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訪問次數(shù):270更新時間:2019-06-18 18:46:00
碳黑分散機,碳黑高剪切分散機,碳黑研磨分散機 ,碳黑碳黑,顧名思義,是一種黑色素。粉體先與液體混合,再研磨到需要的細(xì)度。為防止污染,粉體添加工序必須在特殊區(qū)域完成,IKN設(shè)備可以將碳黑研磨到10微米以下,良好的密封性能,能防止產(chǎn)品污染生產(chǎn)區(qū)域。
KN工業(yè)設(shè)備用于分散/研磨碳黑的優(yōu)點
改善清潔。使用IKN出產(chǎn)的PLC粉體/液體混合機可以直接混合粉體和液體,無需做預(yù)混合處理。
提升品質(zhì)。IKN高剪切混合分散設(shè)備可以將碳黑研磨到8 Hegman,優(yōu)于其他品牌高剪切分散設(shè)備。同時,IKN混合設(shè)備以窄分布范圍*。
縮短工藝時間。IKN設(shè)備所需的加工時間要少于傳統(tǒng)介質(zhì)研磨設(shè)備。
碳黑研磨分散機的機理
碳黑顏料的分散機理
*,炭黑是zui難分散的顏料之一,因此炭黑比任何其它顏料更需要*分散在載體中。雖然幾乎所有炭黑用戶都或多或少地掌握一些有效分散炭黑的技巧,但對炭黑分散過程和機理的了解就顯得相對薄弱,所以有必要在此對炭黑的分散過程和機理做一簡要描述。
(一)、炭黑顏料的分散過程和機理
炭黑的分散過程是物理過程,在這個總過程中還包括許多獨立的子過程。炭黑在另一種介質(zhì)中被分散,實際就意味著炭黑粉末中的附聚物被破壞為較小粒子,并同時被介質(zhì)所潤濕。炭黑的分散過程也伴隨有炭黑粒子的隨機均勻分布過程,如果介質(zhì)粘度較低,則已分散的炭黑粒子就會由于粒子間的吸引力而容易聚集,即所謂的顏料粒子再附聚作用。這種作用會降低炭黑的著色強度,為防止再附聚作用的發(fā)生,必須使炭黑分散狀態(tài)穩(wěn)定化。
炭黑的分散過程可以分為以下四個階段:
1、破碎:由于商品級炭黑顏料的通常細(xì)度(45μm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合下游領(lǐng)域的zui終要求,所以在使用炭黑時必須對炭黑進(jìn)行破碎分散操作,也只有將炭黑破碎分散到一定細(xì)度范圍時,才能使炭黑的著色性能或其它所需要的性能充分發(fā)揮出來。例如,發(fā)生在擠出機、捏合機、三輥機、密煉機、高攪機、球磨機、砂磨機等中的操作過程均是顏料的破碎。做為顏料的特性,炭黑的破碎程度同樣與自身粒子的“堅牢度”有關(guān)。
2、 潤濕:自由炭黑粒子表面與周圍介質(zhì)的相互作用是炭黑被潤濕的重要因素。炭黑潤濕的能量關(guān)系可用熱力學(xué)定律來解釋,其中炭黑表面張力和表面能是潤濕熱的重要輔助參數(shù),也可以從動力學(xué)角度描述炭黑粉末和附聚物的潤濕過程。潤濕時間不但與炭黑粉末的孔隙及幾何結(jié)構(gòu)有關(guān),還隨介質(zhì)粘度提高而增加,并隨潤濕張力增大而減少。在實用條件下,升高溫度可以加速潤濕過程,但溫度升高(粘度降低)又會導(dǎo)致剪切力(破碎作用)降低。潤濕體積可作為炭黑孔體積或填充密度的量度,它與炭黑的相對著色強度密切相關(guān),因此間接與炭黑在zui終制品中分散質(zhì)量有關(guān)。所以,在實際操作中為了提高炭黑的分散性,往往在介質(zhì)中摻入了低分子量的添加劑(如增朔劑或粘度促進(jìn)劑等)。
3、分布:通過提高加工溫度和降低體系粘度,使體系處于湍流條件下;以及延長炭黑在加工設(shè)備內(nèi)的停留時間;可以使被潤濕的炭黑粒子達(dá)到*分布。但是,在實際操作中,延長停留時間將受到產(chǎn)量要求的限制。因此,對于塑料行業(yè),通常在注朔機和擠出機中安裝魚雷頭、多孔板、剪切部件以及加設(shè)捏合段和采取其它設(shè)計措施,以提高破碎作用和延長停留時間。
4、內(nèi)聚力:由于炭黑粒子之間存在吸引力(偶極、氫鍵和靜電力),因此必須依靠外界能量來克服吸引力,才能達(dá)到分散目的。炭黑的分散性和它的粒度分布有密切關(guān)系,粒度小的炭黑具有較大的比表面積,并且存在熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性,從而容易產(chǎn)生再附聚作用。在實際操作中,添加分散劑涂覆在炭黑粒子表面,從而降低炭黑粒子之間的內(nèi)聚力,有助于避免炭黑分散操作困難。
(二)、炭黑分散不良導(dǎo)致的主要后果
分散炭黑的目的是使炭黑在載體中處于一種膠體的分布狀態(tài),這種分布程度會直接影響到制品的色相、黑度和遮蓋力。炭黑的分散主要受制于三個因素:炭黑本身的特性;載體或分散介質(zhì)的類型;所使用的分散設(shè)備類型。在使用炭黑著色時,如果炭黑分散不良會導(dǎo)致以下方面的后果:
l 顏色強度不穩(wěn)定;
l 色澤不好;
l 出現(xiàn)條紋;
l 擠出機的過濾篩網(wǎng)被堵塞;
l 在擠出加工吹朔薄膜時,未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂;
l 引起單絲和扁絲斷裂;
l 由于制品表面的不均勻性引起的印刷問題;
l 引起制品機械強度降低(缺口效應(yīng));
l 由于顏色包覆不良而導(dǎo)致耐磨性下降。
由此可見,炭黑的分散在實際應(yīng)用中至關(guān)重要。
碳黑分散機
超高速分散機的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ER2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERS2000超高速分散機。其剪切速率可以超過100.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到40m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設(shè)備。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點
1 乳化頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2 乳化頭的剪切速率 (越大,效果越好)
3 乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機,流量越小,效果越好)
5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好)
線速度的計算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
超高速分散機的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機機。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強,乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
碳黑分散機