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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2022-04-19 點擊1787次
砂磨機(jī)在油墨分散研磨中效果影響參數(shù)的研究及應(yīng)用成為熱點。我們通過制備水性分散體系，在純氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)、75%研磨腔填充率條件下，做了以下測試：
1、臥式砂磨機(jī)、納米砂磨機(jī)和籃式砂磨機(jī)等不同類型砂磨機(jī)、不同研磨方式（循環(huán)研磨和道次研磨）以及研磨量對研磨效果及研磨效率的影響。
2、在不同的分散轉(zhuǎn)速、分散時間和研磨時間條件下測試了分散工藝對水性柔印油墨分散性的影響。
3、在固定油墨配方（固含量30%）的條件下，測試了不同研磨珠大小和研磨機(jī)轉(zhuǎn)速、不同研磨時間對墨水粒徑影響。
一、攪軸轉(zhuǎn)速
砂磨機(jī)攪軸轉(zhuǎn)速對研磨效率有重要作用，提高攪軸的轉(zhuǎn)速，能夠提高研磨效率。不同轉(zhuǎn)子線速度下顆粒研磨效果如圖1所示。
由圖1可知，不同轉(zhuǎn)子線速度下顆粒研磨效果變化特征如下：
1）轉(zhuǎn)子線速度越大研磨效果越好。研磨效率從高到低依次為18m/s轉(zhuǎn)速、12m/s轉(zhuǎn)速和6m/s轉(zhuǎn)速。在循環(huán)研磨10h后，采用18m/s轉(zhuǎn)速時小于2μm粒徑含量接近98%，采用12m/s轉(zhuǎn)速時小于2μm粒徑含量達(dá)到90%，采用6m/s轉(zhuǎn)速時小于2μm粒徑含量僅為43%。
2）不同轉(zhuǎn)速下的研磨效果隨研磨時間呈先大幅增加后趨穩(wěn)的變化特征。如采用18m/s轉(zhuǎn)速時，小于2μm粒徑含量在0.5~5h大幅增加，從0.5h的19%增加至5h的85%；在5h后小于2μm粒徑含量趨穩(wěn)，在5.5h時緩慢增加至98%。
砂磨機(jī)的分散研磨主要借助剪切力和摩擦力。攪軸轉(zhuǎn)速越大，研磨介質(zhì)離心力越大，其產(chǎn)生的剪切力和摩擦力也越大。
二、研磨方式
道次研磨能夠使物料充分研磨，避免可能出現(xiàn)的研磨死角問題。但是道次研磨易產(chǎn)生泡沫，當(dāng)且研磨道次越多時對研磨效果的負(fù)面作用越明顯。不同研磨方式下的顆粒研磨效果如圖2所示。
由圖2可知，不同研磨方式下顆粒研磨效果變化特征如下：
1）道次研磨效果比循環(huán)研磨效果好。在道次研磨10h后，小于2μm粒徑含量接近90%；在循環(huán)研磨10h后，小于2μm粒徑含量接近40%。
2）兩種研磨方式下研磨效果隨時間呈先快速增加后趨穩(wěn)的變化特征。如采用道次研磨方式時，小于2μm粒徑含量在0.5~2.5h大幅增加，從0.5h的20%增加至2.5h的80%；在2.5h后小于2μm粒徑含量趨穩(wěn)，在5.5h時緩慢增加至85%。
三、研磨介質(zhì)
研磨介質(zhì)主要有氧化鋯珠、玻璃珠、硅酸鋯珠等。研究不同研磨介質(zhì)類型、同類型研磨介質(zhì)直徑對研磨效果影響。
1）不同研磨介質(zhì)類型。研磨介質(zhì)品種不同，相應(yīng)的比重不同，如碳化鎢比重為11.6，鋼珠比重為7.8，鋯珠采用市場上常用的賽諾鋯珠，比重為6.1，鈦珠比重為3.9，陶瓷珠和氧化鋁珠的比均為重3.85，玻璃珠比重為2.5。不同研磨介質(zhì)比重下小于2μm粒徑含量如表1所示
由表1可知，不同類型研磨介質(zhì)下顆粒研磨效果變化特征：
①研磨介質(zhì)的比重越大，研磨效率越大。在研磨10h后，采用碳化鎢（比重11.6）作為研磨介質(zhì)時小于2μm粒徑含量達(dá)到96.71%；采用高鋯珠（比重6.1）作為研磨介質(zhì)時小于2μm粒徑含量達(dá)到59.1%；采用玻璃珠（比重2.5）作為研磨介質(zhì)時小于2μm粒徑含量最少，達(dá)到31.63%。
②對低比重的溶劑基和水基油墨而言，采用大比重的研磨介質(zhì)，使得介質(zhì)與物料的比重差較大，如此研磨效率更高。
2）不同研磨介質(zhì)直徑。不同研磨介質(zhì)直徑下的研磨時間如圖3所示。
由圖3可知，不同研磨介質(zhì)直徑下顆粒研磨效果變特征：
①研磨介質(zhì)直徑越小，研磨效果越好。研磨效率從高到低依次為4μm直徑、8μm直徑和25μm直徑。研磨介質(zhì)為4μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近50%；研磨介質(zhì)為8μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近30%；研磨介質(zhì)為25μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量仍維持低水平，約6%；②選用直徑較小的研磨介質(zhì)，在體積不變的情況下增加介質(zhì)數(shù)量，增加接觸面，減小研磨空隙，提高分散研磨效率，獲得超細(xì)粒徑的油墨產(chǎn)品。
四、不同砂磨機(jī)的研磨效果
采用ZWS-5臥式砂磨機(jī)、M5型納米砂磨機(jī)和LS-5型籃式砂磨機(jī)三種設(shè)備，以一定的輸出功率對同一物料進(jìn)行循環(huán)研磨進(jìn)行測試。不同型式的砂磨機(jī)的顆粒研磨效果測試如圖4所示。
由圖4可知，不同型式砂磨機(jī)研磨效率及含量時間變化特征如下：①研磨效率從高到低依次為納米砂磨機(jī)、臥式砂磨機(jī)和籃式砂磨機(jī)。在循環(huán)研磨2.5h后，采用納米砂磨機(jī)時小于2μm粒徑含量達(dá)到80%，采用臥式砂磨機(jī)時小于2μm粒徑含量為43%，采用籃式砂磨機(jī)時小于2μm粒徑含量僅為22%；②不同型式砂磨機(jī)研磨效果隨研磨時間呈先大幅增加后趨穩(wěn)的變化特征。采用納米砂磨機(jī)時，小于2μm粒徑含量在0.5~2.5h大幅增加，從0.5h的20%增加至2.5h的80%；在2.5h后小于2μm粒徑含量趨穩(wěn)，在5.5h時達(dá)到84%。采用臥式砂磨機(jī)時，小于2μm粒徑含量在0.5~3h大幅增加，從0.5h的9%增加至3h的58%；在3h后小于2μm粒徑含量增加速度變緩，在5.5h時達(dá)到64%。采用籃式砂磨機(jī)時，小于2μm粒徑含量在0.5~4h逐漸增加，從0.5h的7%增加至4h的40%；在4h后小于2μm粒徑含量趨于穩(wěn)定，在5.5h時達(dá)到43%。