干粉末涂料技术的发展,在30年前,是一个重要的里程碑涂料行业提供一个环保应用过程,可以提供一个很好的完成。今天,粉末涂料的使用非常普遍,特别是在耐用消费品市场,汽车行业提供优秀的长期增长前景。的最近发展粉末固化温度较低,可用于热敏性基质如木材和塑料是扩展应用程序的范围。
一致的粉末制造所需的性能特征,以合适的价格,是一个主要问题,进行有效的过程控制的一个重要目标。粉末涂料的定义参数之一是颗粒大小;这直接影响产品的加工性能和治愈的完成电影。在生产过程中严格控制颗粒大小是至关重要的。在本文中,我们检查粒度对产品性能的影响和作用,不同粒度分析制度在优化生产粉末涂料。
优化粒度分布
生产粉末涂料具有所需的属性需要了解粒度和粒度分布的影响处理属性,应用和固化过程和完成后的表面。微粒
微粒在处理,有一定难度,此外,过多的罚款增加不仅呼吸危害,而且爆炸的风险。
在应用程序可以更难以准确直接的微粒。然而在静电应用程序系统,他们倾向于环绕一个项目,双方有效涂层。在衬底表面,小颗粒将更加紧密,减少的严重程度需要产生一个光滑的最后涂层固化条件。然而,微粒可能负责一个贫穷的表面光洁度,橙皮效应——要么由于过快融化在固化或因为表面电荷积聚导致back-spray在应用程序。
大颗粒
较大的颗粒倾向于流期间,可以相对容易控制应用程序。它们的质量给予高度的直线惯性在喷,这是特别有用的渗透到一个对象的角落。然而,在养护期间,大粒子需要较长时间才能融化,和融化可能是不完整的。这导致夹杂物在影片最后,影响外观和机械完整性。因此,固化时间较大的颗粒倾向于更严重的时间和温度。
多分散性
如果一个粉末涂料具有相对较大的粒度大小分布广泛,然后包装提高粒子在衬底表面的更小的微粒填补空洞。排除空气的涂层,增加整体热导率和养护期间融化形成的速度。因此有一个高度的交联,提高成品涂料的力学性能。多分散性在那里低将倾向于形成夹杂物在最后涂层高温除非衬底举行足够长的时间来允许所有的颗粒流在一起。更精细的产品这个问题不会发生,和光滑的电影就是用产品粒度分布窄。
最后一部电影的性质在很大程度上控制通过控制粒子大小和粒度分布。一般来说,粉末涂料生产的尺寸范围5 - 100微米,尽管业内有一个长期的趋势越小颗粒所必需的生产更薄的电影现在的需求。
优化粉末涂料生产
粉末涂料是由混合聚合物与收取的代理和其他添加剂在融化。然后挤压形成芯片或球团随后地面所需的粒度的一系列步骤涉及铣或研磨和分离/分类。粉末涂料在批量生产设施组成的也许10至15个不同的线,每个生产不同的产品。产品转换和过程启动频繁的事件,和产品污染是一个主要的问题;即使一个斑点,例如,一个红色的产品在一个绿色的批处理会毁了一个生产运行。因此粉末涂料制造商的主要目标是:- 优化产品的一致性;
- 最小化产品转换时间;
- 避免污染;和
- 减少加工成本。
一行粒度分析仪分析集成与流程操作,使其更加适应工厂需要和提高过程控制。与多行设施改善控制提出了一个可行的选择,而不需要在每一行上安装一个专用分析仪。另一方面在线测量提供了一个连续流的高度相关的数据,允许最优控制策略的发展和自动化控制的实现。与专用的在线系统,运营商可以立即看到他们行为的结果,可以快速将产品移到新规范。过程的理解可以显著提高系统的学习改变不同变量的影响。操作时可以优化产品规格。下面的例子说明了影响轧机控制转向在线分析及其对过程效率的影响。
机启动
图1显示了一个机被开始在手动控制下进行离线分析,手工。红圈表示时报采集标本,和绿色圆圈表示轧机参数的变化。起动过程涉及到一系列的迭代步骤,每个组成的:改变磨机参数;一段时间后操作稳定本身的变化;抽样;和分析。需要50分钟左右使轧机,它是生产材料所需的规范。图2显示了相同的启动,仍在手动控制但这次与参考数据从一个在线粒度分析仪。现在创业需要七分钟,操作员可以马上评估任何变化的影响和快速移动到所需的操作点。这个节约时间将直接转化为减少答:材料和能源节约与批量生产时间短有关。变化也会增加轧机吞吐量,因为它目前有效的更多的时间。在磨机启动的情况下经常发生这些储蓄快速繁殖成明显的成本优势。
更加严格的稳态控制
铣削是一个能源密集型的过程,因此,当它作为一个单元操作,使用制造商寻求减少的程度内铣会议产品规范的约束。研磨过度浪费能源,过度罚款(如粉末涂料)是一个问题,它使产品超标。在粉末涂料的生产,严格规范是至关重要的;机运营商必须控制两个乐队之间的过程,定义产品不够研磨时,当over-milled。图3说明了紧缩机控制切换到在线分析的结果。最初机是手动控制和依赖离线分析数据。波动在操作过程中是重要的;轧机操作远离实际的规范,以确保在采样时刻之间没有超标物质产生。一旦在线数据可用,轧机控制改进和性能波动变得更明显。信心改善轧机控制,操作的变化,生产材料,满足所需的规范。结果是一个研磨过度储蓄和减少废物产生和能源消耗。
这种改善轧机控制可用于狭窄的定义可接受的轧机操作的乐队,自住这些乐队之间变得更加容易。这不仅导致更一致的产品,也将铣的可变成本最小化。
优化分析设计
的潜在好处,和在线分析清楚,然而其全部开发需要选择适当的系统。在线仪表的要求特别高。必须可靠,分析工业强劲和兼容现有生产设施的单位,例如,控制软件。以来的主要目的之一可能是减少手动输入,必须维护要求低;分析必须完全自动化和数据表示和有效的行业相关。系统需求的或复杂的手动干预容易频繁的故障,或显示数据不符合行业规范;这些系统将永远不会接受或使用得当,结果将是一个糟糕的投资回报。对于粉末涂料的应用程序,另外两个问题,清洁和示例演示,还需要在系统设计时特别注意。
- 清洁因为多产品的交叉污染是一个重要的问题行,仪器清洗必须是简单和有效的。设计必须没有盲点,和高质量的表面加工减少产品坚持很重要。使彻底清洗批次之间的系统必须易于拆除仪器流程部分,应该solvent-resistant和建筑材料。
- 示例演示粉末涂料往往有较低的玻璃化转变温度。能源密集型的样品分散是不必要的,倾向于鼓励粘附与顺向仪器墙堵塞的样本行和堵塞。粒度分布数据,生成代表温柔分散的样本将确保粒子被运送到了测量区没有聚集的风险。
结论
有效的和适当的粒度分析是必不可少的产品开发、工艺操作和粉末涂料行业的质量控制。188BET竞彩在线分析仪,满足行业的需求的最佳选择是有效的过程控制。他们提供潜在的自动化操作和能力显著提高流程效率。精心设计的,application-appropriate粒度分析仪有至关重要的作用,帮助制造商提供产品正确的性能/价格特点,从而帮助粉末涂料技术进入新的市场。为进一步的信息,请访问www.malvern.com,或电子邮件david.pugh@malvern.com。
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