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管線式乳化機(jī)如何實(shí)現(xiàn)高效率和穩(wěn)定性的生產(chǎn)過程?
2023-09-22產(chǎn)品展示/ Product display
炭黑乳化機(jī)具有非常高的剪切速度和剪切力,粒徑約為0.2-2微米可以確保高速分散乳化的穩(wěn)定性。SDH3是一種三級(jí)高剪切在線分散機(jī),用于生產(chǎn)非常精細(xì)的乳液和懸浮液。工作腔內(nèi)的剪切力大大增加了物料的輸送,加快了單分子和高分子物質(zhì)的溶解速度。三級(jí)定轉(zhuǎn)子組合(分散頭)確保液滴或粒度小且分布范圍很窄。此工藝可以使單次混合的混合物長時(shí)間保持穩(wěn)定,尤其是混合乳化液時(shí)。
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炭黑乳化機(jī),炭黑導(dǎo)電漿料乳化機(jī),炭黑真空均質(zhì)乳化機(jī),高色素炭黑乳化機(jī),炭黑高速研磨機(jī)
一、炭黑的結(jié)構(gòu)
炭黑的結(jié)構(gòu)性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數(shù)量構(gòu)成的凝聚體組成的炭黑稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。常用吸油值表示結(jié)構(gòu)性,吸油值越大,炭黑結(jié)構(gòu)性越高,容易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道,而且不易破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細(xì),網(wǎng)狀鏈堆積緊密,比表面積大,單位質(zhì)量顆粒多,有利于在聚合物中形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu),其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為佳。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導(dǎo)電性,并用統(tǒng)計(jì)方法解釋這個(gè)現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑,少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大,直徑更小的粒子給予補(bǔ)償,相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。因此,炭黑的粒徑分布即為重要。
二、炭黑的分散方法
分散炭黑必須先搞清碳黑顏料的分散機(jī)理。
*,炭黑是較難分散的顏料之一,因此炭黑比任何其它顏料更需要*分散在載體中。雖然幾乎所有炭黑用戶都或多或少地掌握一些有效分散炭黑的技巧,但對(duì)炭黑分散過程和機(jī)理的了解就顯得相對(duì)薄弱,所以有必要在此對(duì)炭黑的分散過程和機(jī)理做一簡要描述。
(一)、炭黑顏料的分散過程和機(jī)理
炭黑的分散過程是物理過程,在這個(gè)總過程中還包括許多獨(dú)立的子過程。炭黑在另一種介質(zhì)中被分散,實(shí)際就意味著炭黑粉末中的附聚物被破壞為較小粒子,并同時(shí)被介質(zhì)所潤濕。炭黑的分散過程也伴隨有炭黑粒子的隨機(jī)均勻分布過程,如果介質(zhì)粘度較低,則已分散的炭黑粒子就會(huì)由于粒子間的吸引力而容易聚集,即所謂的顏料粒子再附聚作用。這種作用會(huì)降低炭黑的著色強(qiáng)度,為防止再附聚作用的發(fā)生,必須使炭黑分散狀態(tài)穩(wěn)定化。
炭黑的分散過程可以分為以下四個(gè)階段:
1、破碎:由于商品級(jí)炭黑顏料的通常細(xì)度(45μm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合下游領(lǐng)域的較終要求,所以在使用炭黑時(shí)必須對(duì)炭黑進(jìn)行破碎分散操作,也只有將炭黑破碎分散到一定細(xì)度范圍時(shí),才能使炭黑的著色性能或其它所需要的性能充分發(fā)揮出來。例如,發(fā)生在擠出機(jī)、捏合機(jī)、三輥機(jī)、密煉機(jī)、高攪機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)等中的操作過程均是顏料的破碎。做為顏料的特性,炭黑的破碎程度同樣與自身粒子的“堅(jiān)牢度”有關(guān)。
2、 潤濕:自由炭黑粒子表面與周圍介質(zhì)的相互作用是炭黑被潤濕的重要因素。炭黑潤濕的能量關(guān)系可用熱力學(xué)定律來解釋,其中炭黑表面張力和表面能是潤濕熱的重要輔助參數(shù),也可以從動(dòng)力學(xué)角度描述炭黑粉末和附聚物的潤濕過程。潤濕時(shí)間不但與炭黑粉末的孔隙及幾何結(jié)構(gòu)有關(guān),還隨介質(zhì)粘度提高而增加,并隨潤濕張力增大而減少。在實(shí)用條件下,升高溫度可以加速潤濕過程,但溫度升高(粘度降低)又會(huì)導(dǎo)致剪切力(破碎作用)降低。潤濕體積可作為炭黑孔體積或填充密度的量度,它與炭黑的相對(duì)著色強(qiáng)度密切相關(guān),因此間接與炭黑在較終制品中分散質(zhì)量有關(guān)。所以,在實(shí)際操作中為了提高炭黑的分散性,往往在介質(zhì)中摻入了低分子量的添加劑(如增朔劑或粘度促進(jìn)劑等)。
3、分布:通過提高加工溫度和降低體系粘度,使體系處于湍流條件下;以及延長炭黑在加工設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間;可以使被潤濕的炭黑粒子達(dá)到較佳分布。但是,在實(shí)際操作中,延長停留時(shí)間將受到產(chǎn)量要求的限制。因此,對(duì)于塑料行業(yè),通常在注朔機(jī)和擠出機(jī)中安裝雷頭、多孔板、剪切部件以及加設(shè)捏合段和采取其它設(shè)計(jì)措施,以提高破碎作用和延長停留時(shí)間。
4、內(nèi)聚力:由于炭黑粒子之間存在吸引力(偶極、氫鍵和靜電力),因此必須依靠外界能量來克服吸引力,才能達(dá)到分散目的。炭黑的分散性和它的粒度分布有密切關(guān)系,粒度小的炭黑具有較大的比表面積,并且存在熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性,從而容易產(chǎn)生再附聚作用。在實(shí)際操作中,添加分散劑涂覆在炭黑粒子表面,從而降低炭黑粒子之間的內(nèi)聚力,有助于避免炭黑分散操作困難。
(二)、炭黑分散不良導(dǎo)致的主要后果
分散炭黑的目的是使炭黑在載體中處于一種膠體的分布狀態(tài),這種分布程度會(huì)直接影響到制品的色相、黑度和遮蓋力。炭黑的分散主要受制于三個(gè)因素:炭黑本身的特性;載體或分散介質(zhì)的類型;所使用的分散設(shè)備類型。在使用炭黑著色時(shí),如果炭黑分散不良會(huì)導(dǎo)致以下方面的后果:
l 顏色強(qiáng)度不穩(wěn)定;
l 色澤不好;
l 出現(xiàn)條紋;
l 擠出機(jī)的過濾篩網(wǎng)被堵塞;
l 在擠出加工吹朔薄膜時(shí),未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂;
l 引起單絲和扁絲斷裂;
l 由于制品表面的不均勻性引起的印刷問題;
l 引起制品機(jī)械強(qiáng)度降低(缺口效應(yīng));
l 由于顏色包覆不良而導(dǎo)致耐磨性下降。
由此可見,炭黑的分散在實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要。
三、炭黑乳化機(jī)
只有將白炭黑粒徑充分細(xì)化后,才能更好的將白炭黑的表面改性, 利用一定的化學(xué)物質(zhì)通過一定的工藝方法使其與白炭黑表面上的羥基發(fā)生反應(yīng),消除或減少表面硅醇基的量,接枝或包覆其他化學(xué)物質(zhì),使產(chǎn)品由親水性變?yōu)槭杷?,以達(dá)到改變表面性質(zhì)的目的。
白炭黑分散機(jī)特別適合于需要研磨分散乳化均質(zhì)一步到位的物料。我們將三級(jí)高剪切均質(zhì)乳化機(jī)進(jìn)行改裝,我們將三級(jí)變跟為一級(jí),使物料可以先經(jīng)過膠體磨細(xì)化物料,然后再經(jīng)過乳化機(jī)將物料分散乳化均質(zhì)。
三級(jí)連續(xù)高剪切分散乳化機(jī),主要應(yīng)用于處理大量乳液和生成超細(xì)懸乳液。由于同時(shí)用三個(gè)工作頭(轉(zhuǎn)子和定子)進(jìn)行處理,可獲得很窄的粒徑分布,獲得更小的液滴和顆粒,因而生成的混合液的穩(wěn)定性更好。分散頭容易更換,適合于各種不同的應(yīng)用。不同的機(jī)器都有相同的轉(zhuǎn)速和剪切率,這樣便于規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)。符合CIP和SIP的清潔標(biāo)準(zhǔn),因此特別適合于食和藥品生產(chǎn)。
SDH系列管線式高剪切分散乳化機(jī)具有非常高的剪切速度和剪切力,粒徑約為0.2-2微米可以確保高速分散乳化的穩(wěn)定性。SDH3是一種三級(jí)高剪切在線分散機(jī),用于生產(chǎn)非常精細(xì)的乳液和懸浮液。工作腔內(nèi)的剪切力大大增加了物料的輸送,加快了單分子和高分子物質(zhì)的溶解速度。三級(jí)定轉(zhuǎn)子組合(分散頭)確保液滴或粒度小且分布范圍很窄。此工藝可以使單次混合的混合物長時(shí)間保持穩(wěn)定,尤其是混合乳化液時(shí)。
設(shè)備等級(jí):化工級(jí)、衛(wèi)生I級(jí)、衛(wèi)生II級(jí)、無菌級(jí)
電機(jī)形式:普通馬達(dá)、變頻調(diào)速馬達(dá)、防爆馬達(dá)、變頻防爆馬達(dá)、
電源選擇: 380V/50HZ、440V/50HZ
電機(jī)選配件: PTC 熱保護(hù)、降噪型
乳化機(jī)材質(zhì):SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
乳化機(jī)選配:儲(chǔ)液罐、排污閥、變頻器、電控箱、移動(dòng)小車
乳化機(jī)表面處理:拋光、耐磨處理
進(jìn)出口聯(lián)結(jié)形式:法蘭、螺口、夾箍
乳化機(jī)選配容器:本設(shè)備適合于各種不同大小的容器
設(shè)備參數(shù)
型 號(hào) | 功率(kW) | 轉(zhuǎn)速(rpm) | 流量范圍(m3/h) |
SDH3/100 | 4 | 12000 | 0-1 |
SDH3/100 | 7.5 | 9500 | 0-8 |
SDH3/120 | 11 | 9500 | 0-12 |
SDH3/140 | 15 | 9500 | 0-18 |
SDH3/165 | 22 | 7000 | 0-22 |
注
* 表中流量范圍是指介質(zhì)為“水”時(shí)測定的數(shù)據(jù),表中所列型號(hào)的出口壓力≤0.15MPa;
* 如采用循環(huán)工藝,建議與間歇式高剪切分散乳化機(jī)配合使用;
* 如有高溫、高壓、易燃易爆、腐蝕等特殊工況時(shí),須提供詳細(xì)準(zhǔn)確的參數(shù);
* 對(duì)流動(dòng)性較差的介質(zhì),建議在入口處選用流量相匹配的泵輸送,輸送泵的壓力≤0.3MPa;
* 本表數(shù)據(jù)如有更改,恕不另行通知,正確參數(shù)以提供的實(shí)物為準(zhǔn)。
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