颜料高速分散机的结构和工作原理

色漆的生产过程通常采用 4个步骤,以实现经济高效的分散模式。

① 预分散 将配有搅拌机的设备中的颜料与部分油漆混合,制成半成品混合色浆,称为混合色浆。

② 通过各种研磨设备分散混合浆,得到颜料色浆 。

③ 调漆 在带搅拌机的调漆罐中,将剩余的油漆和其他添加剂 溶剂添加到颜料色浆中,必要时调色以满足颜料质量要求 。

④通过不同的过滤设备去除机械杂质和粗粒,然后将其包装成成成品 。

过去,彩色涂料的生产主要是间歇性的,但现在已经出现了连续的生产。近年来,适应连续生产的设备,特别是研磨分散设备,发展迅速。彩色涂料的生产工艺一般根据研磨分散设备进行划分,常用的是研磨分散工艺、 辊研磨分散工艺和球研磨分散工艺 。彩色涂料的生产通常根据生产品种形成专业的生产线,以避免不同品种之间的干扰。

颜料分散体的制造和使用有三个阶段: ① 预混合,将干料中,消除结块; ②应用足够的剪切应力分离颜料聚集体; ③将颜料分散体与配方中的剩余成分混合成漆 。


分散设备

预混合主要是混合的,起着粗分散的作用。过去,色漆的研磨分散设备主要是辊磨机,其配套的预混合设备是各种类型的搅拌机。近年来,研磨分散设备主要是砂磨机,高速分散设备应用广泛。


升降后旋转,高速分散器可配2~4个固定容器轮流使用 。高速分散器的机身配备了液压提升和旋转装置。液压提升装置由齿轮油泵提供,以提高机头。当下降时,它依赖于自重,下降速度由行程节流阀控制。旋转装置可使机头旋转360°。


高速分散器的关键部件是锯齿形圆盘叶轮 。叶轮的高速旋转使搅拌槽中的油漆浆液呈现滚动环流,产生大涡旋。油漆浆顶部的油漆颗粒很快螺旋下降到涡旋底部。叶轮边缘2. 5~5cm在这个地方,形成一个湍流区域。在这一区域内,颜料颗粒被强烈剪切和冲击,迅速分散到漆浆中。除此区域外,形成上、 下流束,使漆浆充分循环翻转。如图5-6所示。

在高速分散器运行的初始阶段,油漆仍堆积在油漆上。此时,低速混合后,提高速度和叶轮的周转速度

必须达到20左右m/s只有这样,我们才能获得令人满意的分散效果。但速度不宜过高,否则会造成漆浆飞溅,使圆盘叶轮暴露过多,与空气混合,增加功耗。一般来说,叶轮的圆周速度约为25~30m/s。大约需要15个分散阶段min。降低速度后,将剩余配方成分放入稀释漆中。生产乳胶漆时,乳胶不能进入分散阶段,因为大多数乳胶在高剪切后会凝结,应在低速稀释成漆阶段添加。

为了使叶轮下部区域达到层流状态,一方面不能过度提高叶轮的圆周速度,另一方面要适当提高漆浆的粘度,降低叶轮的位置。为了获得以层流为主的流量,粘度一般为 ** a·s以上。粘度越高,施加在聚集体上的剪切应力越大,分散越快。粘度应设置在电机的峰值功率上。

为了限度地提高效率,应尽可能增加颜料的用量。只要溶剂涂层能分散稳定而不絮凝,所用基材中的树脂含量越小越好。丹尼尔流点可用于估计树脂/溶剂比,然后在电机的峰值电流强度下确定油漆与颜料之比,从而在高剪切速率下具有合适的粘度。乳胶漆颜料的水分散通常添加水溶性聚合物,以提高分散时的粘度。

高速分散器分散器时,离心力将材料推到槽边。如果研磨材料是牛顿流体,尺寸和操作条件合适,则整个材料混合均匀,并反复通过靠近盘边的剪切区域。但如果研磨材料剪切稀疏,由于剪切低,槽边材料上端粘附在墙上,使混合不完全。一些研磨材料含有颜料,使终涂料剪切稀疏。为了解决粘合墙的问题,可以在分离后慢慢添加具有剪切稀疏效果的颜料。减少粘合墙问题的好方法是在分散槽中沿槽内壁上部旋转缓慢刮板,高速盘在槽中央快速旋转。

与其他分散设备相比,高速分散器的投资和运行成本,不需要单独预混合。稀释漆可在同一槽内完成,颜色更换清洗方便,覆盖槽溶剂损失低;主要缺点是颜料聚集体剪切应力低,只能用于易于分离的颜料。


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