当前位置: 搅拌机 >> 搅拌机资源 >> 涂料和油墨用高速搅拌机概述
本文概括了涂料和油墨临盆过程中哄骗的不同表率的高速搅拌机。这些搅拌功用结尾一系列有意会堆叠的管教职责。本文中议论的创议着眼于取舍合适的搅拌机。
已往几十年的规矩请求增进涂料产业的中央从保守的低固体份溶剂型配方转向到水性体制、高固体份涂料、能量固化型油墨和其余低蒸发性有机化合物含量(VOC)的技巧。这类对处境负责的要害转换凑巧与客户不停变动的需求及使人振奋的新功用开辟方位相一致。目前跟着对专科化和高附加值涂料的需求越来越大,临盆商正在紧密 赋有热致变色、荧光、颜色变动、防锈或其余新的功用,当代涂料和油墨也许含有具备特殊组合的新式原材料,不过从根基上来讲它们仍旧是需求依赖于精良搀杂搅拌的配方。对某一产品采纳不同水准的搅拌搀杂和散开会影响它的颜色、色泽、导电性、波动性、附出力、固化速度、耐候性和其余功用特性。是以需求有精良的贸易意识来优化搅拌工艺。即使是保守的产品和完好的工艺也能从对搅拌操纵的从新兵法评猜中收益受益。
在涂料和油墨的临盆过程中哄骗种种不同的散开用具。这些技巧中的有一些关于新奇的工艺题目来讲是相对较新的处理计划。搅拌机的选纲目基于很多成分,个中包含黏度弧线、剪切请求、增加递次和临盆量。
高速散开机
高速散开机,昔时称为高速熔解器,是涂料行业哄骗的法则重负荷板滞。它是一种既经济又相对简略的搀杂设立部件,重要影响是将粉末参预到液体中,使松懈的附聚物离别开来以取得一种可采用水准的散开体,而后再举行研磨(图1)。
叶片顶端的运转速度高达约英尺/分钟,高速散开机洞开的圆盘刀片能在低黏度的物猜中造成猛烈的湍流。它也会造成一种特殊的漩涡,如此干的物料参预后也许倏地潮湿。散开叶片也许位于中央或偏离中央,这取决于涡流的深度(偏幸叶片造成一种较小的涡流,能缩小空气的淹留)。跟着物料增稠或体积增多,调治叶片转速以坚持物料翻转的漩涡和速度。每每在高速散开机的选型和操纵过程中效力的一些根本法则是:
?平常做事黏度规模:像水相同至约0厘泊(CP);
?机电规格:每10加仑产品为1马力(HP);
?散开叶片直径:约为容器直径的1/3;
?散开叶片场所:离容器底部0.5个叶片直径——液体表面下列1.5个叶片直径;
?搀杂容器的全容积:比批次的量最少大30%,以供应充沛的高涨高度满意搅拌过程中液面的高涨。
即使很多厂商仍旧依赖于高速散开机举行预搀杂操纵,不过很多厂商曾经最先将更有用的搅拌器举行组合,其功用不再是简略的将粉末潮湿。其遵循是:假设预搀杂器也许将附聚物散开得尽也许逼近到所需求的规格——换句话说,效仿研磨的初期阶段——它也许升高研磨机的研磨次数,乃至容许哄骗更小的研磨介质来研磨更细的固体。这为大幅提升效率和缩小周期功夫供应了机遇。这些搅拌机的一些替换品包含新一代高剪切搅拌机和超高剪切搅拌机。
高剪切搅拌机
高剪切搅拌机是用于更具挑战性的固液散开体和乳液的转子/定子搅拌机,这些高速散开机不能举行充足管教。这类表率搀杂安设的模范特性是四叶片的转子在停止的定子内高速转移。当叶片扭转时,物料被赓续地抽入搅拌头,并经过所述定子(图2)的启齿部位将气体高速排出。由此造成的液压剪切能增进倏地均化、解聚和乳化。模范的转子顶端速度是~英尺/分钟。
由于遭到定子的束缚,该搅拌机供应了较高的剪切速度,但比盛开式圆盘型锯齿型叶片散开机的泵送容量少。出于相同的起源,其黏度限值也较低——约~厘泊。
另一个差别在于,转子/定子搅拌机既有可用于批量临盆的构造,也有可用于在线(赓续)临盆的构造。在线高剪切搅拌机的呈现近似于离心泵。它不能主动启动自吸,需求静压(重力送料)或正压力(泵送料)来将物料参预到搅拌釜内。在大大都处境下,当搅拌器每每位于低于再轮回罐液位的大地上也许平台上时,可通太重力影响将产品运送到转子/定子组件。法则在线型搅拌机很简略挪移滚动产品,乃至黏度高达约厘泊,这取决于配方的剪切变稀性格。哄骗辅佐泵,中等黏度的涂料、预搀杂物和中央体均也许在高剪切搅拌机中管教。关于大型搅拌釜(加仑),与批量转子/定子搅拌机或其余需求高功率机电启动以及相对较大的叶片来造成充沛的轮回而从顶部加入的高速搅拌机相对比,在线构造常常更适用。另一方面,在线高剪切搅拌功用使产品经过2加仑的搅拌釜轮回,就像在25加仑的搅拌槽中相同简略。底细上,采纳适合的管道,一个在线搅拌功用同时效劳于多个不同规格的批量罐。模范的安置法子是哄骗简略的阀门直接流向下游的制品区或霎时从一个质料源切换到另一个。
当需求很快将大量量的粉末参预到液体中时,或当难以散开的固体需求很万古间才干齐备参预时,就需求琢磨带有可在液面下参预粉末的内置安设的高剪切搅拌机。基于喷发器的粉末注入系统,即使能有用地去除漂泊的固体,在搅拌搀杂过程中能供应更精确的掌握,但的确屡次遭到阻塞和稠密的设立保护题目的影响。其余,这些系统需求有阅历的操纵者来管教屡次碰到的难题职责,即串连的三个自力安设的功用均衡:喷发器、泵和搅拌器。具备粉末注入大伙构造的高剪切搅拌机更牢靠和更简略操纵。
采纳SLIM技巧的高剪切搅拌机
配有固体/液体注入歧管(SLIM)技巧的罗斯高剪切搅拌功用供应一种在液面下注入粉末的法子,与基于喷发器的系统比拟,它是一种越发用户友情型、更简略保护的搀杂器。SLIM构造的关键长处是它不需求离心泵或喷发器来建造粉末注入的抽吸操纵。
SLIM具备特殊的转子/定子,它们能造成强壮的真空度来抽吸粉末和直接将粉末喷发到搅拌机的高剪切区。由于固体和液体适值是在激烈搀杂区聚集,即使还不能齐备消除结块和“鱼眼”,但也能大大缩小。在SLIM工艺过程中,粉末也许升高“粉尘”的方法运送到批量罐中(将气体颗粒释放到搀杂区),如此清算更简略、转换动快。经过哄骗一根软管和杆状附件便可结尾——柔性软管接连到固体进口端口,而在另一端是不锈钢棒浸入散装袋或容器中,以便利地吸入轻质粉末,不会造成多尘处境。题目较少的固体可参预料斗中,通太重力影响倏地吸入。
SLIM技巧在批量或在线构造中都哄骗(图3和4),这使得它易于为大大都现有工艺举行创新。它每每管教的固体负载量高达70%,这取决于该用处,同时能在宽的黏度规模内操纵:粉末注入期间,从水状样至黏度高达厘泊。
多轴搅拌机
装备有两个也许多个自力启动的搅拌器串连做事的多轴搀杂机是强有力的系统,既能举行超高剪切搅拌,也能在很宽的黏度规模内供应层流:黏度规模从水状样至数十万厘泊。
最简略的构造是双轴搅拌机,其特性是有一个低速锚和高速锯齿状散开叶片(图5)。在锚式搅拌器的翼每每包含可调式刮壁刀来擦拭容器底部和侧壁。除了能提升产量外,还能举行更严厉的温度掌握。
另一种模范的构造是三轴搅拌机,它包含另一个转子/定子组件。该构造很受迎接配方策画师迎接,个中终究颗粒巨细散布是相当要害的。如前方所议论的,哄骗锯齿状叶片将粉末参预液体中能取得可采用水准的散开体,不过采纳更强剪切的板滞如定子/转子搅拌器,每每会取得更细、更平匀的粒径散布。
SLIM技巧是做事容量为4加仑或更大的罗斯三轴搅拌机的一个选项。在粉末注入期间,液体基料必需低于厘泊,但在总共固体参预后,产品的黏度也许会接连高涨。搀杂周期的后期也许只可依赖锚式搅拌器,假设产品是经过转子/定子组件举行滚动,散开机遇受束缚。
多轴搅拌机与单轴安设比拟,除了在黏度和热传导方面有改良外,另一个策画长处是它们是关闭的系统,能供应真空搀杂的长处。在真空前提下管教,消除了在大气前提下搅拌时造成的不需求的空气悠闲,但相同要害的是有助于将某些配方研发成更高密度、具备更好的功用,这些功用是改良的剪切影响和不同部件来往的后果。
行星式搅拌机
特种涂料和油墨有特别高的黏度峰值(超越万厘泊),最佳用行星式散开机和双行星式搅拌机管教更好。这些板滞具备两个或多个叶片,它们能绕着各自的轴扭转,同时也会绕着搀杂容器扭转。换句话来讲,总共的搅拌器不停行进到批管教猜中,会始终与新的产品来往。
关于特别具备挑战性的配方,也许哄骗双行星式散开搅拌机。该散开机由两个散开轴(每个轴都具备两个锯齿状叶片)和两个行星式搅拌器构成。
另一方面,保守的双行星式搅拌机(DPM)关于半固体状物料也许高黏度浆状物的熔融和揉捏来讲是抱负的搅拌机(图6)。即使不被觉得是高速搅拌机,DPM装备有两个不异的搅拌器,当批料量到达相当高的黏度时,能提升剪切水准。在这个特别健康的板滞中,一个通用的管教技巧是高黏度搀杂以保证取得使人称心的固体散开体(从万厘泊到高达约万厘泊),接下来是调漆环节,直到轮回竣事。
论断
关于涂料和油墨厂家来讲,有多种高速搅拌机可供取舍。在为您的工艺取舍适合的搅拌机时,理解它们之间的差别是特别要害的一步。
做家:ChristineBanaszek,运用功程师
CharlesSon公司,美国纽约霍伯格
钛白粉贸易平台编纂部
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