【中國(guó)涂料采購(gòu)網(wǎng)】磨機(jī)
選擇正確的研磨設(shè)備是決定性的,Buhler的Daniel Troxler為您講述如何降低制造成本的實(shí)際案例并計(jì)算方法。
如何面對(duì)不斷增長(zhǎng)的油墨和涂料生產(chǎn)成本?
珠磨通常來(lái)說(shuō)都是油墨和涂料行業(yè)高品質(zhì)顏料分散到目標(biāo)質(zhì)量要求的關(guān)鍵步驟。該步驟就是時(shí)間和能量的消耗,而客戶(hù)的要求與日俱增。
使用普通的研磨方法,利潤(rùn)不斷縮減。由于成本的壓力而采用更廉價(jià)的原材料卻導(dǎo)致研磨過(guò)程中的麻煩,如堵塞篩網(wǎng)、粒徑分布不合格或更長(zhǎng)的研磨時(shí)間。在生產(chǎn)設(shè)備和顏料上的節(jié)省導(dǎo)致了負(fù)面效應(yīng):增加的成本和質(zhì)量問(wèn)題。
處理低粘度產(chǎn)品,如油墨和涂料
許多低粘度產(chǎn)品,如液體油墨、涂料或顏料分散體,為獲得最佳的色強(qiáng)度、光澤或透明度,在顏料細(xì)度方面有著非常高的質(zhì)量要求。
舉例來(lái)說(shuō),應(yīng)用越來(lái)越廣泛的噴墨墨水要求最好的研磨技術(shù)。這些油墨需要通過(guò)數(shù)量不斷增長(zhǎng)的微小噴嘴,因此要求亞微米或往往納米級(jí)的粒徑。如此嚴(yán)格質(zhì)量要求的產(chǎn)品很難通過(guò)一遍研磨即可完成。
低粘度和小粒徑要求可以通過(guò)循環(huán)式操作的珠磨系統(tǒng)完成,圖1。產(chǎn)品以極高的流速多次通過(guò)珠磨機(jī)研磨腔。理論上說(shuō),在高流速下,每個(gè)顆粒通過(guò)研磨腔的次數(shù)就會(huì)增加,粒徑分布就會(huì)更窄。如果產(chǎn)品能在完全研磨一遍后進(jìn)入循環(huán)罐并最終研磨一遍進(jìn)入一個(gè)清潔的調(diào)節(jié)罐時(shí)能獲得最佳的效果。
產(chǎn)品流速
隨著越來(lái)越多應(yīng)用要求更小的粒徑,更多的研磨工藝要求多道次研磨。為保持一個(gè)狹窄粒徑分布的同時(shí)簡(jiǎn)化工藝,循環(huán)式研磨在許多情況下都是最佳的方案。
通過(guò)循環(huán)式研磨我們能夠達(dá)到比單道次研磨更窄的粒徑分布。但是,當(dāng)然,這里也有一些限制條件,如最低循環(huán)量。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一個(gè)合理的循環(huán)工藝要求至少8-10遍通過(guò)量(圖2)。
因此,物料的高流速是循環(huán)研磨的關(guān)鍵。
物料的流動(dòng)被分離篩網(wǎng)及其通過(guò)面積所限制。另外一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的方面就是壓力的產(chǎn)生,即設(shè)備本身的通過(guò)能力。圖3顯示了不同設(shè)備型號(hào)的篩網(wǎng)尺寸比較。
使用更小研磨珠的基本原理
液體油墨的研磨工藝的另一個(gè)重要參數(shù)就是研磨珠的尺寸和重量。
根據(jù)一個(gè)科學(xué)模型,我們區(qū)別了研磨珠數(shù)量nL和撞擊強(qiáng)度LI。
為了實(shí)現(xiàn)粉料的解聚或真正研磨,撞擊強(qiáng)度需要超過(guò)一個(gè)界限值。如果力量Fc太低,意味著沒(méi)有做工。另一方面,如果能量輸入過(guò)高,則會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱量過(guò)大以及對(duì)研磨腔不必要的磨損。這也意味著更高的成本和停機(jī)。(見(jiàn)圖4)
研磨珠數(shù)量增加即帶來(lái)更多的撞擊次數(shù)。換句話說(shuō),研磨珠數(shù)量的增加會(huì)帶來(lái)更高的研磨效率和產(chǎn)品質(zhì)量。研磨珠直徑降低10倍,研磨珠的數(shù)量會(huì)增加1000倍。(見(jiàn)圖5)
先進(jìn)珠磨機(jī)的設(shè)計(jì)原理
根據(jù)上面的解釋我們需要采用適用的最小研磨珠。但是運(yùn)用更小的研磨珠也會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)不同的挑戰(zhàn),如有效的研磨珠分離、維持高的流量以及對(duì)不同的產(chǎn)品,如油墨、涂料、顏料分散體和電池漿料等控制合理的能量輸入。
轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)對(duì)動(dòng)態(tài)研磨珠分離扮演了關(guān)鍵角色。如果研磨珠不能通過(guò)離心力進(jìn)入到外部區(qū)域,則會(huì)對(duì)分離篩網(wǎng)進(jìn)行磨損或堵在研磨腔末端的分離器上。成熟的SuperFlow技術(shù)有內(nèi)部研磨珠循環(huán)以避免堆積。一旦使用更小的研磨珠,如小于0.3毫米,則最好使用其它的技術(shù)方案使得研磨珠盡可能快地進(jìn)入有效研磨區(qū)域。這也是能夠使用0.3毫米以下研磨珠的新型MicroMedia X系列珠磨機(jī)沒(méi)有很多研磨珠要通過(guò)轉(zhuǎn)子頂部的離心槽進(jìn)行分離的原因。(見(jiàn)圖6)


