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1.簡(jiǎn)介

高速分散攪拌機(jī)由機(jī)體、分散攪拌軸、分散盤或分散槳、分散缸、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成.圖7-1是其示意圖。機(jī)體通常是固定的。分散攪拌軸有固定的和可升降的,還有單軸和雙軸之分。小型高速分散攪拌機(jī)一般采用單軸,也有雙軸的,而中型和大型高速分散攪拌機(jī)往往采用雙軸。典型的分散盤如圖7-2所示。在國(guó)內(nèi),分散盤大都是鋼制的,但在國(guó)外,以工程塑料制作的盤正在逐漸多起來(lái)。分散缸是由不銹鋼制成的圓筒形容器,底部應(yīng)為碟形或圓弧形,以防形成死角。分散缸分固定式和移動(dòng)式兩種。移動(dòng)式用于小型高速分散攪拌機(jī),有人稱其為拉缸。固定式用于中型和大型高速分散攪拌機(jī),其容積有10m3或更大的。傳動(dòng)系統(tǒng)分單速、雙速和無(wú)級(jí)變速。單速只能作高速分散或攪拌單一用途,雙速既可以作高速分散又可以作攪拌用。無(wú)級(jí)變速就更靈活了,既可以作高速分散又可以作攪拌用,而且可應(yīng)對(duì)各種情況。

2.優(yōu)缺點(diǎn)

高速分散攪排機(jī)具有如下一些優(yōu)點(diǎn)。

①投資省,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,維護(hù)容易。

②雙速和無(wú)級(jí)變速高速分散攪拌機(jī)將分散、調(diào)和、混合等過(guò)程在一機(jī)中進(jìn)行,簡(jiǎn)化了工藝流程。

③效率高,分散和攪拌一般僅各需10~20min就能完成,操作成本低。

④由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以清洗方便。

因此,高速分散攪拌機(jī)在乳膠漆生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

其缺點(diǎn)是剪切應(yīng)力較低,研磨能力較弱,因此只適用于較易分散的顏料和填料。

3.選型

在乳膠漆生產(chǎn)企業(yè)中,高速分散攪拌機(jī)屬于關(guān)鍵設(shè)備。它的能力大小決定了企業(yè)的規(guī)模,決定了其他設(shè)備的選型。因此,高速分散攪拌機(jī)選型的依據(jù)就是工廠的規(guī)模,兼顧其他,如配色、批量的大小、資金、安全系數(shù)等。

4.操作

在乳膠漆的生產(chǎn)中,高速分散攪拌機(jī)一般同時(shí)用于混合、分散和調(diào)漆作業(yè)。

先加水,水量以滿足制漿時(shí)固含量為65%~70%為宜,具體視顏料、填料漿黏度而定。黏度太高,攪拌分散困難;黏度太低,剪切力不夠,不易分散。再加入濕潤(rùn)分散劑、消泡劑和增稠劑等,低速混合均勻。

在合適的轉(zhuǎn)速下,將顏料和填料加入旋渦中,先加較細(xì)的顏料和填料,然后加較粗的顏料和填料。所謂合適的轉(zhuǎn)速,是既能將顏料和填料較快地帶入漿體中,又不帶入空氣的轉(zhuǎn)速。隨著顏料和填料加入,黏度升高,轉(zhuǎn)速也可隨之提高。

加完顏料和填料后,提高轉(zhuǎn)速至分散盤邊緣線速度為20~25m/s,在此高轉(zhuǎn)速下分散約15min,具體視細(xì)度達(dá)到要求而定。轉(zhuǎn)速不宜太高,以防形成湍流而影響分散。分散時(shí)間不要太長(zhǎng),以免溫度升至過(guò)高而降低分散效率。然后降低轉(zhuǎn)速完成調(diào)漆。

高速分散攪拌機(jī)在分散顏料、填料時(shí),分散盤在分散缸中的典型位置如圖7-3所示。圖中尺寸以分散盤直徑表示。這種給定的幾何尺寸在實(shí)際應(yīng)用中是相當(dāng)令人滿意的。在實(shí)際操作中,因?yàn)閷?shí)際裝人物量多少變化等原因,分散盤也需上下升降。

對(duì)于高速分散攪拌機(jī)分散顏料、填料時(shí)的轉(zhuǎn)速,因?yàn)閷恿饔糜诜稚?而湍流用于混合,所以轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的顏料、填料漿流動(dòng)必須是層流。對(duì)于管道和類似圓形管道中的流動(dòng),臨界雷諾數(shù)約為2000。當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時(shí),是層流;大于2000時(shí),轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳌＠字Z數(shù)的方程式如下

在管路系統(tǒng)中,特征線性因次是管徑。有人認(rèn)為,對(duì)于高速分散攪拌機(jī),這個(gè)特征線性因次是分散缸底部至分散盤的距離。

假定顏料、填料漿的密度為2g/cm3,分散盤的直徑為33cm,分散盤的線速度是2000cm/s(轉(zhuǎn)速約為1160r/min),臨界雷諾數(shù)約為2000,則顏料、填料漿的黏度至少為66P(6.6Pa·s)。這也說(shuō)明在制漿時(shí),應(yīng)采用較高固含量,同時(shí)要加入增稠劑的道理。