2014-11-10 17:16:56 来源:布勒中国|0

如何面对不断增长的油墨和涂料生产成本

  【中国涂料采购网】磨机

  选择正确的研磨设备是决定性的,Buhler的Daniel Troxler为您讲述如何降低制造成本的实际案例并计算方法。

  如何面对不断增长的油墨和涂料生产成本?

  珠磨通常来说都是油墨和涂料行业高品质颜料分散到目标质量要求的关键步骤。该步骤就是时间和能量的消耗,而客户的要求与日俱增。

  使用普通的研磨方法,利润不断缩减。由于成本的压力而采用更廉价的原材料却导致研磨过程中的麻烦,如堵塞筛网、粒径分布不合格或更长的研磨时间。在生产设备和颜料上的节省导致了负面效应:增加的成本和质量问题。

  处理低粘度产品,如油墨和涂料

  许多低粘度产品,如液体油墨、涂料或颜料分散体,为获得最佳的色强度、光泽或透明度,在颜料细度方面有着非常高的质量要求。

  举例来说,应用越来越广泛的喷墨墨水要求最好的研磨技术。这些油墨需要通过数量不断增长的微小喷嘴,因此要求亚微米或往往纳米级的粒径。如此严格质量要求的产品很难通过一遍研磨即可完成。

  低粘度和小粒径要求可以通过循环式操作的珠磨系统完成,图1。产品以极高的流速多次通过珠磨机研磨腔。理论上说,在高流速下,每个颗粒通过研磨腔的次数就会增加,粒径分布就会更窄。如果产品能在完全研磨一遍后进入循环罐并最终研磨一遍进入一个清洁的调节罐时能获得最佳的效果。

  产品流速

  随着越来越多应用要求更小的粒径,更多的研磨工艺要求多道次研磨。为保持一个狭窄粒径分布的同时简化工艺,循环式研磨在许多情况下都是最佳的方案。

  通过循环式研磨我们能够达到比单道次研磨更窄的粒径分布。但是,当然,这里也有一些限制条件,如最低循环量。

  根据经验,一个合理的循环工艺要求至少8-10遍通过量(图2)。

  因此,物料的高流速是循环研磨的关键。

  物料的流动被分离筛网及其通过面积所限制。另外一个需要重点考虑的方面就是压力的产生,即设备本身的通过能力。图3显示了不同设备型号的筛网尺寸比较。

  使用更小研磨珠的基本原理

  液体油墨的研磨工艺的另一个重要参数就是研磨珠的尺寸和重量。

  根据一个科学模型,我们区别了研磨珠数量nL和撞击强度LI。

  为了实现粉料的解聚或真正研磨,撞击强度需要超过一个界限值。如果力量Fc太低,意味着没有做工。另一方面,如果能量输入过高,则会导致发热量过大以及对研磨腔不必要的磨损。这也意味着更高的成本和停机。(见图4)

  研磨珠数量增加即带来更多的撞击次数。换句话说,研磨珠数量的增加会带来更高的研磨效率和产品质量。研磨珠直径降低10倍,研磨珠的数量会增加1000倍。(见图5)

  先进珠磨机的设计原理

  根据上面的解释我们需要采用适用的最小研磨珠。但是运用更小的研磨珠也会对机械设计带来不同的挑战,如有效的研磨珠分离、维持高的流量以及对不同的产品,如油墨、涂料、颜料分散体和电池浆料等控制合理的能量输入。

  转子的设计对动态研磨珠分离扮演了关键角色。如果研磨珠不能通过离心力进入到外部区域,则会对分离筛网进行磨损或堵在研磨腔末端的分离器上。成熟的SuperFlow技术有内部研磨珠循环以避免堆积。一旦使用更小的研磨珠,如小于0.3毫米,则最好使用其它的技术方案使得研磨珠尽可能快地进入有效研磨区域。这也是能够使用0.3毫米以下研磨珠的新型MicroMedia X系列珠磨机没有很多研磨珠要通过转子顶部的离心槽进行分离的原因。(见图6)

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