Оборудование для диспергирования пигментов

Оборудование для диспергирования пигментов


Аппараты, применяемые для диспергирования пигментов в среде пленкообразователей, можно поделить на две огромные группы. К первой группе относятся машины с агрессивно закрепленными рабочими телами, скорость движения которых не находится в зависимости от вязкости обрабатываемой пигментной пасты (валковые и дисковые краскотерочные машины, двух-червячные экструдеры). Эффективность деяния машин этой группы вырастает с увеличением вязкости обрабатываемой пасты. В эту же группу входят и высокоскоростные дисковые машины, и аппараты с перемешивающими устройствами. Ко 2-ой группе относятся аппараты, в каких рабочие ьтела свободно движутся в пигментной пасте, причес скорость их движения определяется вязкостью пасты (все виды шаровых мельниц, аттриторы, бисерные и песочные мельницы, электрические машины). Наибольшая эффективность этих аппаратов достигается при определенной (хорошей) вязкости.

Применяемые для получения ПЛМ аппараты можно систематизировать зависимо от вязкости перерабатываемой на их пигментной пасты. Это машины для паст высочайшей вязкостью (10-104 Па*с), средней (0,5-10 Па*с) и низкой (наименее 0,5 Па*с).



При выборе диспергирующего оборудования следует учесть сдвиговые усилия нужные для разрушения пигментных агрегатов. Для грубодисперсных и абразивных природных немикронизированных пигментов и заполнителей (металлический сурик, оксид хрома, барит, кальцит и др.) употребляют шаровые и вибрационные мельницы, где вместе с диспергированием происходит измельчение (размол) частиц. Для высокодисперсных (0,01-0,1 мкм) синтетических труднодиспергируемых пигментов (стальная лазурь, технический углерод, некие органические пигменты) употребляют валковые краскотерочные машины либо вибрационные шаровые мельницы, в каких создаются более высочайшие удельные напряжения сдвига. Ультразвуковые диспергаторы эффективны только для легкодиспергируемых пигментов в низковязких средах.

Диспергирование высоковязких паст происходит приемущественно за счет появления очень больших напряжений сдвига в слое обрабатываемого материала. Высоковязкие системы характеризуется ограниченной подвижностью и просит для обработки большой энергозатраты. Все же, метод диспергирования пигментов в очень вязких средах отыскал применение для получения суховальцованных паст жестких при обыкновенной температуре и размягчающихся при нагревании дисперсии пигментов в термопластичных полимерах с добавкой пластификаторов. Суховальцованные пасты (чипсы) в течении многих лет удачно используются для получения эмалей разных цветов на базе поливинилхлорида, поливинилбутираля, коллоксилина и др. термопластичных пленкообразователей. Получение эмалей с получением суховальцованных паст сводится к их насыщенному смешиванию в скоростных смесителях в среде соответственного растворителя. Для производства суховальцованых паст употребляются фрикционные вальцы и Z-образные смесители.

Таблица - Вязкость паст и используемое оборудование для смешения и диспергирования пигментов в пленкообразующих системах

При обработке на фрикционных вальцах паста равномерно втягивается в зазор меж валками, испытывая при всем этом значимые давления. В зазоре развиваются огромные сдвиговые напряжения в итоге разности окружных скоростей валков. Зазор меж валками можно изменять перемещением 1-го из их. Давление, развиваемое валками, колеблется от 40 до 120 МПа. При установившемся непрерывном режиме производительность G (в кг/ч) может быть выражено уравнением:

G=3600π D n b i ρ

D – поперечник валка, с которого делается съем продукта, м;

n – частота вращения валка, с-1;

b – длина полосы съема, м;

i – зазор меж валками, м

ρ – плотность пасты, кг/м3.

Эти машины оборудуются приспособлениями для нагревания и остывания валков.

Машины с Z-образными мешалками и червячные машины находят применение для подготовительного смешения компонент пигментной пасты и для ее диспергирования, также для получения густотертых красок и для отбивки воды из аква пигментных паст. Корпус таких машин оснащается рубахой, позволяющей нагревать либо охлаждать обрабатываемую пасту. Предусматривается также остывание валов подачей воды через цапфу. Производительность G (кг/ч) одночервячной машины при неизменном угле наклона винтообразной полосы можно приближенно найти из уравнения:


Загрузка...

G=60π к D2 h ρ n sinφ cosφ

к – коэффициент наполнения цилиндра пастой

D – поперечник червячного вала, м;

h – глубина вырезки червя, м

n – частота вращения вала, с-1;

ρ – плотность пасты, кг/м3.

φ – угол наклона угловой полосы червя.

Все эти машины неприменимы для диспергирования высокоабразивных пигментов из-за сильного износа рабочих органов и корпуса.

Для диспергирования пигментных паст со средней вязкостью используются валковые краскотерочные машины (последние годы очень ограниченно), шаровые мельницы разных конструкций, бисерные диспергаторы, аттриторы, электрические аппараты со свободно передвигающимися рабочими телами.

Валковые краскотерочные машины употребляются для производства шпатлевок, неких масляных красок. Производительность валковых краскотерочных машин находится в зависимости от окружных скоростей вращения валков, зазора меж ними и длины полосы контакта. Обычно паста снимается при помощи ножика, прижатого к валку, обладающему большей линейной скоростью. Для заслуги наилучших технико-экономических характеристик работы валковой машины рекомендуется обрабатывать пасты с высочайшим содержанием пигмента. Если в рецептуре предусмотрена возможность внедрения нескольких связывающих, то следует выбирать связующие, являющиеся неплохим диспергатором, с низкой вязкостью и наращивать содержание пигмента для увеличения вязкости. Обрабатывать низковязкие пасты на валковых машинах нецелесообразно также из-за угрозы их разбрызгивания и образования натеков на торцах валков. Почаще используются машины с 3-мя валками.

Благодаря неодинаковым скоростям вращения вальцов происходит не только лишь раздавливание зернышек пигмента, да и перегрев вследствие трения меж частичками пигмента и связывающего, с образованием однородной густой яркой пасты. Зазор меж валками регулируется с точностью до микрона. За счет того, что частички большего размера не могут свободно пройти через таковой зазор, появляется к тому же эффект чистки.

Замес краски загружается меж задним и средним валами; средний вал, имея в два раза огромную скорость вращения, снимает краску с заднего вала, дальше краска с среднего вала поступает на фронтальный и падает на ножик. Ножик оканчивается фартуком; накопившаяся в фартуке недостаточно перетертая краска перекидывается шпателем назад на 2-ой перетир в загрузочную часть машины, а готовая паста собирается в ящики либо дежи.

Одно- и двухвалковые машины предусмотрены в главном для фильтрования паст. В одновалковых машинах паста подается через загрузочную воронку на валок и при прохождении меж ними и перетирочным брусом подвергается фильтрованию и малозначительному диспергированию. Валок машины кроме вращательного имеет также и возвратнопоступательное движение, что содействует растиранию агрегатов, попадающих в зазор меж валком и перетирочным брусом. Двухвалковые фильтрующие машины отличаются тем, что они снабжены дополнительным валком маленького поперечника, который находится в загрузочном бункере он имеет только вращательное движение и прижат к основному рабочему валку. Значимым недочетом валковых машин является невозможность их герметизации, что при большой поверхности испарения делает их неприменимыми для диспергирования паст, содержащих летучие растворители.

Плюсы:

- простота устройства и обслуживания;

- легкость зачистки при смене пасты;

- возможность диспергирования труднодиспергируемых пигментов;

- относительно низкий намол материала валков, другими словами можно готовить пасты белоснежного цвета и ярчайших цветов.

Недочеты:

- открытая поверхность валков, что делает нехорошие санитарно-гигиенические условия труда;

- относительная сложность наладки, потому что зазор меж валками должен быть равномерен по всей длине и составлять 10 – 40 нм.;

- низкая производительность;

- высочайшие издержки ручного труда;




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Оборудование для диспергирования пигментов:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Оборудование для диспергирования пигментов