分散設(shè)備的預(yù)混合以混合為主, 并起到粗分散的作用。 過去色漆的研磨分散設(shè)備以輥磨機(jī)為主, 與其配套的預(yù)混合設(shè)備是各種類型的攪漿機(jī)。

近年來, 研磨分散設(shè)備以砂磨機(jī)為主, 與其配套的也改用高速分散機(jī), 這是目前使用最廣的預(yù)分散設(shè)備。 升降后旋轉(zhuǎn), 所以一臺高速分散機(jī)可配2~4個固定容器輪流使用。

為了取得既經(jīng)濟(jì)又高效的分散方式,，色漆的生產(chǎn)過程通常釆用 4個步驟。

①、預(yù)分散將顏料在帶有攪拌器的設(shè)備中先與部分漆料混合, 制得屬于半成品的拌和色漿, 簡稱拌和漿。

②、研磨分散將拌和漿通過各種研磨設(shè)備進(jìn)行分散, 得到顏料色漿。

③、調(diào)漆在帶有攪拌器的調(diào)漆罐中，向顏料色漿中加入余下的漆料及其他助劑、 溶劑，必要時進(jìn)行調(diào)色以達(dá)到色漆質(zhì)量要求 。

④、凈化包裝 通過不同過濾設(shè)備除去機(jī)械雜質(zhì)及粗粒, 然后包裝為成品。

色漆的生產(chǎn)過去主要是間歇式, 現(xiàn)在已出現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)。適應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備特別是研磨分散設(shè)備近年發(fā)展較快 。 色漆的生產(chǎn)工藝一般按所用研磨分散設(shè)備來劃分, 最常用的為砂磨分散工藝、 輥磨分散工藝和球磨分散工藝 。 色漆的生產(chǎn)通常按所生產(chǎn)品種形成專業(yè)生產(chǎn)線, 避免不同品種間的干擾。

制造和使用顏料分散體有三個階段: 

①預(yù)混合, 即將干顏料拌入漆料中并消除結(jié)塊; 

②施加足夠的剪切應(yīng)力分離顏料聚集體; 

③調(diào)稀成漆, 即將顏料分散體與配方中的剩余組分混合而成漆。

高速分散機(jī)的機(jī)身裝有液壓升降和回轉(zhuǎn)裝置。 液壓升降裝置由齒輪油泵提供壓力使機(jī)頭上升, 下降時依靠自重, 下降速度由行程節(jié)流閥控制 。 回轉(zhuǎn)裝置可使機(jī)頭回轉(zhuǎn)360°。 

高速分散機(jī)的關(guān)鍵部件是鋸齒圓盤式葉輪。葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使攪拌槽內(nèi)的漆漿呈現(xiàn)滾動的環(huán)流, 并產(chǎn)生很大的旋渦。 位于漆漿頂部的顏料粒子, 很快呈螺旋狀下降到旋渦的底部。在葉輪邊緣2. 5~5cm處, 形成一個湍流區(qū)。 在這個區(qū)域中, 顏料粒子受到較強(qiáng)的剪切和沖擊作用, 使其很快分散到漆漿中。在此區(qū)域之外, 形成上、 下兩個流束, 使漆漿得到充分的循環(huán)和翻動。

在高速分散機(jī)操作的初始階段, 顏料還堆在漆料上面, 此時采用低速進(jìn)行混合后, 再提高轉(zhuǎn)速, 葉輪的圓周速度 必須達(dá)到大約20m/s以上時,才能獲得令人滿意的分散效果。但轉(zhuǎn)速也不可過高,否則會造成漆漿飛濺和使圓盤葉輪過多暴露而混入空氣,增加功率消耗。一般葉輪的最高圓周速度約為25~30m/s。分散階段大約需15min。降低速度后投入剩下的配方組分而調(diào)稀成漆。在生產(chǎn)乳膠漆時,乳膠不能進(jìn)入分散階段,因為大多數(shù)乳膠經(jīng)受高剪切會膠凝,應(yīng)在低速度調(diào)稀成漆階段加入。

為了使葉輪下部區(qū)域達(dá)到層流狀態(tài),一方面不能過度提高葉輪的圓周速度,另一方面要適當(dāng)提高漆漿的黏度,并降低葉輪的位置。要獲得以層流為主的流動,最低黏度一般在3Pa·s以上。黏度越高,施加在聚集體上的剪切應(yīng)力越大,因而分散越快。該黏度應(yīng)定在電動機(jī)的峰值功率上。

為了盡量提高效率,顏料用量應(yīng)盡量提高。溶劑型涂料只要能分散穩(wěn)定而不絮凝,所用的基料中樹脂含量越小越好。丹尼爾流動點可以用來估計樹脂/溶劑比,然后決定漆料與顏料之比在電動機(jī)的峰值電流強(qiáng)度下運轉(zhuǎn),從而有一個高剪切速率下的合適黏度。對乳膠漆顏料的水中分散,常將水溶聚合物加入來提高分散時的黏度。

高速分散機(jī)在使用中離心力將物料推上槽邊。假使研磨料是牛頓流體,尺寸和操作條件適當(dāng),則整個物料均勻混合,并反復(fù)地通過近盤邊的最高剪切區(qū)。但假使研磨料是剪切變稀的,槽邊上物料的上端因剪切低而黏度高,就在壁上粘住了,使混合不完全。有些研磨料含有使最終涂料剪切變稀的顏料,為解決粘壁問題,可將給出剪切變稀效果的顏料在分離完成后再慢慢地加入。減小粘壁問題的好方法是,在分散槽內(nèi)有慢速的刮板沿著槽內(nèi)壁上部轉(zhuǎn)動,同時高速盤在槽中央快速旋轉(zhuǎn)。

高速分散機(jī)與其他分散設(shè)備相比,投資和操作成本最低,不需另行預(yù)混合,調(diào)稀成漆可在同一槽內(nèi)完成,換色清洗也比較方便,釆用加蓋的槽溶劑損耗低;主要缺點是施加在顏料聚集體上的剪切應(yīng)力較低,所以只能用于容易分離的顏料。

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