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| 6大類粉體表面改性設備及特點 |
| 來源:中國粉體技術網(wǎng) 更新時間:2025-09-19 10:00:16 瀏覽次數(shù): |
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改性會議:2025年功能粉體表面改性技術應用創(chuàng)新發(fā)展大會將于11月8日在南京召開,報名請聯(lián)系馮經(jīng)理18301216601,涉及非金屬礦粉體企業(yè):碳酸鈣、方解石粉、硅微粉、滑石、重晶石、硫酸鋇、硅灰石、高嶺土、膨潤土、云母、硅藻土、凹凸棒石、海泡石、電氣石粉等;功能性粉體企業(yè):氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鋁、鈦白粉、白炭黑、氧化鐵紅、珠光云母、導熱填料、氧化鋅、勃姆石、粉煤灰、碳化硅、玻璃微珠、鋁粉、銅粉、納米粉體等;硬脂酸、偶聯(lián)劑等藥劑和改性設備企業(yè);塑料、橡膠、涂料等粉體材料下游應用企業(yè)。
表面改性工藝與改性設備之間緊密相連,效率高的改性工藝離不開性能優(yōu)越的設備。要選擇合適的設備,首先需要深入了解其構造、工作原理及適用范圍。
在工業(yè)領域,表面改性設備大致可分為兩類:
第一類設備來源于化工、塑料、粉碎及分散等行業(yè),包括用于干法改性的高速加熱混合機、沖擊式粉體改性機和臥式槳葉混合機,及用于濕法改性的反應釜與可控溫反應罐。
第二類設備則專門針對粉體表面改性,主要包括連續(xù)式粉體表面改性機等。這一分類有助于更好地理解不同設備在表面改性過程中的作用與應用。
1、高速加熱式混合機
主要由旋轉式蓋體、混合反應鍋、導流板、攪拌系統(tǒng)、排料裝置、驅動電機及支撐機座等核心部件組成。適用于間歇式的批量粉體表面改性,具備靈活的處理時長,適合于中規(guī)模和小規(guī)模批次粉體的表面化學包覆改性以及實驗室開發(fā)改性劑配方的試驗探究。
2、連續(xù)式粉體表面改性機
連續(xù)式粉體表面改性機的主要構成部分涵蓋溫度計、出料口、進風口、風管、主機、進料口、計量泵以及喂料機等等。系統(tǒng)配置通常涵蓋給料裝置、改性劑計量添加裝置、旋風集料器和布袋收塵器等核心設備。
該設備適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)多種表面有機化學包覆的無機粉體,如重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、鈦白粉、白炭黑、高嶺土和滑石粉等無機活性填料或顏料。它既能與干法制粉工藝(如超細粉碎工藝)結合,也可獨立運行,用于各種超細粉體的表面改性及納米粉體的解團聚和表面處理。
3、沖擊式表面改性機
該主機系統(tǒng)包括轉子、定子和循環(huán)回路等組成部分,集成了混合機、計量給料裝置、高速氣流沖擊式表面改性機、產(chǎn)品收集系統(tǒng)和控制裝置等模塊,形成了完整的工藝流程。
該系統(tǒng)不僅適用于粉體的表面化學包覆、膠囊化、機械化學改性和粒子球形化處理,還能進行“微米/微米”及“納米/微米”級別粉體的復合加工。它能處理無機物、有機物和金屬等多種物料,應用范圍廣泛,并可實現(xiàn)快速干式處理。
4、臥式槳葉混合機
臥式槳葉混合機的顯著特點是其臥式筒體結構和單軸多槳葉設計,是一種間歇式粉體表面改性設備。設備由傳動系統(tǒng)、主軸、筒體、端蓋等核心部件構成,主要用于輕質(zhì)和重質(zhì)碳酸鈣的表面改性處理。該設備有A型和B型兩種版本,其中A型使用導熱油作為加熱介質(zhì),B型則采用水蒸氣。
5、渦輪磨
渦輪磨是一種用于干法表面改性的設備,利用渦流效應提升改性劑與粉體之間的接觸與混合效率。該設備主要由機座、驅動系統(tǒng)、粉碎腔、間隙調(diào)節(jié)裝置以及進、出料口等部分構成。其獨特之處在于在超細研磨過程中產(chǎn)生的熱量(約50~60℃),將粉碎后的超細粉體傳輸至渦輪磨中,并精確添加預先加熱至融化狀態(tài)的硬脂酸作為改性劑,從而實現(xiàn)連續(xù)的表面改性過程。
該系統(tǒng)通常與加熱和給藥系統(tǒng)一起使用,渦輪磨能夠形成完整的粉體表面改性系統(tǒng),目前主要應用于超細重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的表面改性,較少單獨用于粉體表面改性。
6、濕法表面改性設備
當前常用的濕法表面改性設備主要包括可控溫反應罐和反應釜,借助液體介質(zhì)進行反應來對粉體進行改性。這類設備的筒體一般采用帶有夾套的雙層構造,在夾套中能夠通入蒸汽或者導熱油當作加熱介質(zhì)。
另外,相對簡易的改性罐也能夠采用電加熱的方式。用于粉體表面化學包覆和沉淀包膜改性的反應罐或反應釜一般無需承受高壓,只需具備控溫、料漿分散及耐酸、堿腐蝕的基本功能,結構較為簡單。
總之,表面改性設備的性能不只是由轉速或結構復雜性決定,而是在于其對粉體及改性劑出色的分散能力、靈活的溫度與停留時間調(diào)控、低單位能耗與磨損、少量的粉塵排放、穩(wěn)定的運行以及高水平的自動化控制,以降低生產(chǎn)成本并提升管理效率。
資料來源:《張毅,王志遠,廉麗,等.超細碳酸鈣粉體的表面改性及其功能母粒的研究進展[J].化學研究,2025,36(03):222-238》,由【粉體技術網(wǎng)】編輯整理,轉載請注明出處!
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