跟上现代大规模生产消费和奢侈品,涂料行业加速了更新技术和为各种应用程序提供不同种类的涂料容纳腐蚀、风化作用、加强环境立法。188BET竞彩更好的产品的一个途径是密切控制粒度和粒度分布自这两个参数影响许多重要的涂层的特点。
粉有一个“平均粒度”所描述的制造商的颜料、填料,等。在现实中,粉末通常提供一个凝聚形式,尽管初级粒子的平均尺寸是8 - 10微米,平均凝聚的大小可能是200 - 600微米。粉添加到液体时,会发生进一步集聚。混合和铣操作,因此,减少团聚体而不是初级粒子的大小。在本文中,术语“粒度”中使用上面的上下文。
着色涂料的颗粒大小直接影响光学性能等参数通过影响透明度,光泽,色调和着色力。较小的粒子通常产生一个更理想的产品,结合粒度分布窄,传递平稳,高光泽finish。颗粒大小也影响批量属性,包括流变性和稳定性。例如,固体负荷保持不变,减少颗粒大小不仅增强显色,但增加粘度,提高最终产品的稳定性。这可能导致减少色素使用。
客户需求,完成和处理,驱动制造商对细粒度和窄分布,增加需要严格控制,有效的处理。本文讨论了如何在查尔斯·罗斯和儿子公司调查人员使用激光衍射粒度分析仪(Mastersizer,莫尔文仪器)优化商业墨水的生产暂停。结果表明,公司的新混合显著提高预拌/润湿效率,更快更好的预混料,生产研磨最终产品。
颜料分散
尽管巨大的进步颜料型油墨和涂料的化学和配方,行业生产总是仍然是一个两阶段的过程。首先,色素wetted-out生产分散在一个合适的流动相。这预混样本然后研磨减少颗粒大小通过凝聚的解体和磨损的过程。形成预混颜料分散通常使用螺旋桨和涡轮机搅拌机安装在船只开放。这些搅拌机的功能仅限于简单的润湿粉之前铣削。高速传播者的引入是一个受欢迎的改进。小费5000英尺/分钟的速度(25 m / s)或更多,高速分散器创造了更有活力的容器内流和传授比涡轮螺旋桨或剪切。这导致显著减少湿透的时间。然而,粒径控制在湿透的重要性不是最初认可,随着铣削一步被认为是最重要的在磨削过程中。湿透阶段因此色素悬架的控制,以确保转换成适合于下游铣、没有考虑最终的应用程序的要求。
那些现在认识到了湿透阶段作为一个至关重要的铣削过程的一部分采取措施来取代他们的螺旋桨,涡轮搅拌机或高速传播者更高效的设备。效率,在这种情况下,是一个衡量的混合器能够驱散聚集的颜料尽可能接近所需的规范。这个理由寻求减少通过磨机的数量,在某些情况下,完全消除铣削。粒度测量铣削之前就变成了一个必要的工具,以确保预混效率。
激光衍射粒子大小
激光衍射是一种行之有效的颗粒分级技术广泛使用的一系列制造业。粒子在一个示例中,潮湿或干燥,散射激光穿过,产生衍射图案,与它们的大小有关。更小的微粒散射光线弱在宽角度较大的粒子产生更强的信号在一个窄角。激光衍射系统检测到产生的衍射图案,将它转换为一个粒子大小分布通过详细的数学描述电磁波的行为,通常米氏理论的光。最好的激光衍射系统是高度自动化,消除了运营商可变性与传统粒子大小Hegman磨等技术指标。磨指标在业内被广泛使用但只提供一个样品测量最大的粒子。相比之下,激光衍射分析仪测量粒度分布,宽动态范围(从0.02到2000微米)使它们适用于过程的每个阶段,从湿透到最后的研磨产品。测量只需要不到一分钟,所以很容易迅速检查分散的状态,或跟踪大小收益还原法。这些功能使激光衍射极好的工具,产品开发、扩大、工艺优化和质量控制。
在预混流程效率最大化
寻找更有效的混合设备在色素湿透了许多用户考虑转子/定子高剪切混合设备的使用。这些搅拌机由高速转子(提示速度3000至4000英尺/分钟或15到20 m / s)安装在固定定子间隙密切。这个配置产生强烈的机械和液压剪不断画产品组件分成转子的开口端和驱逐他们在定子径向通过开口。这些设备的主要垮台,这使得很多依赖这种类型的设备对于预混,是不够的。传统的转子/静叶产生强烈的剪切分散颜料的必要条件但生产不良产品流在容器内,导致局部热集中在高剪切区,需要夹套容器。混合头和下面的漩涡一般发生通常不足够强大将固体从液体表面拉进高剪切区随着粘度的增加。
查尔斯•罗斯&儿子公司专业混合设备制造商,认可这种限制转子/定子和发达的PreMax“δ”转子/定子技术(专利号6000840)。档板,通常关闭发电机转子/定子的一端可拆卸和可调,这样的速度固体现在卷入的混合表面是可控的。转子也额定运行速度更高的技巧(5000英尺/分钟或25米/秒)比普通高剪切混合器设备,创建增强水平的机械、液压和cavitational剪切。“δ”形状产生双涡和更大的流比传统的转子设计、绘画颜料粉末表面的流动相进入高剪切带。这增强了混合性能通过消除原材料浮动的可能性的批处理和提供粉诱导方法,以尽量减少除尘。188金宝搏bet官网
PreMax修改的值已经证明了转子/定子概念量化实验室测试,非常重要的是,在实际的生产线。预拌PreMax普遍产生的结果,是与一个或两个通过媒体机。这减少了磨机的数量需要达到最终产品粒度,减少加工时间和生产成本。
使用激光衍射测试PreMax系统
的利益增加剪切过程中产生润湿使用PreMax系统可以看到如图1所示。独立顾问评估三项预混设备:高速分散器,一种传统的转子/定子混合器和PreMax来确定处理过程中油墨产品的粒度变化,如果打湿阶段可能导致过程的优化改进。使用激光衍射粒度分析表明,平均粒径(D[4 3])的商业墨水产品2毫米。流动相中的颜料分散用高速分散器产生一个预混平均粒径只有14.2毫米。这个预混包含大量的凝聚物质,因此所需的轧机通过生产最终产品是很有意义的。
使用标准转子/定子高剪切混合装置在湿透了改善的状态分散在预混,收益率平均粒径为8.2毫米。相比之下,PreMax系统取得了平均粒径3.3毫米和商业分散分布的可接受的参数内。这说明,使用PreMax,这种油墨产品的制造商可以执行一个通过媒体机或完全消除铣,无论哪种方式增加产品物料通过量,降低处理成本。
结论
生产颜料型涂料的细粒度提供卓越的产品性能,包括更好的遮盖力和光泽,但可以要求处理。最大化规模减少,发生在最初的润湿可减少或消除后续铣,因此,有益的整体流程优化。激光衍射是一种有价值的研究颜料分散过程分析技术,因为它所需的动态范围和测量速度完全描述粒度在生产的每个阶段,和跟踪破碎过程。这里给出的结果证明其使用在评估一个新的混合开发来提高生产率,改善润湿过程中,产生一个更快更好的预混料是磨碎的最终产品。欲了解更多信息,请访问www.malvern.com和www.mixers.com。
应用# 1:高光泽白色木材涂装
目前的处理方法:- 膨润土混合粘土、二甲苯气相法白炭黑,二氧化钛,添加剂为醇酸树脂的一个200加仑的油箱使用高速分散器
- 粉添加:15 - 30分钟
- 分散时间:3 - 4个小时在5000 fpm实现Dv90 25微米(冷却液循环通过混合罐夹克)
- 额外的冷却:一夜之间
- 失望:添加液体和混合15分钟
- 包装:使用2 - 3袋50 -分米过滤器在包装
- 设备:50马力PreMax 8”转子在同一个200加仑的油箱
- 粉添加:18分钟
- 分散时间:15分钟5000 fpm取得了12 - 18的Dv90微米(批处理温度维持在50°C没有水套冷却)
- 额外的冷却:消除
- 失望:添加液体和混合15分钟。
- 包装:1袋50 -分米过滤器使用在包装
应用程序2:白色木头底漆
目前的混合方法:- 原材料:188金宝搏bet官网醇酸树脂、溶剂、气相法白炭黑、粘土、润湿剂
- 混合原料使用高速188金宝搏bet官网分散器15 - 30分钟5000 fpm泵预混媒体机(媒体:2毫米硅酸锆)
- 研磨时间:4小时(单程冷却;每小时流量750 - l在85%负荷)。
- 失望:研磨产品注入失望水池,在那里加入低粘度物质流一直在高速混合分散剂3 - 4小时
- 最后磨:< 40 mcirons Dv90
- 设备:50马力PreMax 8“转子在一个300加仑的油箱
- 加载时间:20分钟
- 分散时间:18分钟5000 fpm,没有冷却。
- 失望:20分钟
- 最后磨:Dv90 < 18个微米
