膠乳配合劑分散體及乳化液的常用設備介紹

 

    一、球磨機：球磨機主要用于研磨細粉狀配合劑及顏料。雖然其研磨效率較低，要制備大量分散體時，需要的球磨機數量較多，但設備投資少，易于管理，球磨機仍是制備分散體應用較廣的設備。球磨機類型較多，而膠乳工業應用的多為小球磨機。球磨機主要由一個傳動機架和球磨罐組成。球磨機傳動機架有直接傳動式和摩擦傳動式兩種。直接傳動式是由電動機通過減速帶帶動球磨罐滾動。摩擦傳動式則通過轉動的膠輥對球磨罐的摩擦力帶動球磨罐作滾動運轉。球磨罐罐體一般以瓷質為多，罐內裝大小不同的的瓷球或天然鵝卵石或兩者并用。球磨機的作用原理是當球磨機轉動時使球磨罐在機架上滾動，其帶罐內瓷球和分散體配料滾動、碰撞和摩擦，從而磨細內裝的物料。球磨機的研磨效率受到球磨罐的旋轉速度、瓷球大小及比例、裝料量和瓷球所占體積之比等因素的影響。罐體轉速高，瓷球被帶動沿罐壁滾動的速度就大，瓷球之間及其與罐壁之間的撞擊和摩擦自然增大，但當瓷球所受離心力大于其本身的質量時，瓷球就貼在罐體內跟罐體一起旋轉。此時瓷球之間以及瓷球與罐體之間既不發生撞擊也不發生摩擦，其研磨效率 幾乎為零，失去了研磨分散作用。若罐體旋轉速度太小，它就帶不動瓷球作旋轉運動，瓷球始終在罐內最低點與罐體摩擦，此時瓷球之間的撞擊力和摩擦力沒有或是最小，研磨分散效率最低。從摩擦力、撞擊力最大這一點出發，最好的罐體旋轉速度應是瓷球到達或接近罐內的最高點下落時最好，此時瓷球之間、瓷球與罐體之間的撞擊和摩擦最大，研磨效率最好。在實際使用時，球磨罐內瓷球碰撞的響聲愈大，表明罐內瓷球下落高度愈大，研磨效果愈好。從最緊密堆積考慮，瓷球之間的接觸面即研磨面積最大時，應是大小瓷球比例適當、達到最大的接 觸面積，瓷球之間毫無空隙，但是實際上達不到這一程度。因為瓷球過小，沖擊力太小，這同樣要影響分散效率，再者，瓷球太小，摩擦力增大，發熱量也增大。

 

    二、振蕩球磨機：振蕩球磨機是利用振蕩裝置使研磨球對物料產生研磨作用。它的生產效率高于同容積的球磨機，但噪音較大，膠乳工業很少采用。

 

    三、膠體磨：膠體磨是效率很高的研磨設備，它主要用于制備乳化液，也可用于制備粉狀配合劑分散體。膠體磨種類很多，根據其作用方式不同可分為沖擊式膠體磨、摩擦式膠體磨兩種形式。但它們的工作原理大體相似，前者靠轉動圓盤與外殼之間裝有的固定沖擊棒造成沖擊而達到乳化、分散的目的。而摩擦式膠體磨是利用高速回轉盤（轉子）與固定外殼（定子）間的窄縫，在高速旋轉產生的剪切力作用下達到研磨、分散的目的。轉速不同（轉子速度可達1000 r／min～20000 r／min），研磨分散的力也是不同的。轉子和定子之間的空隙可以調節，其最小可調到0。05mm，根據需要可大可小，空隙的表面可以是平面也可以用橫、直條紋以增加摩擦研磨力，提高分散效率。膠體磨效率很高，但對于硬度較高的配合劑（如防老劑D）的研磨，效率較低，主要因為進料的一部分粒子較大，質地較硬之故，使膠體磨磨殼有明顯發熱現象。此外，膠體磨的造價高，并使分散體帶進大量空氣，泡沫較多。45球磨罐容積與轉速的關系轉速 （r／min） 50～55、45～50、45～50，罐容量 （L） 40、100、200、38～42、35～40、30～35。

 

    四、砂子磨：砂子磨主要由高速電機帶動的攪拌器、玻璃細珠或小瓷球及容器三部分構成。它是由攪拌槳葉攪拌配合劑和玻璃細珠，靠玻璃細珠之間和玻璃細珠與攪拌槳葉、容器壁間的撞擊和摩擦作用，使配合劑研磨細。砂子磨的優點是效率高，結構簡單，操作方便省力，動力消耗相對也少，與球磨機相比占地面積小，能連續生產。但在研磨料粘度極高和預混物中含有大的聚集體時不適合用砂子磨。

 

    五、超聲乳化器：超聲乳化器利用強超聲波在液體介質中的空化效應，將介質“粉碎”，使兩相或兩相以上互不混容的介質（其中最少一相是液體）均勻混合的裝置。超聲乳化器主要由具有頻率能自動跟蹤的超聲信號發生器和輻射高聲能在強化狀態下連續工作的壓電陶瓷換能器所組成。超聲乳化器適用于在試驗室進行乳化、分散等。其效率高，省料，節能。體積小，質量輕，操作方便。

 

    六、高壓勻漿泵：高壓勻漿泵（也稱高壓勻漿器）是一種制備超細液—液態乳化物或固—液分散體的通用設備。它使懸浮物料在高壓作用下通過一個可調節壓力的泄放閥時，產生強烈的空穴作用。在高壓失壓下物料膨脹、高速撞擊和強烈剪切，從而達到勻漿效果。高壓勻漿泵與轉速高達3000r／min的膠體磨相比，破碎粒徑還細50～100倍，但物料發熱量要比膠體磨小得多，效率高，質量好，而且運轉費用低，是生產乳化物質的理想設備。