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

涂料產(chǎn)品分散過(guò)程：

涂料產(chǎn)品在介質(zhì)中分散過(guò)程包括三個(gè)步驟：1、產(chǎn)品顆粒在液體中的潤(rùn)濕;2、團(tuán)聚體在機(jī)械力作用下被打開(kāi)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(guò)程分成三個(gè)獨(dú)立的步驟，在實(shí)踐中，對(duì)于深刻理解這一過(guò)程，解決實(shí)際問(wèn)題十分有效。

從以上分散過(guò)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(lái)提高粉體的潤(rùn)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(duì)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(lái)了解下不同類(lèi)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(guò)物料乳化、混合、分散，使物料的細(xì)度分布均勻，通過(guò)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(duì)各種液體的攪拌、溶解和分散，以及對(duì)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(guò)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(guò)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(shù)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(guò)程中出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)對(duì)物料進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合，通過(guò)分散盤(pán)上下劇齒的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的新型高效攪拌設(shè)備，分散過(guò)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(xiàn)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(duì)不同粘度漿狀的液體原料進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合，通過(guò)分散盤(pán)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(guò)程。

5、 攪拌分散機(jī)：

采用無(wú)級(jí)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(wú)級(jí)調(diào)速功能能充分滿(mǎn)足各工藝過(guò)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(shù)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(kāi)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(hù)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(wú)法對(duì)物料進(jìn)行分散或是無(wú)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(guó)VMA-GETZMANN公司是世界聞名的高速分散機(jī)的研發(fā)及制造廠(chǎng)商，專(zhuān)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(lái)，經(jīng)過(guò)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(lèi)，選取原則：樣品的填充量為樣品罐的50%-80%;

圖一：?jiǎn)伪?、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(pán)的直徑，見(jiàn)圖二，例如低粘度產(chǎn)品，罐的尺寸為10L，則對(duì)應(yīng)應(yīng)選擇的分散盤(pán)的尺寸為80-90mm;

圖二：樣品粘度與分散容器及分散盤(pán)尺寸的關(guān)系

3. 根據(jù)粘度及具體應(yīng)用選擇分散盤(pán)的類(lèi)型，見(jiàn)圖三;

圖三：分散盤(pán)類(lèi)型

4. 設(shè)備最理想的分散線(xiàn)速度為18--25m/s，根據(jù)公式 可計(jì)算出對(duì)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(duì)應(yīng)的分散機(jī)型號(hào)。其中d為分散盤(pán)的直徑(單位：mm)。

圖四：線(xiàn)速度與分散盤(pán)轉(zhuǎn)速的關(guān)系

5. 分散盤(pán)離樣品容器底部的距離

分散盤(pán)離樣品罐底部的距離為分散盤(pán)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(pán)邊緣并受到剪切力的作用。

圖五：分散盤(pán)與分散容器內(nèi)部關(guān)系

*甜甜圈效果：

當(dāng)樣品罐、分散盤(pán)直徑，線(xiàn)速度、分散盤(pán)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(shù)脂溶液中加入顏料和填料后，通過(guò)增加軸的轉(zhuǎn)速，物料進(jìn)入層流模式，直到容器壁上見(jiàn)不到粘附的材料。在合適的轉(zhuǎn)速下，軸的周?chē)鷷?huì)形成一個(gè)通道并逐漸能看見(jiàn)分散盤(pán)，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(pán)外沿。

本文內(nèi)容來(lái)自《Dispersion Know-How》 VMA-Getzmann GmbH公司撰寫(xiě)。希望閱讀英文原文的請(qǐng)聯(lián)系翁開(kāi)爾公司：13202947058。