（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）過去幾十年的法規(guī)要求促使涂料工業(yè)的焦點(diǎn)從傳統(tǒng)的低固體份溶劑型配方轉(zhuǎn)向到水性體系、高固體份涂料、能量固化型油墨和其它低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(VOC)的技術(shù)。這種對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的重要轉(zhuǎn)變正好與客戶不斷變化的需要及令人興奮的新功能開發(fā)方向相一致?，F(xiàn)在隨著對(duì)專業(yè)化和高附加值涂料的需求越來(lái)越大，生產(chǎn)商正在密切關(guān)注他們的處理工藝，特別是混合攪拌和研磨步驟。
在涂料和油墨的生產(chǎn)過程中使用各種不同的分散工具。攪拌機(jī)的選擇要基于許多因素，其中包括黏度曲線、剪切要求、添加順序和生產(chǎn)量。
高速分散機(jī)
高速分散機(jī)，以前稱為高速溶解器，是涂料行業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)重負(fù)荷機(jī)器。它是一種既經(jīng)濟(jì)又相對(duì)簡(jiǎn)單的混合設(shè)備部件，主要作用是將粉末加入到液體中，使松散的附聚物分離開來(lái)以得到一種可接受水平的分散體，然后再進(jìn)行研磨。
 葉片尖端的運(yùn)行速度高達(dá)約5000英尺/分鐘，高速分散機(jī)敞開的圓盤刀片能在低黏度的物料中形成劇烈的湍流。它也會(huì)產(chǎn)生一種獨(dú)特的旋渦，這樣干的物料加入后可以快速潤(rùn)濕。分散葉片可以位于中心或偏離中心，這取決于渦流的深度。隨著物料增稠或體積增加，調(diào)節(jié)葉片轉(zhuǎn)速以保持物料翻轉(zhuǎn)的旋渦和速率。通常在高速分散機(jī)的選型和操作過程中遵守的一些基本準(zhǔn)則是：
•正常工作黏度范圍：像水一樣至約50000厘泊(CP);
•電機(jī)規(guī)格：每10加侖產(chǎn)品為1 馬力(HP);
•分散葉片直徑：約為容器直徑的1/3;
•分散葉片位置：離容器底部0.5個(gè)葉片直徑——液體表面以下1.5個(gè)葉片直徑;
•混合容器的全容積：比批次的量至少大30%，以提供足夠的上升高度滿足攪拌過程中液面的上升。
雖然許多廠商仍然依賴于高速分散機(jī)進(jìn)行預(yù)混合操作，但是許多廠商已經(jīng)開始將更有效的攪拌器進(jìn)行組合，其功能不再是簡(jiǎn)單的將粉末潤(rùn)濕。其根據(jù)是：如果預(yù)混合器能夠?qū)⒏骄畚锓稚⒌帽M可能接近到所需要的規(guī)格——換句話說(shuō)，模仿研磨的早期階段——它可以降低研磨機(jī)的研磨次數(shù)，甚至允許使用更小的研磨介質(zhì)來(lái)研磨更細(xì)的固體。這些攪拌機(jī)的一些替代品包括新一代高剪切攪拌機(jī)和超高剪切攪拌機(jī)。
高剪切攪拌機(jī)
高剪切攪拌機(jī)是用于更具挑戰(zhàn)性的固液分散體和乳液的轉(zhuǎn)子/定子攪拌機(jī)，這種類型混合裝置的典型特征是四葉片的轉(zhuǎn)子在靜止的定子內(nèi)高速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料被連續(xù)地抽入攪拌頭，并通過所述定子的開口部位將氣體高速排出。由此產(chǎn)生的液壓剪切能促進(jìn)快速均化、解聚和乳化。典型的轉(zhuǎn)子尖端速度是3000～4000英尺/分鐘。
 由于受到定子的限制，該攪拌機(jī)提供了較高的剪切速度，但比開放式圓盤型鋸齒型葉片分散機(jī)的泵送容量少。出于同樣的原因，其黏度限值也較低——約10000～20000厘泊。
在線高剪切攪拌機(jī)的表現(xiàn)類似于離心泵。它不能自動(dòng)啟動(dòng)自吸，需要靜壓(重力送料)或正壓力(泵送料)來(lái)將物料加入到攪拌釜內(nèi)。在大多數(shù)情況下，當(dāng)攪拌器通常位于低于再循環(huán)罐液位的地面上或者平臺(tái)上時(shí)，可通過重力作用將產(chǎn)品輸送到轉(zhuǎn)子/定子組件。標(biāo)準(zhǔn)在線型攪拌機(jī)很容易移動(dòng)流動(dòng)產(chǎn)品，甚至黏度高達(dá)約10000厘泊，這取決于配方的剪切變稀特性。使用輔助泵，中等黏度的涂料、預(yù)混合物和中間體都可以在高剪切攪拌機(jī)中處理。
對(duì)于大型攪拌釜(> 500加侖)，與批量轉(zhuǎn)子/定子攪拌機(jī)或其它需要高功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及相對(duì)較大的葉片來(lái)產(chǎn)生足夠的循環(huán)而從頂部進(jìn)入的高速攪拌機(jī)相比較，在線結(jié)構(gòu)往往更實(shí)用。另一方面，在線高剪切攪拌機(jī)能使產(chǎn)品通過2500加侖的攪拌釜循環(huán)。事實(shí)上，采用合適的管道，一個(gè)在線攪拌機(jī)能同時(shí)服務(wù)于多個(gè)不同規(guī)格的批量罐。典型的安裝方法是使用簡(jiǎn)單的閥門直接流向下游的成品區(qū)或瞬間從一個(gè)原料源切換到另一個(gè)。
當(dāng)需要很快將大批量的粉末加入到液體中時(shí)，或當(dāng)難以分散的固體需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完全加入時(shí)，就需要考慮帶有可在液面下加入內(nèi)置的高剪切攪拌機(jī)。基于噴射器的粉末注入系統(tǒng)，盡管能有效地去除漂浮的固體，在攪拌混合過程中能提供更精準(zhǔn)的控制，但確實(shí)經(jīng)常受到堵塞和密集的設(shè)備維護(hù)問題的影響。此外，這些系統(tǒng)需要有經(jīng)驗(yàn)的操作者來(lái)處理經(jīng)常遇到的困難任務(wù)，即串聯(lián)的三個(gè)獨(dú)立裝置的性能平衡：噴射器、泵和攪拌器。具有粉末注入整體構(gòu)造的高剪切攪拌機(jī)更可靠和更容易操作。
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