砂磨机是采用机械方法借助于研磨介质的球群在运动中相互碰撞、摩擦而产生的 现对研磨介质的工艺参数和性能指标作一些探讨。 按照油漆品种选择研磨介质的材质、粒度、纯装或混装形式及充填最等参数,有一个优化问题。关于如何优化研磨介质工艺参数,笔者认为有以下几个相关因素。研磨介质粒度:取决于产品色浆的细度要求,细度小,则采用小粒径的研磨介质,细度一般或不高,可使用粒径较大的介质。实验证明混装比纯装(单一规格)研磨效果更好。 研磨介质充填量 砂磨机研磨筒中研磨介质的充填量和比例,对研磨分散效率影响很大。对于一般立式砂磨机,充填量是研磨筒体有效容积的50%左右,卧式是70~90%,通常取80%(分散盘圆周速度10米/秒)。若产品较硬和细度要求高,介质充填最应取上限。但是,充坡应有一定限度,否则物料容积太少或太多,介质球体自身摩擦加剧,工作温度升高,非但得不到高研磨分散效率,甚至操作也无法进行。例如,某产品在分散度达到18微米时,充填量60%比54%效率高。对出口温度过高的色浆,必须减少介质充填量。对于粘度高达1000。厘泊的色浆或热敏性强的色浆,建议开始时最大充填量控制在60%(V=10米/秒)。如果色浆出口温度较低,可在加逮前逐步增加介质充填量,到合适的色浆出口温度为止。介质充填量与色浆粘度及分散盘的圆周速度有关。通常色浆粘度高和分散盘线速度大,介质充填量应小,反之则大。 研磨介质性能对研磨效率的影响 砂磨机使用的研磨介质品种较多,性能差异很大(见表3)。研磨介质的每一特性,都直接影响研磨分散过程,影响研磨的高效化。 比重 砂磨机的分散过程墓本原理,是利用分散盘高速带动研磨介质(球群)产生剪切力而达到分散目的。介质(球群)在一定的运动速度下所具有的能量,与其比重成正比关系,比重大的介质颗拉,产生的能量也大。此外,不同研磨介质品种有其自身特定的比重值,所以在选择研磨介质品种和比重时,应同时考虑两个参数。例如,研磨介质比重2.2~2.8克/厘米时,介质品种有玻璃殊、陶瓷砂、人造玛瑙及MIN(IM)型玻璃珠等。一般易分散固体物料可选用比重2.2~2。8或2.8一3.6克/厘米的研磨介质。但是,某些难分散固体硬颗粒物料,要选择比重更大的介质,如锆珠和碳化钨球。从上述分析可知,应根据色浆粘度、固体物料的硬度和分散盘圆周速度选择研磨介质的比重,才能获得最佳工艺效果(见表4) 耐磨性和光洁度 研磨介质的耐磨性和光洁度是衡盘其质里的根本技术条件。介质的耐磨性差,磨损量增大,影响产品的细度和质量,并加剧砂磨机机件、送料泵及密封部位的磨损。同时,研磨介质光洁度与其本身的耐磨性和机件的耐磨性有关。我厂曾用不同玻璃珠和瓷球在卧式、立式砂磨机中褪封于对比试验。瓷球比重稍高于玻璃珠,抗压强度也较大,但表面光洁度较差,造成自身磨耗和机件磨损严重。相反,玻璃珠的光洁度较高。 机械强度 主要指机械强度和抗弯强度,要求在正确使用情况下基本不破碎,对非金属球来说亦是重要的技术指标。对于非金属球这一要求难以完全达到。破碎会增加介物的损耗,直接影响研磨效率。 球形度 从理论上讲,直径一致的球体堆积在一起,每个球体都有十二个接触点。球形度差,会改变接触点的位置或减少接触点,从而使介质同物料间发生剪切作用的几率减少,而降低砂磨的效果。球形度优劣可按球体高速运动下产生的动能大小来衡量,其公式为:T二!孟MV:+孟!J。:即球体动能等于它随质心平面运动的功能与相对质心转动的动能之和。球体沿圆周运动中,除以圆周运动为主外,同时还自转,这种运动方式有利于提高剪切作用。球形度好的球体,显然其自转速度。大,所产生的功能也大。球形度差的球体,将妨碍其自转,而降低剪切作用的几率。 化学稳定性 目前此指标对涂料行业来说是不严格的,因为所用的研磨介质品种不多,主要是玻璃珠,pH值接近中性即可。但是,砂磨机的应用范田不断扩大,被研磨的物料的化学性质各异,如分散染料对pH很敏感,声象涂层对殊性有严格要求,浅色产品忌颜色污卑等。因此,应根据物料性质选用化学稳定的研磨介质。 结语 实现砂磨杯高效化,影响因素很多: 第一,选择结构合理的砂磨机,第二,符合要求的研磨介质,第三,优化工艺参数,特别是色浆的粘度。 目前,应着重在以下几方面开展改进和试验工作:
剪切力来实现物料的研磨分散,因此研磨介质的品种、粒度、介质纯装或混装、充填量、介质的球形度、物化和机械性能等,都是直接影响研磨分散效果的主要因素。
