胶乳配合剂分散体及乳化液的常用设备介绍

 

    一、球磨机：球磨机主要用于研磨细粉状配合剂及颜料。虽然其研磨效率较低，要制备大量分散体时，需要的球磨机数量较多，但设备投资少，易于管理，球磨机仍是制备分散体应用较广的设备。球磨机类型较多，而胶乳工业应用的多为小球磨机。球磨机主要由一个传动机架和球磨罐组成。球磨机传动机架有直接传动式和摩擦传动式两种。直接传动式是由电动机通过减速带带动球磨罐滚动。摩擦传动式则通过转动的胶辊对球磨罐的摩擦力带动球磨罐作滚动运转。球磨罐罐体一般以瓷质为多，罐内装大小不同的的瓷球或天然鹅卵石或两者并用。球磨机的作用原理是当球磨机转动时使球磨罐在机架上滚动，其带罐内瓷球和分散体配料滚动、碰撞和摩擦，从而磨细内装的物料。球磨机的研磨效率受到球磨罐的旋转速度、瓷球大小及比例、装料量和瓷球所占体积之比等因素的影响。罐体转速高，瓷球被带动沿罐壁滚动的速度就大，瓷球之间及其与罐壁之间的撞击和摩擦自然增大，但当瓷球所受离心力大于其本身的质量时，瓷球就贴在罐体内跟罐体一起旋转。此时瓷球之间以及瓷球与罐体之间既不发生撞击也不发生摩擦，其研磨效率 几乎为零，失去了研磨分散作用。若罐体旋转速度太小，它就带不动瓷球作旋转运动，瓷球始终在罐内最低点与罐体摩擦，此时瓷球之间的撞击力和摩擦力没有或是最小，研磨分散效率最低。从摩擦力、撞击力最大这一点出发，最好的罐体旋转速度应是瓷球到达或接近罐内的最高点下落时最好，此时瓷球之间、瓷球与罐体之间的撞击和摩擦最大，研磨效率最好。在实际使用时，球磨罐内瓷球碰撞的响声愈大，表明罐内瓷球下落高度愈大，研磨效果愈好。从最紧密堆积考虑，瓷球之间的接触面即研磨面积最大时，应是大小瓷球比例适当、达到最大的接 触面积，瓷球之间毫无空隙，但是实际上达不到这一程度。因为瓷球过小，冲击力太小，这同样要影响分散效率，再者，瓷球太小，摩擦力增大，发热量也增大。

 

    二、振荡球磨机：振荡球磨机是利用振荡装置使研磨球对物料产生研磨作用。它的生产效率高于同容积的球磨机，但噪音较大，胶乳工业很少采用。

 

    三、胶体磨：胶体磨是效率很高的研磨设备，它主要用于制备乳化液，也可用于制备粉状配合剂分散体。胶体磨种类很多，根据其作用方式不同可分为冲击式胶体磨、摩擦式胶体磨两种形式。但它们的工作原理大体相似，前者靠转动圆盘与外壳之间装有的固定冲击棒造成冲击而达到乳化、分散的目的。而摩擦式胶体磨是利用高速回转盘（转子）与固定外壳（定子）间的窄缝，在高速旋转产生的剪切力作用下达到研磨、分散的目的。转速不同（转子速度可达1000 r／min～20000 r／min），研磨分散的力也是不同的。转子和定子之间的空隙可以调节，其最小可调到0。05mm，根据需要可大可小，空隙的表面可以是平面也可以用横、直条纹以增加摩擦研磨力，提高分散效率。胶体磨效率很高，但对于硬度较高的配合剂（如防老剂D）的研磨，效率较低，主要因为进料的一部分粒子较大，质地较硬之故，使胶体磨磨壳有明显发热现象。此外，胶体磨的造价高，并使分散体带进大量空气，泡沫较多。45球磨罐容积与转速的关系转速 （r／min） 50～55、45～50、45～50，罐容量 （L） 40、100、200、38～42、35～40、30～35。

 

    四、砂子磨：砂子磨主要由高速电机带动的搅拌器、玻璃细珠或小瓷球及容器三部分构成。它是由搅拌桨叶搅拌配合剂和玻璃细珠，靠玻璃细珠之间和玻璃细珠与搅拌桨叶、容器壁间的撞击和摩擦作用，使配合剂研磨细。砂子磨的优点是效率高，结构简单，操作方便省力，动力消耗相对也少，与球磨机相比占地面积小，能连续生产。但在研磨料粘度极高和预混物中含有大的聚集体时不适合用砂子磨。

 

    五、超声乳化器：超声乳化器利用强超声波在液体介质中的空化效应，将介质“粉碎”，使两相或两相以上互不混容的介质（其中最少一相是液体）均匀混合的装置。超声乳化器主要由具有频率能自动跟踪的超声信号发生器和辐射高声能在强化状态下连续工作的压电陶瓷换能器所组成。超声乳化器适用于在试验室进行乳化、分散等。其效率高，省料，节能。体积小，质量轻，操作方便。

 

    六、高压匀浆泵：高压匀浆泵（也称高压匀浆器）是一种制备超细液—液态乳化物或固—液分散体的通用设备。它使悬浮物料在高压作用下通过一个可调节压力的泄放阀时，产生强烈的空穴作用。在高压失压下物料膨胀、高速撞击和强烈剪切，从而达到匀浆效果。高压匀浆泵与转速高达3000r／min的胶体磨相比，破碎粒径还细50～100倍，但物料发热量要比胶体磨小得多，效率高，质量好，而且运转费用低，是生产乳化物质的理想设备。