實(shí)驗(yàn)室高剪切分散機(jī)相關(guān)技術(shù)問題

涂料產(chǎn)品分散過程：

涂料產(chǎn)品在介質(zhì)中分散過程包括三個(gè)步驟：1、產(chǎn)品顆粒在液體中的潤濕;2、團(tuán)聚體在機(jī)械力作用下被打開成獨(dú)立的原生粒子或較小的團(tuán)聚體;3、將原生粒子或較小團(tuán)聚體穩(wěn)定，阻止再發(fā)生團(tuán)聚。這種將整個(gè)分散過程分成三個(gè)獨(dú)立的步驟，在實(shí)踐中，對于深刻理解這一過程，解決實(shí)際問題十分有效。

從以上分散過程的三個(gè)步驟可以了解到，想要快速獲得理想的分散效果，需要選擇合適的溶劑或溶液來提高粉體的潤濕熱，使?jié)櫇褡园l(fā)進(jìn)行;另外選擇一款合適高效的實(shí)驗(yàn)室高剪切分散機(jī)才能使分散有效體積和能量利用率得以提高。

針對不同產(chǎn)品，要進(jìn)行混合，分散，攪拌，研磨，所要用到的設(shè)備也不同。那么這里我們首先來了解下不同類型分散機(jī)設(shè)備的功能特點(diǎn)：

1、 乳化分散機(jī)：

乳化分散機(jī)也叫高剪切分散機(jī)，是通過物料乳化、混合、分散，使物料的細(xì)度分布均勻，通過強(qiáng)力的高速剪切功能，在短時(shí)間內(nèi)使產(chǎn)品達(dá)到乳化分散要求。適用于實(shí)驗(yàn)室對各種液體的攪拌、溶解和分散，以及對高粘度物料進(jìn)行溶解和分散研磨的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各種顏料、涂料等行業(yè)的分散實(shí)驗(yàn)，為科研和中試以及批量生產(chǎn)提供基本數(shù)據(jù)，并為科研提供科學(xué)的工藝依據(jù)。

乳化分散機(jī)應(yīng)用：涂料油墨、食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙等行業(yè)的物料乳化、混合、分散。

2、 真空分散機(jī)：

真空分散機(jī)可用于化工行業(yè)產(chǎn)品的液-固濕法分散、研磨、攪拌、均質(zhì)、混合、溶解的加工設(shè)備，也用于多氣泡物料和易揮發(fā)性溶劑較多的工藝中，通過抽真空使物料在真空中的容器內(nèi)分散，減少氣泡和溶劑的揮發(fā)，通過真空狀態(tài)的分散可以加速物料的分散細(xì)度，使物料迅速脫泡。

真空分散機(jī)應(yīng)用：涂料,染料,顏料,油漆,油墨,膠合劑,樹脂,藥膏,化妝品,造紙,食品,橡塑,復(fù)合材料,絕緣材料,磁性材料,其它色漿等

3、 防爆分散機(jī)：

實(shí)驗(yàn)室高剪切分散機(jī) 防爆型

防爆分散機(jī)是一種采用防爆設(shè)計(jì)的分散機(jī)產(chǎn)品，能夠有效避免分散過程中出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)，通過對物料進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合，通過分散盤上下劇齒的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的新型高效攪拌設(shè)備，分散過程是采用高速的強(qiáng)烈的剪切、撞擊、粉碎、分散，達(dá)到迅速混合、溶解、分散、細(xì)化的功能。

防爆分散機(jī)應(yīng)用：主要用于易燃易爆化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括油漆、油墨、涂料、色漿、地坪漆、馬路劃線漆、聚氨酯漆、醇酸瓷漆、調(diào)合漆等溶劑型。

4、 升降分散機(jī)：

主要是針對不同粘度漿狀的液體原料進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合，通過分散盤上下劇齒的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的新型高效攪拌設(shè)備。是涂料等固體進(jìn)行攪拌、分散、溶解的高效設(shè)備。

升降分散機(jī)應(yīng)用：涂料、油墨、顏料、膠粘劑等化工產(chǎn)品的攪拌、分散、溶解過程。

5、 攪拌分散機(jī)：

采用無級調(diào)速：有電磁調(diào)速、變頻調(diào)速(如用于水性涂料)及防爆變頻調(diào)速(如用于油性涂料)等多種形式。無級調(diào)速功能能充分滿足各工藝過程中不同的工藝要求，可以根據(jù)不同的工藝階段選擇不同的轉(zhuǎn)速。

攪拌分散機(jī)的應(yīng)用：涂料、染料、油墨、顏料、化妝品、樹脂、膠粘劑、乳液、醫(yī)藥、石油等領(lǐng)域的液體及液—粉相物料進(jìn)行高速的攪拌、溶解和分散。

這里，翁開爾將為大家介紹一下：怎樣使實(shí)驗(yàn)室用分散機(jī)效率較高?

選型原則：

1. 選擇分散設(shè)備前，應(yīng)該詳細(xì)了解掌握物料的特點(diǎn)及要求，如樣品量、粘度、溫度、真空、細(xì)度等要求從而選擇最為合適的分散設(shè)備。很多用戶在選擇設(shè)備的時(shí)候，常常忽視物料樣品的重要性，導(dǎo)致選擇的設(shè)備無法對物料進(jìn)行分散或是無法達(dá)到預(yù)期結(jié)果;

2. 明確設(shè)備使用要達(dá)到的效果和目的，(是攪拌、分散、研磨還是乳化等?)。由于不同生產(chǎn)應(yīng)用，其所需的物料及分散效果都不盡相同，因此在選擇設(shè)備之前應(yīng)該詳細(xì)了解設(shè)備;

3. 確定分散機(jī)設(shè)備的操作參數(shù)以及結(jié)構(gòu)，保證選擇的設(shè)備質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越，符合實(shí)際的應(yīng)用需求。

德國VMA-GETZMANN公司是世界聞名的高速分散機(jī)的研發(fā)及制造廠商，專注于涂料油漆油墨等物料的分散技術(shù)。自1972年創(chuàng)辦以來，經(jīng)過45年的研究與發(fā)展，VMA-GETZMANN這一名字已等同于生產(chǎn)高質(zhì)量和創(chuàng)新科技的分散系統(tǒng)的象征。為了達(dá)到較佳的分散效果(甜甜圈效果*)，VMA根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出選型理論：

1. 根據(jù)樣品量，選擇合適的樣品罐，圖一為樣品罐種類，選取原則：樣品的填充量為樣品罐的50%-80%;

圖一：單壁、雙壁樣品罐

2. 根據(jù)樣品的粘度(低/中/高)，及樣品罐尺寸，選擇合適分散盤的直徑，見圖二，例如低粘度產(chǎn)品，罐的尺寸為10L，則對應(yīng)應(yīng)選擇的分散盤的尺寸為80-90mm;

圖二：樣品粘度與分散容器及分散盤尺寸的關(guān)系

3. 根據(jù)粘度及具體應(yīng)用選擇分散盤的類型，見圖三;

圖三：分散盤類型

4. 設(shè)備最理想的分散線速度為18--25m/s，根據(jù)公式 可計(jì)算出對應(yīng)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速n(單位：rpm)，根據(jù)轉(zhuǎn)速需求選擇對應(yīng)的分散機(jī)型號。其中d為分散盤的直徑(單位：mm)。

圖四：線速度與分散盤轉(zhuǎn)速的關(guān)系

5. 分散盤離樣品容器底部的距離

分散盤離樣品罐底部的距離為分散盤直徑D的0.25 - 0.5倍之間。使樣品材料在樣品罐內(nèi)充分流動(dòng)，所有物料都能夠充分地接觸到分散盤邊緣并受到剪切力的作用。

圖五：分散盤與分散容器內(nèi)部關(guān)系

*甜甜圈效果：

當(dāng)樣品罐、分散盤直徑，線速度、分散盤與分散容器底部的距離以及物料的流變性能等因素很好的匹配后，DISPERMAT會(huì)得到較佳的分散結(jié)果--甜甜圈效果。

樹脂溶液中加入顏料和填料后，通過增加軸的轉(zhuǎn)速，物料進(jìn)入層流模式，直到容器壁上見不到粘附的材料。在合適的轉(zhuǎn)速下，軸的周圍會(huì)形成一個(gè)通道并逐漸能看見分散盤，這時(shí)物料就形成了甜甜圈形狀的流型。甜甜圈流型的形成是表示輸入到物料中的機(jī)械功率已達(dá)最大，此外，由于物料被攪動(dòng)，故所有的團(tuán)聚體都能抵達(dá)分散盤外沿。

本文內(nèi)容來自《Dispersion Know-How》 VMA-Getzmann GmbH公司撰寫。希望閱讀英文原文的請聯(lián)系翁開爾公司：13202947058。