高速分散的最常見(jiàn)的應(yīng)用是將非常細(xì)的固體顆粒注入流體,產(chǎn)生膠體懸浮液。膠體懸浮液的特點(diǎn)是細(xì)碎的小顆粒在重力作用下不沉降,在分散過(guò)程中發(fā)生一系列相關(guān)步驟。
1、通過(guò)物料中的液體成分對(duì)固體顆粒表面的潤(rùn)濕;
2、粒子發(fā)生機(jī)械撞擊,從而獲得更小的顆粒(附聚物和聚集體)
3、在分散過(guò)程中產(chǎn)生的較小的顆粒較為穩(wěn)定,防止絮凝發(fā)生。
固體顆粒的物料和流體成分之間的特殊相互作用決定了它們的潤(rùn)濕性和抗絮凝性。
只有當(dāng)DISPERMAT分散機(jī)的分散容器,直徑,圓周速度和分散盤在容器底部的高度以及流變物料性能互相匹配,才能獲得較佳的分散效果;
在樹脂溶液中加入顏料和填料后,通過(guò)增加軸的速度,物料會(huì)出現(xiàn)層流滾動(dòng),直到?jīng)]有看到轉(zhuǎn)軸和分散盤的中間部分沒(méi)有材料附著,即為甜甜圈流型;
甜甜圈效果,能夠輸入到漿料的機(jī)械功率已達(dá)最大,隨著轉(zhuǎn)軸攪動(dòng),所有的聚合物最終都可以解除到分散盤(的剪切力);
甜甜圈效果使得漿料從分散盤的末端加速甩出,碰到罐壁的分流成兩路,一路向下沿著容器的底部流動(dòng)到分散盤的中間位置,然后上升再次撞擊分散盤。另一路是向上的類似流向,形狀取決于漿料的流變性能及重力作用;
甜甜圈的流型會(huì)因?yàn)闈{料的顏料和填料的數(shù)量而受極大影響,當(dāng)固含量不夠時(shí),粘度往往太低,容易導(dǎo)致漿料濺起和氣泡產(chǎn)生,機(jī)械功率輸入也有限,分散能力就很受影響;相反地,如果固含量太高,粘度太高導(dǎo)致無(wú)法形成甜甜圈效果;
P = 2 π n M
當(dāng)分散盤以高速度移動(dòng)通過(guò)物料,高低壓區(qū)在葉片前面和后面產(chǎn)生,交變應(yīng)力作用于這些區(qū)域的附聚物,有助于它們的分散,除此之外,較大附聚物被分散盤的邊緣和表面擊中,也獲得較大破碎的影響。
然而,總的分散工作是在分散盤表面,由于分散盤的快速運(yùn)動(dòng),達(dá)到高剪切力,使其在這些表面上發(fā)生分散。
剪切應(yīng)力是在分散盤的下表面和容器的底部之間的作用,很大程度上取決于兩者之間的距離??梢酝ㄟ^(guò)減少這些距離,而增加間隙內(nèi)的剪切速率,因?yàn)榭梢赃x擇較高的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)使用更高的速度,機(jī)械功率也升高,如果甜甜圈流動(dòng)模式(層流)保持,在最高機(jī)械功率輸入就可以達(dá)到較佳的分散效果。
1、 首先將液體成分放入分散容器中,然后通過(guò)分散盤進(jìn)行適度攪拌,慢慢加入顏料和填料,在慢慢提高分散盤的速度,直到更高的轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)甜甜圈效應(yīng)(約18米/秒的圓周速度)。
2、 經(jīng)過(guò)混合、分散的容器和軸壁應(yīng)清洗干凈,去除粘附物料。
3、 在高圓周速度進(jìn)行分散,以保證甜甜圈效應(yīng)的形成。
在這個(gè)階段,應(yīng)利用DISPERMAT分散機(jī)為物料轉(zhuǎn)移高機(jī)械功率的能力,而不能害怕使用高轉(zhuǎn)速。如果采用25mm分散盤,該DISPERMAT®必須運(yùn)行在15轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速達(dá)到20米/秒的圓周速度,最后的分散結(jié)果通常在10到15分鐘后達(dá)到。
從研究可獲得,dispermat分散機(jī)獲得的結(jié)果可以擴(kuò)展到生產(chǎn)規(guī)模的物料分散,這是前面提到的分散取決于速率,該附聚物被運(yùn)送到剪切帶并轉(zhuǎn)移到物料的機(jī)械功率。機(jī)械功率是限制可達(dá)到的最大分散度的參數(shù),附聚物運(yùn)輸?shù)礁浇乃俾?,確定達(dá)到較佳分散效果所需的時(shí)間。
一個(gè)實(shí)驗(yàn)室溶解達(dá)到必要的分散的圓周速度,它必須能夠運(yùn)行在高轉(zhuǎn)速下最大的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。當(dāng)使用不同直徑的分散盤,圓周速度可以很容易地通過(guò)以下公式計(jì)算:
v = 圓周速率
π = 3.141...
d =分散盤直徑
n =軸轉(zhuǎn)速
在分散質(zhì)量不符合要求標(biāo)準(zhǔn)的情況下,應(yīng)檢查下列參數(shù):
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與本文關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品: