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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2022-04-19 點(diǎn)擊1372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(diǎn)。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(shí)間和研磨時(shí)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(shí)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(shí)小于2μm粒徑含量接近98%，采用12m/s轉(zhuǎn)速時(shí)小于2μm粒徑含量達(dá)到90%，采用6m/s轉(zhuǎn)速時(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近50%；研磨介質(zhì)為8μm直徑時(shí)，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近30%；研磨介質(zhì)為25μm直徑時(shí)，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(shí)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(shí)小于2μm粒徑含量達(dá)到80%，采用臥式砂磨機(jī)時(shí)小于2μm粒徑含量為43%，采用籃式砂磨機(jī)時(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)達(dá)到84%。采用臥式砂磨機(jī)時(shí)，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(shí)達(dá)到64%。采用籃式砂磨機(jī)時(shí)，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(shí)達(dá)到43%。