu)70的構(gòu)造如圖5所示，具有兩側(cè)面開設(shè)有矩形孔71的支持本體、即矩形主塊72、及安裝于主塊72兩側(cè)面且圍住上述矩形孔71的第1、第2塊73a、73b。上述矩形主塊72由譬如尼龍等絕緣材料制成。第1、第2塊73a、73b由譬如不銹鋼等導(dǎo)電材料制成。上述第1、第2塊73a、73b在與上述主塊72相對的面上分別形成矩形凸起部74a、74b，該凸起部74a、74b嵌入上述主塊72的矩形孔71。
2個噴嘴部75a、75b在上述矩形孔71內(nèi)互為相對地從第1、第2塊73a、73b凸出。基于在上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1中說明的理由，這些噴嘴部75a、75b最好朝下向以所需的角度傾斜。從提高分散介質(zhì)噴射速度的觀點出發(fā)，這些噴嘴部75a、75b的前端的開口(排出口)直徑最好在數(shù)微米至一百幾十微米。
上述第1、第2塊73a、73b的上部分別設(shè)有螺紋孔76a、76b。這些螺紋孔76a、76b通過倒圓錐形孔77a、77b而與分別形成于上述1、第2塊76a、76b的通路78a、78b相連。這些通路78a、78b延伸至上述2個噴嘴部75a、75b的前端面，并在其前端面開口。上述倒圓錐形孔77a、77b及上述通路78a、78b的內(nèi)面鍍有白金或金薄膜。用于使導(dǎo)入上述各通路78a、78b的分散介質(zhì)的流速加速的節(jié)流孔79a、79b分別安裝于位于上述噴嘴部75a、75b根部的上述各通路78a、78b部分。
螺紋孔80從上述主塊72的下面朝內(nèi)部延伸。該螺紋孔80通過圓錐形孔81及圓柱狀孔82而與上述主塊72的矩形孔71連通。
上述配管63a、63b的一端連接2個上述接頭構(gòu)件34，經(jīng)螺紋切削加工的另一端分別螺接于上述第1、第2塊73a、73b的螺紋孔76a、76b，并由螺母83a、83b強力固定連接。排出管64的經(jīng)過螺紋切削加工的一端部螺接于上述主塊72的螺紋孔80。
接下來，結(jié)合上述圖1～圖5所示的制造裝置說明第1實施形態(tài)的含復(fù)合微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法。
(分散介質(zhì)的調(diào)制工序)首先，如圖1及圖3所示，預(yù)先將分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1的混合流體碰撞構(gòu)件17定位于脫離2個噴嘴部9a、9b固液混合流體噴射交叉部脫離的位置。
將液狀介質(zhì)中混合有所需量異種材料的固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20，在這里加壓并導(dǎo)入上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1的上部塊6的螺紋孔10內(nèi)。該高壓的固液混合流體通過上述上部塊6的倒圓錐形通路11分別導(dǎo)入旁通路12a、12b。流入這些旁通路12a、12b的固液混合流體在通過節(jié)流孔13a、13b的過程中進一步加速，以高速從噴嘴部9a、9b的開口部噴射至主塊5的空洞部2內(nèi)。此時，因互為相對配置的上述噴嘴部9a、9b的旁通路12a、12b向下方傾斜，所以從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出來的固液混合流體相互交叉、碰撞。因此，上述固液混合流體中的不同材料被粉碎成微粒子，同時該微粒子(或超微粒子)分散，調(diào)制出有不同材料的超微粒子分散于液狀介質(zhì)的分散介質(zhì)。
上述液狀介質(zhì)可為乙醇、異丙醇、異丙醇類乙醇類、甲基-乙基甲酮等酮類或二甲基亞砜、甲苯、二甲苯等有機溶媒或水。這些液狀介質(zhì)可根據(jù)分散的上述材料的種類及組合采用單獨或混合液形態(tài)。
作為上述不同的材料，可為有機高分子、金屬、無機化合物等。在這里，作為不同異種材料的組合，可以是(a)使用異種有機高分子、(b)使用從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的至少1種。
作為上述有機高分子，可為聚乙烯、聚丙烯、聚苯亞硫酸鹽、聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、聚酯、聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯醇或聚乳酸一類粗分解樹脂(生分解樹脂)等各種熱可塑性樹脂。并且上述有機高分子除上述熱可塑性樹脂以外也可使用熱硬化性樹脂。還允許使用2種以上異種物性的有機高分子。上述有機高分子溶解或分散于上述液狀介質(zhì)后使用。在使上述有機高分子分散時，粒徑要在10um以下，最好使用粒徑1um以下的粒子。
作為上述金屬，可使用鐵、銀、不銹鋼等所有金屬。上述金屬粒徑應(yīng)在10um以下，最好使用粒徑1um以下的粒子。
作為上述無機化合物，可為玻璃、各種金屬鹽、或氧化硅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鉻等氧化物類陶瓷、氮化硅、氮化鋁、氮化硼等氮化物類陶瓷、碳化硅、碳化硼等碳化物類陶瓷等。上述無機化合物粒徑應(yīng)為10um以下，最好使用粒徑1um以上粒子。
混合于上述液狀介質(zhì)中的異種材料量在(a)使用異種有機高分子的場合為10～20重量％，(b)使用從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物選出的至少1種的場合為5～15重量％。
導(dǎo)入上述分散媒體調(diào)制機構(gòu)1的本體8的固液混合流體的加壓力最好在500kg/cm2以上。從上述2個噴嘴部9a、9b噴射出來的固液混合流體的噴射最好在300m/秒以上。如果上述固液混合流體的加壓力不足500kg/cm2、上述固液混合流體噴射流速度不足300m/秒，則難以將固液混合流體中的有機高分子類材料加以粉碎或超分散。上述固液混合流體的加壓力及上述固液混合流體的噴射流速度的上限在實用時最好分別達(dá)到3000kg/cm2、600m/秒。
使用上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)來粉碎、分散上述固液混合流體時，最好根據(jù)該固液混合流體中的材料的種類、組合而采用下述形態(tài)。
(1)固液混合流體中的材料為異種有機高分子的形態(tài)如前面所述，不將混合流體碰撞構(gòu)件17置于本體8的空洞部2的交叉·碰撞部而從2個噴嘴9a、9b中噴射出固液混合流體并使其相互交叉、碰撞。通過這種方法，可防止固液混合流體中有機高分子的分子鏈過度切斷。
(2)使固液混合流體中的材料更超微粒子化、超分散化的形態(tài)首先關(guān)閉圖1所示的配管51的閥24，打開旁通配管22的閥。接著，將液狀介質(zhì)中混合有所需量異種材料的固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20，在這里提高壓力并導(dǎo)入上部塊6的螺紋孔10內(nèi)，在固液混合流體充滿至上述旁通配管22后，關(guān)閉安裝在上述配管18上的閥21。即，用上述旁通配管22使高壓壓力泵20與本體8形成封閉回路。其后，與前面所述相同，將固液混合流體從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出，并使之相互交叉、碰撞。將交叉、碰撞后的固液混合流體通過旁通配管22返送至高壓壓力泵20，在此提高到所需的壓力并導(dǎo)入本體8的上部塊6的螺紋孔10內(nèi)，再從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出并相互交叉、碰撞，反復(fù)進行上述作業(yè)。
通過反復(fù)作使固液混合流體相互交叉、碰撞的作業(yè)，可上述混合流體中的異種材料被粉碎而實現(xiàn)超微粒子化，同時被均勻分散，調(diào)制成幾百毫微米以下的超微粒子均勻分散的分散介質(zhì)。
不過，在下述說明中，計算固液混合流體的流速，將從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出并相互交叉、碰撞后到該交叉、碰撞后的固液混合流體即將再次交叉、碰撞前的操作稱為“1個循環(huán)”。
(3)使混合有難以粉碎的金屬和無機化合物及有機高分子的固液混合流體粉碎、分散的形態(tài)首先，如圖2所示，預(yù)先將混合流體碰撞構(gòu)件17穿過主塊5而插入其空洞部2內(nèi)，使該混合流體碰撞構(gòu)件17實際上位于2個噴嘴部9a、9b的固液混合流體噴射流交叉部。接著，將液狀介質(zhì)中混合有所需量金屬、無機化合物的微粒子和有機高分子的固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20，在此提高壓力并導(dǎo)入上部塊6的螺紋孔10內(nèi)。該高壓固液混合流體通過上述上部塊6的倒圓錐形通路11分別導(dǎo)入旁通路12a、12b。流入旁通路12a、12b的固液混合流體在通過節(jié)流孔13a、13b的過程中進一步加速，從噴嘴部9a、9b的開口部高速噴射至主塊5的空洞部2內(nèi)。此時，因相向配置的上述噴嘴部9a、9b的旁通路12a、12b向下方傾斜，所以從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出來的固液混合流體相互碰撞于實質(zhì)上位于噴射流交叉部的上述混合流體碰撞構(gòu)件17。因此，上述固液混合流體中微粒子受到的碰撞能量與使上述固液混合流體間相互碰撞的場合相比明顯提高。特別是，通過將上述固液混合流體碰撞構(gòu)件17的形狀設(shè)為三角柱，可使從上述2個噴嘴部9a、9b噴射出的2個固液混合流體分別垂直或接近垂直地碰撞上述三角柱混合流體碰撞構(gòu)件17的2個面。因此，可對上述固液混合流體中的微粒子附加更高的碰撞能量。另外，通過使用現(xiàn)有材料中硬度最高的金剛石的燒結(jié)體制造上述混合流體碰撞構(gòu)件17，可進一步提高碰撞能量的粉碎轉(zhuǎn)換效率。
其結(jié)果，可更有效地粉碎采用上述固液混合流體間相互碰撞的方法時難以粉碎的上述固液混合流體中的金屬和無機化合物的微粒子，使其超微粒子化，同時實現(xiàn)超微粒子的分散化。
不過，在上述(3)的形態(tài)中，允許進行多次如上述(2)形態(tài)那樣的、將固液混合流體從2個噴嘴部9a、9b噴射到混合流體碰撞構(gòu)件17的循環(huán)作業(yè)。
(4)使混合有難以結(jié)合的異種有機高分子的固液混合流體粉碎、分散的形態(tài)首先，d在液狀介質(zhì)中分別混合所需量的異種有機高分子，制作譬如2種固液混合介質(zhì)。關(guān)閉圖1所示的配管61的閥24，打開旁通配管22的閥。接著，將一種上述固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20，并在這里增壓后導(dǎo)入上部塊6的螺紋孔10內(nèi)，待固液混合流體充滿至上述旁通配管后，關(guān)閉安裝于上述配管18上的閥21。接下來，與上述作業(yè)一樣，將固液混合流體從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴出，使其相互交叉、碰撞，通過多次這樣的循環(huán)作業(yè)，使上述固液混合流體中的有機高分子超微粒子化、超分散化。
之后，停止上述高壓壓力泵20的驅(qū)動，打開閥21后，將另一種固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20，啟動該泵20增壓，由此使之混入上述一種固液混合流體。使2種有機高分子混合的固液混合流體從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴出并相互交叉、碰撞，反復(fù)多次這樣的循環(huán)操作。
通過這樣的方法，可調(diào)制出這樣的分散介質(zhì)，即，使難以相互混合的有機高分子實現(xiàn)某種程度上的結(jié)合，達(dá)到超微粒子化、超分散化。
不過，上述分散介質(zhì)的調(diào)制使用圖1、圖2、圖3所示的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)，但也可用實施后述操作的圖1所示的聚合·結(jié)合機構(gòu)70導(dǎo)入液狀介質(zhì)中混合有異種材料的固液混合流體，利用在此調(diào)制的異種材料超微粒子化、分散化的分散介質(zhì)。但是，在將此聚合·結(jié)合機構(gòu)70兼用作分散介質(zhì)的調(diào)制機構(gòu)時，要停止上述帶電附加機構(gòu)30對第1、第2室38、39附加直流電壓，將這些室38、39只作為通路加以利用。并且要在上述第1、第2室38、39的上游側(cè)設(shè)置固液混合流體的導(dǎo)入管，同時在該導(dǎo)入管內(nèi)裝有高壓壓力泵。
(分散介質(zhì)的帶電工序)用上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1調(diào)制的高壓分散介質(zhì)通過配管61及旁通配管62a、62b分別導(dǎo)入帶電附加機構(gòu)30的接頭構(gòu)件34的小徑通路36內(nèi)，再從接頭部34高速流過第1、第2室38、39的通路40內(nèi)，并流到下游側(cè)的配管63a、63b。
此時，如圖4那樣從高頻電源51將所需的高頻電壓通過配線50及供電端子48而供給圓筒狀供電構(gòu)件46，并從這些圓筒狀供電構(gòu)件46將高頻電壓透過譬如聚四氟乙烯制的圓筒狀絕緣構(gòu)件47而供給上述第1、第2室38、39。由此，流到上述第1、第2室38、39內(nèi)、含有超微粒子的分散介質(zhì)分別被激發(fā)。同時，從直流電源52將直流電壓通過配線53、54供給到處于上述高頻電壓附加位置的下游側(cè)的配管63a、63b。這樣，流入第1室38內(nèi)、含已被激發(fā)的超微粒子的分散介質(zhì)就帶負(fù)電。另外，流入上述第1室39內(nèi)、含已被激發(fā)的超微粒子的分散介質(zhì)則帶正電。通過附加這樣的高頻電壓，可使上述各分散介質(zhì)發(fā)生搖動，所以通過其后附加直流電壓，可使上述各分散介質(zhì)分別充分帶正、負(fù)電。
不過，在上述分散介質(zhì)流過第1、第2室38、39的過程中，由于在其出口附近通路變窄，所以上述各分散介質(zhì)的流速加快。
向上述第1、第2室38、39供給上述高頻電壓時，如圖4所示，不直接將供電構(gòu)件46連接到上述第1、第2室38、39，而是在其中間裝入絕緣構(gòu)件47，由此可防止直流電壓通過上述帶正、負(fù)電的分散流體而返流至高頻電源51、導(dǎo)致該電源51損壞。
再有，通過用絕緣材料制成連接上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1和上述帶電附加機構(gòu)30的旁通配管62a、62b，可防止直流電壓通過上述帶正、負(fù)電的分散流體而流入上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1內(nèi)。
上述高頻電源51供給的高頻電壓最好設(shè)定為頻率500kHz～10MHz、電壓20～400V。
(通過超微粒子的聚合·結(jié)合制造含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的工序)在上述第1、第2室38、39以及由導(dǎo)電性材料制成的上述配管63a、63b中被附加了不同極性電的分散介質(zhì)分別以高壓從上述配管63a、63b導(dǎo)入聚合·結(jié)合機構(gòu)70的由導(dǎo)電材料制成的第1、第2塊73a、73b的螺紋孔76a、76b內(nèi)，該第1、第2塊73a、73b被絕緣材料制成的主塊72分隔。上述第1、第2塊73a、73b因絕緣材料制成的主塊72而電氣隔離，所以上述高壓的各分散介質(zhì)在保持其帶電量的狀態(tài)下分別導(dǎo)入通路78a、78b。這些分散介質(zhì)在通過上述各通路78a、78b的節(jié)流孔79a、79b的過程中進一步加速，從噴嘴部75a、75b的開口部高速地噴射至上述主塊72的矩形孔71內(nèi)。此時，因相對配置的上述噴嘴部75a、75b的通路78a、78b向下方傾斜，所以從上述噴嘴部75a、75b開口部噴出的各分散介質(zhì)更有效地相互交叉、碰撞。在此種碰撞處，帶不同極性電的各分散介質(zhì)中的超微粒子強力地相互吸引，相互靜電凝聚，同時在激發(fā)移動中而相互凝聚、結(jié)合。其結(jié)果，從上述噴嘴75a、75b噴射出的分散的異種材料構(gòu)成的超微粒子便相互結(jié)合，可制造含異種材料構(gòu)成的多個復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)。
在上述含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造過程中，一旦帶電的分散介質(zhì)流過不銹鋼類金屬制成的上述第1第2導(dǎo)電室38、39、配管63a、63b及凝聚·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b的通路78a、78b，帶電的各分散介質(zhì)就會使這些構(gòu)件從內(nèi)面起電解、溶解。特別是有帶正電的分散介質(zhì)流過時，構(gòu)件會被顯著地電解、溶解。所以，要在上述第1、第2室導(dǎo)電室38、39的內(nèi)面、配管63a、63b的內(nèi)面以及凝聚·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b的通路78a、78b的內(nèi)面鍍上白金或金的薄膜，由此可防止帶電的上述分散介質(zhì)的電解引起的溶解。
上述第1實施形態(tài)是將分散介質(zhì)導(dǎo)入第1、第2室，使其流動，并在這里附加高頻電壓，再在高周壓電壓附加位置的下游側(cè)附加直流電壓，使分散介帶不同極性的電，并通過互為絕緣的通路、噴嘴部噴出后交叉、碰撞。采用這種方法，可實現(xiàn)異種材料的結(jié)合、復(fù)合，而采用傳統(tǒng)的單純在液狀介質(zhì)中混合異種材料的固液混合流體，即使使之交叉、碰撞，也難以實現(xiàn)這些異種材料的結(jié)合、復(fù)合，還可制造出含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)，其中所含的復(fù)合超微粒子是將異種材料、譬如異種有機高分子或有機高分子與二氧化硅類無機化合物以毫微級強力結(jié)合而成。
利用這種方法制造的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)在長期保存時，復(fù)合超微粒子不會凝聚、沉淀，具有突出的分散、穩(wěn)定性。上述含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)可用于制造以氣壁膜(ガスバリァ膜)為首的各種高功能材料、高度物性材料。
另外，采用上述第1實施形態(tài)，可實現(xiàn)含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，該液狀介質(zhì)中所含的復(fù)合超微粒子是將異種材料、譬如異種有機高分子或有機高分子與二氧化硅類無機化合物以毫微級強力結(jié)合而成。
(第2實施形態(tài))圖6為第2實施形態(tài)的復(fù)合超微粒子的制造裝置的簡要俯視圖。圖7為裝入圖6裝置的第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的剖視圖。圖6中，凡與上述圖1相同的構(gòu)件標(biāo)注了相同符號并省略說明。
第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)(與上述圖2、圖3的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的構(gòu)造相同)1及第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90分別通過配管65a、65b與帶電附加機構(gòu)30相連。這些配管65a、65b由譬如聚酰亞胺類絕緣材料制成。帶電附加機構(gòu)30包括2根配管63a、63b，并通過配管63a、63b而與超微粒子聚合·結(jié)合機構(gòu)70相連。上述配管63a、63b由譬如不銹鋼類導(dǎo)電材料制成，且內(nèi)面鍍有白金或金的薄膜。
在上述第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1中，混合有所需量的、從有機高分子、金屬及無機化合物中選出的至少1種材料的固液混合流體通過配管18導(dǎo)入本體8。
上述第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90如圖7所示，具有本體97，該本體97具有主塊94和上部、下部塊95、96，上述主塊94具有譬如四角錐梯形的空洞部91及連通該空洞部91上下連通的上部矩形孔92、下部形孔93，上述上部、下部塊95、96插入固定于上述上下矩形孔92、93。不過，上述空洞部91延伸至上述下部塊96內(nèi)。形成上述四角錐梯形的空洞部91的上下開口直徑小于上述上下矩形孔92、93。
多個、譬如2個噴嘴部98a、98b在位于上述空洞部91的中間內(nèi)面的上述主塊94部分互為相對地形成。為了提高在液狀介質(zhì)中混合有所需量的至少1種有機高分子的固液混合流體的噴射速度，這些噴嘴部98a、98b的前端開口(吐出口)直徑最好在幾微米～一百幾十微米。
上述上部塊95從其上面設(shè)有螺紋孔99。該螺紋孔99上螺接有后面所述的配管。上述螺紋孔99通過倒圓錐形通路100與2個旁通路101a、101b連通。上述各旁通流路101a、101b分別從上述上部塊95通過上述主塊94而延伸至上述2個噴嘴部98a、98b的前端面，并在其前端面開口。
使導(dǎo)入上述各旁通路101a、101b的固液混合流體的流速加速的節(jié)流部102a、102b分別安裝在位于上述噴嘴部98a、98b根部的上述各旁通通路101a、101b部分。
上述噴嘴部也可為3個以上。上述多個噴嘴部沿平面的圓形軌跡以等圓周角度安裝在上述主塊94上，譬如2個時為180度，3個時為120度，4個時為90度。特別是，通過將這些噴嘴部的數(shù)量設(shè)為2、4、6一類的偶數(shù)，并將這些噴嘴部安裝在上述本體上，可更均衡且以更高能量使從上述噴嘴部噴出的固液混合流體碰撞。
上述多個噴嘴部在上述主塊94上安裝成沿水平方向噴射固液混合流體并使其相互交叉、碰撞的狀態(tài)。但是，最好在上述主塊94上安裝成沿傾斜方向噴射固液混合流體并使其相互交叉、碰撞的狀態(tài)。通過這樣的構(gòu)造，可擴大從上述多個噴嘴部噴出的固液混合流體間的碰撞區(qū)域。并且，可防止對方噴嘴的噴射流損傷噴嘴部及主塊。
不過，在位于上述上部塊95與上述主塊94的接合部的上述各旁通路101a、101b部分分別安裝有O型環(huán)。
在上述下部塊96上，從其下面設(shè)有螺紋孔104。該螺紋孔104通過圓錐形孔105及圓柱形孔106與上述主塊94的空洞部91連通。不過上述圓柱形孔106的直徑小于上述第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1的圓柱狀孔16，這樣使可控制上述空洞部91的壓力高于大氣壓。在上述下部塊96的螺紋孔104中螺接有上述配管65b。
導(dǎo)入上述固液混合流體的配管107如圖6所示，螺接于上述上部塊95的螺紋孔99，并通過螺母108固定。高壓壓力泵109安裝在上述配管107上。閥110安裝在上述高壓力泵109上游側(cè)的上述配管107上。旁通配管111從與上述第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90連接的上述配管65b開始分支，其前端連接在上述高壓壓力泵109上。2個閥112、113分別安裝于上述旁通配管111的旁通部附近的旁通配管111及上述配管65b的下游側(cè)。
接下來，參照上述圖6及圖7所示的制造裝置說明第2實施形態(tài)的含復(fù)合微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法。
(第1分散介質(zhì)的調(diào)制工序)首先，如圖6及圖3所示，預(yù)先將第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置1的混合流體碰撞構(gòu)件17安裝在脫離2個噴嘴部9a、9b的固液混合流體噴射流交叉部的位置。
將在液狀介質(zhì)中混合有所需量的從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的1種以上材料的固液混合流體通過配管18導(dǎo)入高壓壓力泵20并在這里增壓后導(dǎo)入上部塊6的螺紋孔10內(nèi)。這一高壓固液混合流體通過上述上部塊6的倒圓錐形通路11分別導(dǎo)入旁通路12a、12b。流入這些旁通路12a、12b的固液混合流體在通過節(jié)流孔13a、13b的過程中進一步加速，從噴嘴部9a、9b的開口部高速地噴射于主塊5的空洞部2內(nèi)。此時，因相對配置的上述噴嘴部9a、9b的旁通路12a、12b向下向傾斜，所以從上述噴嘴部9a、9b的開口部噴射出來的固液混合流體相互交叉、碰撞。因此可調(diào)制出上述固液混合流體中的材料(至少1種有機高分子和金屬及無機化合物材料)粉碎成微粒子化、同時這些微粒子(或超微粒子)分散于液狀介質(zhì)的分散介質(zhì)。
作為上述液狀介質(zhì)，可使用與上述第1實施形態(tài)中相同的物質(zhì)。液狀介質(zhì)可根據(jù)欲分散的上述材料的種類及組合的不同采用單純或混合液形態(tài)。
作為從上述有機高分子、金屬及無機化合物中選出的1種以上的材料，可采用下述形態(tài)，(a)單獨的有機高分子、金屬、無機化合物，(b)異種有機高分子，(c)從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的至少1種材料。
作為上述有機高分子、金屬及無機化合物，可采用與上述第1實施形態(tài)中說明相同的微粒，且粒徑相同。
導(dǎo)最好入上述第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1本體8中的固液混合流體的加壓力和從上述2個噴嘴部9a、9b中噴射出來的固液混合流體的噴射速度分別為500kg/cm2以上、300m/秒以上。
配入上述液狀介質(zhì)中的從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的1種以上材料的量最好是(a)使用單獨的有機高分子、金屬、無機化合物的情況下，10～20重量％；(b)使用異種有機分子的情況下，10～20重量％；(c)使用從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的至少1種材料的情況下，5～15重量％。
利用上述第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1粉碎、分散上述固液混合流體時，根據(jù)該固液混合流體中材料的種類與組合，最好采取上述第1實施形態(tài)中所述的(1)固液混合流體中的材料為異種有機高分子的形態(tài)、(2)將固液混合流體中的材料進一步超微粒子化、超分散化的形態(tài)、(3)將混合有難以粉碎的金屬、無機化合物和有機高分子的固液混合流體加以粉碎、分散的形態(tài)。
(第2分散介質(zhì)的調(diào)制工序)首先，將液狀介質(zhì)中混合有所需量的至少1種有機高分子的固液混合流體通過第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90的配管107導(dǎo)入高壓壓力泵109，并在這里增壓后導(dǎo)入上部塊95的螺紋孔99內(nèi)。該高壓固液混合流體通過上述上部塊95的倒圓錐形通路100分別導(dǎo)入旁通路101a、101b。流入這些旁通路101a、101b的固液混合流體在通過節(jié)流孔102a、102b的過程中進一步加速，并從噴嘴部98a、98b的開口部高速地噴至主塊94的空洞部91內(nèi)。此時，因相對配置的上述噴嘴部98a、98b的旁通路101a、101b向下方傾斜，所以從上述噴嘴部98a、98b的開口部噴射的固液混合流體高效地相互交叉、碰撞。在固液混合流體交叉、碰撞時，由于縮小了上述下部塊96的圓柱形孔106的直徑，使上述空洞部91的壓力高于大氣壓，所以上述固液混合流體中的有機高分子的分子鏈不會被過分切斷，該有機高分子被粉碎并實現(xiàn)微粒子化，同時其微粒子(或超微粒子)分散。其結(jié)果，可調(diào)制出至少1種有機高分子分散于液狀介質(zhì)中的第2分散介質(zhì)。
作為上述液狀介質(zhì)，可采用與上述第1實施形態(tài)相同的物質(zhì)。液狀介質(zhì)可根據(jù)欲分散的上述材料的種類及組合采用單獨或混合液的形態(tài)。
上述至少1種有機高分子可以是(a)采用單獨的有機高分子的形態(tài)、(b)采用異種有機高分子的形態(tài)。
上述有機高分子可采用與上述第1實施形態(tài)相同粒徑的相同物質(zhì)。
導(dǎo)入上述第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90的本體97的固液混合流體的加壓力和從上述2個噴嘴部98a、98b噴出的固液混合流體的噴射速度最好分別在500kg/cm2以上、300m/秒以上。
配入上述液狀介質(zhì)中的至少1種有機高分子的量最好達(dá)到10～20重量％。
利用上述第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90粉碎、分散上述固液混合流體時，如果采用使固液混合流體中有機高分子更超微粒子化、超分散化的形態(tài)，最好采用下述方法。
即關(guān)閉圖6所示的配管65b的閥113，打開旁通配管111的閥112。接著，將液狀介質(zhì)中混合有所需量的至少1種有機高分子的固液混合流體通過配管107導(dǎo)入高壓壓力泵109，并在這里增壓后導(dǎo)入上部塊95的螺紋孔99內(nèi)，待固液混合流體充滿至上述旁通配管111后，關(guān)閉安裝在上述旁通配管107上的閥110。也就是說，通過上述旁通配管111使高壓壓力泵109與本體97成為一個封閉回路。之后，與前面所述一樣，將固液混合流體從上述噴嘴部98a、98b的開口部噴出，使之在壓力高于大氣壓的空洞部82內(nèi)相互交叉、碰撞。將交叉、碰撞后的固液混合流體通過旁通配管111送回高壓壓力泵109，在這里增壓并導(dǎo)入本體97的上部塊95的螺紋孔99內(nèi)，并從上述噴嘴部98a、98b的開口部噴出，使之在壓力高于大氣壓的空洞部91內(nèi)相互交叉、碰撞，反復(fù)進行上述操作。
通過這樣反復(fù)進行使固液混合流體相互交叉、碰撞的操作，可粉碎上述固液混合流體中的至少1種有機高分子，使其超微粒子化，同時均勻分散，可調(diào)制成譬如幾百毫微米以的下超微粒子均勻分散的第2分散介質(zhì)。
(分散介質(zhì)的帶電工序)在上述第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1中調(diào)制的高壓的第1分散介質(zhì)通過配管65b導(dǎo)入帶電附加機構(gòu)30的接頭構(gòu)件34的小徑通路36內(nèi)，再從接頭部34高速地流過第1室38的通路40內(nèi)。在上述第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90中調(diào)制的高壓的第2分散介質(zhì)通過配管65b導(dǎo)入帶電附加機構(gòu)30的接頭構(gòu)件34的小徑通路36內(nèi)，再從接頭部34高速地流過第2室39的通路40，再流到下游側(cè)的配管63a、63b。
此時，如圖4所示，從高頻電源51將所需的高頻電壓通過配線50及供電端子48供給圓筒狀供電構(gòu)件46，并將高頻電壓從這些圓筒狀供電構(gòu)件46透過譬如聚四氟乙烯制的圓筒狀絕緣構(gòu)件47供給上述第1、第2室38、39。由此，使在上述第1、第2室38、39內(nèi)流動的、含超微粒子的第1、第2分散介質(zhì)分別被激發(fā)。同時，從直流電源52將直流電壓通過配線53、54供給到處于上述高頻電壓附加位置下游的配管63a、63b。這樣，在第1室38內(nèi)流動、含有已被激發(fā)的從至少1種有機高分子、金屬及無機化合物中選出的1種以上材料的超微粒子的第1分散介質(zhì)就帶負(fù)電。在上述第2室39內(nèi)流動、含有已被激發(fā)的至少1種有機高分子的超微粒子的第2分散介質(zhì)則帶正電。通過附加這樣的高頻電壓，可使上述第1、第2分散介質(zhì)發(fā)生搖動，所以通過其后附加直流電壓，可使上述第1、第2分散介質(zhì)分別充分帶正、負(fù)電。
不過，在上述分散介質(zhì)流過第1、第2室38、39的通路40的過程中，由于在其出口附近通路變窄，所以上述第1、第2分散介質(zhì)的流速加快。
另外，在向上述第1、第2室38、39供給上述高頻電壓時，如圖4所示，不直接將供電構(gòu)件46連接到上述第1、第2室38、39，而是通過在其中間裝入絕緣構(gòu)件47，可防止直流電壓通過上述帶正、負(fù)電的第1、第2分散流體返流至高頻電源51而損壞該電源51。
再有，通過用絕緣材料制成連接上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1和上述帶電附加機構(gòu)30的旁通配管62a、62b，可防止直流電壓通過上述帶正、負(fù)電的第1、第2分散流體而流入上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1、90內(nèi)。
從上述高頻電源供給的高頻電壓最好設(shè)定為頻率500kHz-10MHz、電壓20-400V。
從上述直流電源52供給的直流電壓最好設(shè)定在電流0.5-10A、電壓100V-5kV。
(通過超微粒子的聚合·結(jié)合制造含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的工序)在上述第1、第2室38、39以及由導(dǎo)電性材料制成的上述配管63a、63b中帶不同極性電的第1、第2分散介質(zhì)分別從上述配管63a、63b高壓地導(dǎo)入聚合·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b的螺紋孔76a、76b內(nèi)，第1、第2塊73a、73b被絕緣材料制成的主塊72分隔。由于上述第1、第2塊73a、73b因絕緣材料制成的主塊72而相互絕緣，所以上述高壓第1、第2分散介質(zhì)在保持其帶電量的狀態(tài)下分別導(dǎo)入通路78a、78b。上述第1、第2分散介質(zhì)在通過上述各通種78a、78b的節(jié)流孔79a、79b的過程中進一步加速，從噴嘴部75a、75b的開口部高速地噴射至上述主塊72的矩形孔71內(nèi)。此時，由于相對配置的上述噴嘴部75a、75b的通路78a、78b向下方傾斜，所以從上述噴嘴部75a、75b開口部噴出的第1、第2分散介質(zhì)更有效地相互交叉、碰撞。在此種碰撞處，帶不同極性電的第1、第2分散介質(zhì)中的超微粒子強力地相互吸引，相互靜電凝聚，同時因激發(fā)移動而相互凝聚、結(jié)合。其結(jié)果，在上述噴嘴75a、75b的噴射口附近分散的由從至少1種有機高分子、金屬、無機化合物選出的1種以上材料構(gòu)成的超微粒子與由至少一種有機高分子的超微粒子相互結(jié)合，制成含有由異種材料構(gòu)成的多個復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)。
在上述含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造過程中，一旦使帶電的第1、第2分散介質(zhì)流過不銹鋼類金屬制成的上述第1、第2導(dǎo)電室38、39、配管63a、63b及凝聚·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b的通路78a、78b，則這些構(gòu)件的內(nèi)面?zhèn)葧粠щ姷牡?、第2分散介質(zhì)電解、溶解。特別是有帶正電的分散介質(zhì)流過的構(gòu)件更是明顯地被電解、溶解。所以，通過在上述第1、第2室導(dǎo)電室38、39的內(nèi)面、配管63a、63b的內(nèi)面以及凝聚·結(jié)合機構(gòu)70的第1、第2塊73a、73b的通路78a、78b內(nèi)面鍍上白金或金薄膜，可防止帶電的上述第1、第2分散介質(zhì)的電解引起的溶解。
根據(jù)第2實施形態(tài)，是將第1、第2分散介質(zhì)導(dǎo)入第1、第2室使其流動，并在這里附加高頻電壓，再在高頻壓電壓附加位置的下游側(cè)附加直流電壓，使第1、第2分散介質(zhì)帶不同極性的電，并使之通過互為絕緣的通路、噴嘴部噴出并交叉、碰撞。用上述方法可實現(xiàn)異種材料的結(jié)合、復(fù)合，而用傳統(tǒng)的單純在液狀介質(zhì)中混合異種材料的固液混合流體時，即使使之交叉、碰撞，也難以實現(xiàn)這些異種材料的結(jié)合、復(fù)合，可利用本方法制造出含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)，該復(fù)合超微粒子是將異種材料、譬如異種有機高分子、有機高分子與二氧化硅類無機化合物以毫微級強固地結(jié)合而成另外，第2實施形態(tài)由于使用第1、第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1、90調(diào)制第1、第2分散介質(zhì)，故可實現(xiàn)適合于所用材料的超微粒子化、超分散化。具體來說，在制造由難以超粉末化的二氧化硅類與有機高分子構(gòu)成的復(fù)合超微粒子時，通過使用如圖2那樣該將混合流體碰撞構(gòu)件17插入空洞部的噴射流交叉碰撞區(qū)域的第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1，可有效地粉碎無機化合物，調(diào)制出無機化合物微粒子超分散的第1分散介質(zhì)，并可用第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90調(diào)制出有適度分子鏈的有機高分子超微粒子超分散的第2分散介質(zhì)。因此，通過使該第1、第2分散介質(zhì)經(jīng)過前述分散介質(zhì)的帶電附加機構(gòu)30、超微粒子的凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，可制造出含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)，其中的復(fù)合超微粒子由毫微級二氧化硅類無機化合物超微粒子與有機高分子超微粒子結(jié)合而成。
利用此種方法制造的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)在長期保存時，復(fù)合超微粒子無凝聚、沉淀，具有杰出的分散、穩(wěn)定性。上述含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)可用于制造以氣壁膜為首的各種高功能材料、高度物性材料。
用上述第1實施形態(tài)，可實現(xiàn)能制造含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，上述液狀介質(zhì)中的復(fù)合超微粒子由異種有機高分子或有機高分子與二氧化硅類無機化合物以毫微級強力結(jié)合而成。
下面，參照上述附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)(第1工序)將聚乳酸(粗分解樹脂)混入二甲基亞砜，使?jié)舛瘸蔀?0重量％，以調(diào)制第1固液混合流體。
將聚乙烯醇混入二甲基亞砜，使?jié)舛葹?0重量％，以調(diào)制第2固液混合流體。
(第2工序)向上述圖1及圖3所示的分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1(混合流體碰撞構(gòu)件17不插入空洞部的噴射流交叉·碰撞區(qū)域)供給二甲基亞砜，使該系統(tǒng)內(nèi)充滿二甲基亞砜。接著，將上述第1固液混合流體導(dǎo)入上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1，在下述條件下執(zhí)行5次分散操作，使系統(tǒng)內(nèi)充滿上述第1固液混合流體。
(分散條件)·將固液混合流體導(dǎo)入分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)本體的壓力為2000Kg/cm2，·2個噴嘴部的開口徑為100um。
(第3工序)將上述第2固液混合流體緩慢導(dǎo)入裝有第1固液混合流體的上述分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1，同時在上述條件下執(zhí)行5次分散操作，使上述第1固液混合流體與上述第2固液混合流體相互溶解、分散，調(diào)制出聚乳酸的超微粒子及聚乙烯醇的超微粒子均勻分散的分散介質(zhì)。
(第4工序)分別用高壓使上述分散介質(zhì)經(jīng)圖1所示的配管61、旁通配管62a、62b流過帶電附加機構(gòu)30的第1、第2室38、39，并流出到下游的配管63a、63b。此時，如圖4所示，從高頻電源51將下述條件的高頻電壓通過配線50及供電端子48供給給圓筒狀供電構(gòu)件46，并將高頻電壓從這些圓筒狀供電構(gòu)件46透過譬如聚四氟乙烯制的圓筒狀絕緣構(gòu)件后分別供給給上述第1、第2室38、39。同時，從直流電源52將下述條件的直流電壓通過配線53、54供給到處于上述高頻電壓附加位置下游側(cè)的配管63a、63b。這樣，流過第1室38內(nèi)、含已被激發(fā)的超微粒子的分散介質(zhì)就帶負(fù)電。另外，流過上述第2室39內(nèi)、含已被激發(fā)的超微粒子的分散介質(zhì)則帶正電。
(帶電條件)·高頻電壓5MHz，500V；·直流電壓3kV，3.5kW(第5工序)將在上述配管63a、63b內(nèi)帶不同極性電的分散介質(zhì)導(dǎo)入凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，并從相互絕緣的開口徑100um的2個噴嘴部75a、75b的開口部以高壓噴至空洞部71內(nèi)且使之相互交叉、碰撞，由此得到由聚乳酸與聚乙烯醇構(gòu)成的多個復(fù)合微粒子分散于二甲基亞砜中的含復(fù)合微粒子的二甲基亞砜。
得到的含復(fù)合微粒子的二甲基亞砜即使保存6個月，也未發(fā)現(xiàn)構(gòu)成多個復(fù)合微粒子的各微粒子分離及復(fù)合超微粒子沉淀或凝聚凝縮。
將實施例1的含復(fù)合微粒子的二甲基亞砜涂于(印刷涂覆)硅片上干燥，形成厚度10um的由聚乳酸及聚乙烯醇構(gòu)成的復(fù)合膜。
(比較例1)將在上述實施例1的第1工序中調(diào)制的含聚乳酸的第1固液混合流體與含聚乙烯醇的第2固液混合流體通過以1∶1比例攪拌混合，調(diào)制出含聚乳酸及聚乙烯醇的二甲基亞砜。接著將該溶液涂抹于硅片上干燥，形成10um厚的復(fù)合薄膜。
(比較例2)調(diào)制出這樣的分散介質(zhì)，該分散介質(zhì)中有在上述實施例1的第3工序中調(diào)制出的聚乳酸超微粒子及聚乙烯醇的超微粒子均勻分散。將該分散介質(zhì)涂于硅片上干燥，形成由聚乳酸及聚乙烯酸構(gòu)成的厚度10um的復(fù)合膜。
對從上述實施例1及比較例1、2得到的復(fù)合膜調(diào)查了制膜狀態(tài)、膜強度、延展性及膜外觀性。下述表1顯示了其結(jié)果。不過，膜強度是指對從硅片上剝離的膜進行拉伸時的強度，延展性則是指將該膜加熱至約100℃并在縱橫方向拉伸狀態(tài)下膜厚均勻變薄。
表1

從上述表1明確，將實施例1中得到的含復(fù)合微粒子的二甲基亞砜涂于硅片上干燥，可形成強度和延展性良好、外觀透明、配色均勻的由聚乳酸及聚乙烯醇構(gòu)成的復(fù)合膜。
(實施例2)(第1工序)將氧化硅粉末的聚合物(一次粒子的平均粒徑7nm)分散于純水中，調(diào)制出氧化硅濃度為12重量％的第1固液混合流體。接著，將上述第1固液混合流體導(dǎo)入上述圖6及圖2所示的第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1(將混合流體碰撞構(gòu)件17插入空洞部的噴射交叉·碰撞區(qū)域)，在下述條件下，將上述第1固液混合流體從2個噴嘴部9a、9b噴射出以使之交叉、碰撞，通過進行7次這種粉碎、分散操作，調(diào)制出有氧化硅超微粒子分散的第1分散介質(zhì)。
(粉碎·分散條件)·第1固液混合流體導(dǎo)入第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的壓力1500Kg/cm2；·2個噴嘴部的開口徑100um；·通過節(jié)流孔部后固液混合流體的加速度250m/sec；·混合流體碰撞構(gòu)件是三邊尺寸為8mm、8mm、8mm的正三角柱形金剛石燒結(jié)體。
(第2工序)將聚乙烯醇溶解、分散于純水，調(diào)制出聚乙烯醇濃度為12重量％的第2固液混合流體。接著，將上述第1固液混合流體導(dǎo)入上述圖6及圖7所示的第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90，在下述條件下將上述第2固液混合流體從2個噴嘴部98a、98b噴射出以使之交叉、碰撞，通過3次這樣的分散操作，調(diào)制出有聚乙烯醇超微粒子分散的第2分散介質(zhì)。
(粉碎·分散條件)
·將第2固液混合流體導(dǎo)入第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的壓力1500Kg/cm2；·2個噴嘴部的開口徑150um。
(第3工序)將上述第1、第2分散介質(zhì)通過圖6所示配管65a、65b后分別以高壓流過帶電附加機構(gòu)30的第1、第2室38、39，再流出到其下游側(cè)的配管63a、63b。此時，從高頻電源51將下述條件的高頻電壓如圖4那樣通過配線50及供電端子48而供給至圓筒狀供電構(gòu)件46，并從圓筒狀供電構(gòu)件46將高頻電壓透過譬如聚四氟乙烯制的圓筒狀絕緣構(gòu)件47而供給至上述第1、第2室38、39。同時從直流電源52將下述條件的直流電壓通過配線53、54供給至處于上述高頻電壓附加位置下游側(cè)的配管63a、63b。這樣，流過第1室38、含已被激發(fā)的氧化硅超微粒子的分散介質(zhì)就帶負(fù)電。而流過上述第2室39、含已被激發(fā)的聚乙烯醇的分散介質(zhì)則帶正電。
(帶電條件)·高頻電壓200V，2MHz·直流電壓2kV，2.0kW(第4工序)將在上述配管63a、63b內(nèi)帶不同極性電的第1、第2分散介質(zhì)導(dǎo)入凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，從相互絕緣的開口徑100um的2個噴嘴部75a、75b的開口部高壓地噴至空洞部71內(nèi)以使之相互交叉、碰撞，由此得到氧化硅超微粒子與聚乙烯醇超微粒子(混合重量比為3∶7)復(fù)合的有多個復(fù)合微粒子分散于水中的含復(fù)合微粒子的水。
(實施例3)除了將實施例2的第3工序中的帶電條件設(shè)為高頻電壓為400V、4MHz，直流電壓為5kV，3.5kW以外，用與實施例2相同的方法得到氧化硅超微粒子超微粒子與聚乙烯醇超微粒子(混合重量比為3∶7)復(fù)合的有多個復(fù)合微粒子分散于水中的含復(fù)合微粒子的水。
(比較例3)將在實施例2中調(diào)制的第1、第2分散介質(zhì)以高壓通過圖6所示的配管65a、65b、第1、第2室38、39及配管63a、63b而導(dǎo)入凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，并從開口徑100um的2個噴嘴部75a、75b的開口部以高壓噴至空洞部71內(nèi)以使之相互交叉、碰撞，由此得到氧化硅超微粒子與聚乙烯醇微粒子以重量比3∶7存在的含超微粒子的水。不過，不對分別流過第1、第2室38、39的第1、第2分散介質(zhì)附加高頻電壓，不對流至配管63a、63b的第1、第2分散介質(zhì)附加直流電壓。
以滾涂法分別將得到的實施例2、3及比較例3的含超微粒子的水涂抹于高級紙表面的厚度5um的固定涂層上并干燥，形成厚度10um的氣壁層，以此制造3種氣壁性高級紙。
對實施例2、3及比較例3的氣壁性高級紙，測量氧氣穿透量及水蒸氣穿透量。以下述條件測量氧氣穿透量，即，使用日本分光社制造的商品，以氧氣濃度100％、25℃、65％R.H，對從上述層疊膜切下的直徑10cm的樣品加壓至5kg/cm2。以下述條件測量水蒸汽穿透量，即使用瑞士Dr.Syssy公司的商品，以JIS K7129A標(biāo)準(zhǔn)，在40℃、90％R.H的條件下，測量從上述層疊膜上切下的直徑10cm的樣品。其結(jié)果如表2所示。
表2

如上述表2明確所示，實施例2、3的氣壁性高級紙與比較例3的氣壁性高級紙相比，具有杰出的氧氣隔離性及水蒸氣隔離性，后者不對第1、第2分散介質(zhì)附加高頻電壓及直流電壓，原樣使用有在凝聚·結(jié)合機構(gòu)中交叉、碰撞后得到的氧化硅超粒子與聚乙烯醇超微粒子存在的含超微粒子的水(實施例4)(第1工序)將氧化硅粉末的聚合物(一次粒子的平均粒徑7nm)及聚四氟乙烯(PTFE)微粒子分散于純水中，調(diào)制出氧化硅濃度為12重量％、PTFE濃度為1重量％的第1固液混合流體。接著，將上述第1固液混合流體導(dǎo)入上述圖6及圖2所示的第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)1(將混合流體碰撞構(gòu)件17插入空洞部的噴射交叉·碰撞區(qū)域)，在下述條件下，將上述第1固液混合流體從2個噴嘴部9a、9b噴射出，使之相互交叉、碰撞，通過進行7次這樣的粉碎、分散操作，調(diào)制出氧化硅超微粒子及PTFE超微粒子被分散的第1分散介質(zhì)。
(粉碎·分散條件)·第1固液混合流體導(dǎo)入第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)壓力1500Kg/cm2；·2個噴嘴部的開口徑100um；·通過節(jié)流孔部后的固液混合流體的加速度250m/sec；·混合流體碰撞構(gòu)件三邊尺寸為8mm、8mm、8mm的正三角柱形狀金剛石燒結(jié)體。
(第2工序)將聚乙烯醇溶解、分散于純水中，調(diào)制出聚乙烯醇濃度為12重量％的第2固液混合流體。接著，將上述第1固液混合流體導(dǎo)入上述圖6及圖7所示的第2分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)90，在下述條件下將上述第2固液混合流體從2個噴嘴部98a、98b噴射出以使之交叉、碰撞，通過3次這樣的分散操作，調(diào)制出聚乙烯醇超微粒子被分散的第2分散介質(zhì)。
(粉碎·分散條件)·將第2固液混合流體導(dǎo)入第1分散介質(zhì)調(diào)制機構(gòu)的壓力1500Kg/cm2；·2個噴嘴部的開口徑150um。
(第3工序)分別以高壓將上述第1、第2分散介質(zhì)通過圖6所示的配管65a、65b流過帶電附加機械30的第1、第2室38、39，并流出其下游側(cè)的配管63a、63b。此時，從高頻電源51將下述條件的高頻電壓如圖4那樣通過配線50及供電端子48后供給至圓筒狀供電構(gòu)件46，并將高頻電壓從圓筒狀供電構(gòu)件46透過譬如聚四氟乙烯制的圓筒狀絕緣構(gòu)件47分別供給至上述第1、第2室38、39。同時從直流電源52將下述條件的直流電壓通過配線53、54供給至處于上述高頻電壓附加位置下游側(cè)的配管63a、63b。這樣，流過第1室38、且含已被激發(fā)的氧化硅超微粒子及PTFE超微粒子的分散介質(zhì)就帶負(fù)電。流過上述第2室39、且含已被激發(fā)的含聚乙烯醇的分散介質(zhì)則帶正電。
(帶電條件)·高頻電壓200V，2MHz·直流電壓2kV，2.0kW(第4工序)
將在上述配管63a、63b內(nèi)分別帶不同極性電的第1、第2分散介質(zhì)導(dǎo)入凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，并從相互絕緣的開口徑100um的2個噴嘴部75a、75b的開口部以高壓噴至空洞部71內(nèi)以使之相互交叉、碰撞，由此得到有多個復(fù)合微粒子分散于水中的含復(fù)合微粒子的水，該多個復(fù)合微粒子是將PTFE超微粒子、氧化硅超微粒子與聚乙烯醇超微粒子(混合重量比為9∶27∶64)復(fù)合而成。
(實施例5)除了將實施例4第3工序中的帶電條件設(shè)定為高頻電壓400V、4MHz，直流電壓5kV，3.5kW以外，用與實施例4相同的方法得到有多個復(fù)合微粒子分散于水中的含復(fù)合微粒子的水，該多個復(fù)合微粒子是將PTFE超微粒子、氧化硅超微粒子與聚乙烯醇超微粒子(混合重量比為9∶27∶64)復(fù)合而成。
(比較例4)將實施例4中調(diào)制的第1、第2分散介質(zhì)以高壓通過圖6所示的配管65a、65b、第1、第2室38、39及配管63a、63b導(dǎo)入凝聚·結(jié)合機構(gòu)70，并從開口徑100um的2個噴嘴部75a、75b的開口部以高壓噴至空洞部71內(nèi)，以使之相互交叉、碰撞，由此得到PTFE超微粒子、氧化硅超微粒子與聚乙烯醇微粒子以重量比9∶27∶64的比例存在于水中的含超微粒子的水。不過，不對分別流過第1、第2室38、39的第1、第2分散介質(zhì)附加高頻電壓，不對流至配管63a、63b的第1、第2分散介質(zhì)附加直流電壓。
以滾涂法分別將得到的實施例4、5及比較例4的含超微粒子的水涂抹于高級紙表面的厚度5um的固定涂層上，干燥后形成厚度10um的氣壁層，以此制造出3種氣壁性高級紙。
對實施例4、5及比較例4的氣壁性高級紙，利用與實施例2相同的方法測量氧氣穿透量與水蒸氣穿透量。其結(jié)果如下表3所示。
表3

如上述表3明確所示，實施例4、5的氣壁性高級紙與比較例4的氣壁性高級紙相比，具有杰出的氧氣隔離性及水蒸氣隔離性，后者不對2種分散介質(zhì)附加高頻電壓及直流電壓，原樣使用在凝聚·結(jié)合機構(gòu)中交叉、碰撞得到存在PTFE超微粒子、氧化硅超粒子與聚乙烯醇超微粒子的含超微粒子水。
并且，實施例4、5的氣壁性高級紙與實施例2、3的氣壁性高級相比，具有更杰出的氧氣隔離性以及水蒸氣隔離性，后者是用有氧化硅與聚乙烯醇復(fù)合超微粒子分散于其中的含超微粒子的水來形成氣壁層。特別是實施例5的氣壁性高級紙，具有可與厚度7um的鋁箔匹敵的卓越的水蒸氣隔離性。
如上面詳細(xì)所闡述的那樣，本發(fā)明提供了能簡單、批量地制造含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的方法及其制造裝置，該超微粒子是適用于制造高功能材料、高度物性材料的異種有機高分子均勻地集合而成的復(fù)合超微粒子、或是在有機高分子中均勻地分散、結(jié)合從金屬、無機化合物中選出的至少1種毫微級超微粒子而成的復(fù)合超微粒子。
權(quán)利要求
1.一種含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，包括調(diào)制出異種材料的超微粒子分散于液狀介質(zhì)中形成的分散介質(zhì)的工序；將所述分散介質(zhì)分別以高壓導(dǎo)入具有出入口的第1室、第2室的工序；分別對所述第1、2室附加高頻電壓，以分別激發(fā)流過所述第1、第2室內(nèi)的分散介質(zhì)，再在所述附加高頻電壓位置的下游側(cè)對各分散介質(zhì)附加直流電壓，使帶不同極性電的工序；從相互絕緣的2個噴嘴部高速地噴射帶不同極性電的所述分散介質(zhì)，以使之相互交叉、碰撞，由此使所述液狀介質(zhì)中的超微粒子在碰撞處作靜電凝聚，同時在激發(fā)移動中凝聚、結(jié)合的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述液狀介質(zhì)為水、酒精或水與酒精的混合液
3.如權(quán)利要求1所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述分散介質(zhì)用如下方法調(diào)制準(zhǔn)備多種固液混合流體，在其中的液狀介質(zhì)中分別混合異種材料，將這些固液混合流體中的1種固液混合流體通過多個噴嘴部高速地噴出并使之相互交叉、碰撞后，一邊將剩余的固液混合流體依次混入已處理的固液混合流體中，一邊通過多個噴嘴部高速地噴出并使其相互交叉、碰撞。
4.如權(quán)利要求1所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述分散介質(zhì)用如下方法調(diào)制將液狀介質(zhì)中混合有異種材料的固液混合流體通過多個噴嘴部以高速噴出并使其相互交叉、碰撞。
5.如權(quán)利要求3或4所述的復(fù)合超微粒子的制造方法，其特征在于，所述固液混合流體以500kg/cm2以上的高壓導(dǎo)入多個噴嘴部。
6.一種含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，包括調(diào)制出從有機高分子、金屬及無機材料中選出的至少1種材料構(gòu)成的超微粒子分散于液狀介質(zhì)中的第1分散介質(zhì)的工序；調(diào)制出至少1種有機高分子超微粒子分散于液狀介質(zhì)中的第2分散介質(zhì)的工序；將所述第1、第2分散介質(zhì)分別導(dǎo)入有出入口的第1、第2室的工序；分別對所述第1、2室附加高頻電壓，分別激發(fā)流過所述第1、第2室內(nèi)的所述第1、第2分散介質(zhì)，再在所述高頻電壓附加位置的下游側(cè)對第1、第2分散介質(zhì)附加直流電壓，使帶不同極性電的工序；從相互絕緣的2個噴嘴部以高速噴射帶不同極性電的所述第、第2分散介質(zhì)并使之相互交叉、碰撞，由此使所述第1、第2分散介質(zhì)中的超微粒子在碰撞處相互靜電凝聚，同時在激發(fā)移動中凝聚、結(jié)合的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述液狀介質(zhì)為水、酒精或水與酒精的混合液。
8.如權(quán)利要求6所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)用如下方法調(diào)制將液狀介質(zhì)中混合從有機高分子、金屬及無機材料中選出的至少1種材料的固液混合流體從多個噴嘴部以高速噴出并使其相互交叉、碰撞。
9.如權(quán)利要求6所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，在液狀介質(zhì)中分散有從金屬及無機材料中選出的至少1種材料構(gòu)成的超微粒子的所述第1分散介質(zhì)用如下方法調(diào)制將在液狀介質(zhì)中混合有從金屬及無機材料中選出的至少1種材料構(gòu)成的粒子的固液混合流體從多個噴嘴部噴出，使之與由硬度高于所述粒子的材料制成的混合流體碰撞構(gòu)件碰撞。
10.如權(quán)利要求6所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述第2分散介質(zhì)用如下方法調(diào)制在高于大氣壓的壓力下將在液狀介質(zhì)中混合有至少1種有機高分子的固液混合流體從多個噴嘴部高速噴出并使其相互交叉、碰撞。
11.如權(quán)利要求8至10任一項所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述固液混合流體以500kg/cm2以上的高壓導(dǎo)入多個噴嘴部。
12.一種含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，具備設(shè)有供異種材料的超微粒子分散于液狀介質(zhì)中形成的分散介質(zhì)導(dǎo)入的出入口的第1室；設(shè)有供所述分散介質(zhì)導(dǎo)入的出入口的第2室；設(shè)有相互絕緣的2個噴嘴的凝聚·結(jié)合裝置，所述2個噴嘴用于供流過所述第1、第2室的所述分散介質(zhì)分別導(dǎo)入，并噴射這些分散介質(zhì)、使其相互交叉碰撞；通過可穿透高頻的絕緣構(gòu)件對流過所述第1、第2室內(nèi)的所述分散介質(zhì)附加高頻電壓的高頻電源；在所述高頻電壓附加位置的所述分散介質(zhì)流動方向下游側(cè)，與位于所述噴嘴部的構(gòu)件連接的直流電源。
13.如權(quán)利要求12所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，所述高頻電壓通過可穿透高頻的絕緣構(gòu)件與第1、第2室連接。
14.如權(quán)利要求12所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述凝聚·結(jié)合裝置具有兩側(cè)面有開孔的絕緣性支持本體；在該支持本體的兩側(cè)面上分別安裝成堵住所述孔的狀態(tài)、具有分別連接所述第1、第2室的通路的、由導(dǎo)電材料制成的2個塊狀構(gòu)件；形成于所述塊狀構(gòu)件、分別與所述各通路連通、用于將所述分散介質(zhì)噴至所述孔內(nèi)以使其相互交叉、碰撞的2個噴嘴部。
15.如權(quán)利要求14所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，且在該第1、第2室內(nèi)面及所述塊狀構(gòu)件的通路內(nèi)面鍍有白金或金膜。
16.如利要求12所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述分散介質(zhì)調(diào)制裝置配置于所述第1、第2導(dǎo)電室的上游側(cè)且具備內(nèi)部有空洞部、且具有供液狀介質(zhì)中混合有異種材料的固液混合流體以高壓導(dǎo)入的多個通路的本體；形成于該本體且與所述各通路連通、將所述固液混合流體噴射至所述各空洞部內(nèi)以使其相互交叉碰撞的多個噴嘴部；設(shè)于所述本體且與所述空洞部連通的排出部；對著從所述各噴嘴部噴射出的多個所述固液混合流體的噴射流交叉部而裝拆自由地插入所述本體、且至少與所述液狀介質(zhì)碰撞的表面由硬度高于所述材料的物質(zhì)制成的混合流體碰撞構(gòu)件。
17.如權(quán)利要求16所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述分散介質(zhì)調(diào)制裝置的多個噴嘴部在所述本體上安裝成使所述固液混合流體向傾斜方向噴射且相互交叉、碰撞的狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求16所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述分散介質(zhì)調(diào)制裝置的所述混合流體碰撞構(gòu)件由表面電鍍有金剛石粒子的金屬基體材料制成。
19.如權(quán)利要求16所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述分散介質(zhì)調(diào)制裝置的所述混合流體碰撞構(gòu)件由金剛石燒結(jié)體制成。
20.如權(quán)利要求16所述的含復(fù)合微粒子液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述分散介質(zhì)調(diào)制裝置有2個噴嘴部，所述混合流體碰撞構(gòu)件為三角柱形狀，具有受從2個噴嘴部噴射出來的固液混合流體碰撞的2個面。
21.如權(quán)利要求12所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，所述直流電源與沿所述分散介質(zhì)流動方向處于所述高頻電壓附加位置下游側(cè)的所述第1、第2室部分連接。
22.如權(quán)利要求12所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述直流電源與連接所述第1、第2室和所述凝聚·結(jié)合裝置的配管連接。
23.如權(quán)利要求14所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述直流電源與所述凝聚·結(jié)合裝置的所述2個塊部狀構(gòu)件連接。
24.一種含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，具備第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置，用于調(diào)制從有機高分子、從金屬及無機材料中選出的至少1種材料構(gòu)成的超微粒子分散在液狀介質(zhì)中形成的第1分散介質(zhì)；第2分散介質(zhì)調(diào)制裝置，用于調(diào)制至少1種有機高分子超微粒子分散于液狀介質(zhì)中形成的第2分散介質(zhì)；設(shè)有供高壓的所述第1分散介質(zhì)從所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置導(dǎo)入的出入口的第1室；設(shè)有供高壓的所述第2分散介質(zhì)從所述第2分散介質(zhì)調(diào)制裝置導(dǎo)入的出入口的第2室；凝聚·結(jié)合裝置，設(shè)有供流過所述第1、第2室內(nèi)的所述第1、第2分散介質(zhì)分別導(dǎo)入、并噴射該分散介質(zhì)以使其相互交叉、碰撞用的相互絕緣的2個噴嘴部；用于通過可穿透高頻的絕緣構(gòu)件而對流過所述第1、第2室內(nèi)的所述分散介質(zhì)附加高頻電壓的高頻電源；沿所述第1、第2分散介質(zhì)的流動方向而在所述高頻電壓附加位置的下游側(cè)與位于所述噴嘴部的構(gòu)件相連的直流電源。
25.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置設(shè)有內(nèi)部有空洞部、且具有供液狀介質(zhì)中混合有從有機高分子、金屬及無機材料選出的至少一種材料的固液混合流體以高壓導(dǎo)入的多個通路的本體；形成于該本體且與所述各通路連通、將所述固液混合流體噴射至所述各空洞內(nèi)以使其相互交叉碰撞的多個噴嘴部；設(shè)于所述本體且與所述空洞部連通的排出部；對著從所述各噴嘴部噴射出的多個所述固液混合流體的噴射流交叉部而裝拆自由地插入所述本體、且至少與所述液狀介質(zhì)碰撞的表面由硬度高于所述材料的物質(zhì)制成的混合流體碰撞構(gòu)件。
26.如權(quán)利要求25所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置的多個噴嘴部在所述本體上安裝成使所述固液混合流體向傾斜方向噴射以相互交叉、碰撞的狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求25所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置的所述混合流體碰撞構(gòu)件由表面電鍍有金剛石粒子的金屬基體材料制成。
28.如權(quán)利要求25所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置的所述混合流體碰撞構(gòu)件由金剛石燒結(jié)體制成。
29.如權(quán)利要求25所述的含復(fù)合微粒子液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1分散介質(zhì)調(diào)制裝置有2個噴嘴部，所述混合流體碰撞構(gòu)件為三角柱形狀，具有受從2個噴嘴部噴射出來的固液混合流體碰撞的2個面。
30.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第2分散介質(zhì)調(diào)制裝置設(shè)有內(nèi)部有空洞部、且具有供液狀介質(zhì)中混合有至少一種有機高分子的固液混合流體以高壓導(dǎo)入的多個通路的本體；形成于該本體且與所述各通路連通、將所述固液混合流體噴射至所述各空洞內(nèi)以使其相互交叉碰撞的多個噴嘴部；設(shè)于所述本體且與所述空洞部連通、兼用于調(diào)節(jié)所述空洞內(nèi)壓力的排出部。
31.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，所述高頻電壓通過可穿透高頻的絕緣構(gòu)件與第1、第2室連接。
32.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述凝聚·結(jié)合裝置具有兩側(cè)面有開孔的絕緣性支持本體；在該支持本體的兩側(cè)面上分別安裝成堵住所述孔的狀態(tài)、具有分別連接所述第1、第2室的通路的2個塊狀構(gòu)件；形成于所述塊狀構(gòu)件、分別與所述各通路連通、用于將所述分散介質(zhì)噴至所述孔內(nèi)以使其相互交叉、碰撞的2個噴嘴部。
33.如權(quán)利要求32所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，且在該第1、第2室的內(nèi)面及所述塊狀構(gòu)件的通路內(nèi)面形成白金或金膜。
34.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述第1、第2室由導(dǎo)電材料制成，所述直流電源與沿所述第1、第2分散介質(zhì)流動方向處于所述高頻電壓附加位置的下游側(cè)的所述第1、第2室部分連接。
35.如權(quán)利要求24所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述直流電源與連接所述第1、第2室和所述凝聚·結(jié)合裝置的配管連接。
36.如權(quán)利要求32所述的含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)的制造裝置，其特征在于，所述直流電源與所述凝聚·結(jié)合裝置的所述2個塊部狀構(gòu)件連接。
全文摘要
一種含復(fù)合超微粒子的液狀介質(zhì)制造方法,包括:異種材料超微粒子分散于液狀介質(zhì)中形成的分散介質(zhì)的調(diào)制工序;分別以高壓將分散介質(zhì)導(dǎo)入設(shè)有出入口的第1、2室的工序;分別對第1、第2室附加高頻電壓、以分別激發(fā)流過第1、第2室內(nèi)的分散介質(zhì)、再在上述高頻電壓附加位置的下游側(cè)對各分散介質(zhì)附加直流電壓以使之帶不同極性電的工序;將帶不同極性電的分散介質(zhì)通過相互絕緣的2個噴嘴部高速噴出,使其相互交叉、碰撞,由此使液狀介質(zhì)中的超微粒子在碰撞區(qū)域相互靜電聚集,同時在激發(fā)移動中凝聚、結(jié)合的工序。
文檔編號B01F13/00GK1357405SQ0113543
公開日2002年7月10日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月29日
發(fā)明者加川清二 申請人:加川清二