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原料预处理设备与初混设备综述
砂磨机、二辊机及三辊机等。
1、三辊研磨机
❖三辊机是生产涂料及油墨的必备设备。其 作用是将颜料分散至漆料中。
❖三辊机是由三个转速不同的辊筒组成。
三辊磨上物料流动情况
工作原理:
将研磨料投入加料辊(后辊)和中辊之间的加料 沟中,二辊以不同速度向内旋转,部分研磨料进入 加料缝并受到强大的剪切作用。通过加料缝的研磨 料分为两部分:一部分附在加料辊上,回到加料沟; 另一部分由中辊带至中辊和前辊之间的刮漆缝,在 此又一次受到更强大的剪切作用。
经过刮漆缝研磨料又分成两部分,一部分由前 辊带到刮刀处,落入刮漆盘,另一部分再回到加料 沟。
❖ 三辊机是典型的用剪切力作用来分散颜料的,可承 受高粘度的浆料,常用来分散不易分散的颜料。
❖ 用三辊机时,溶剂应为低挥发性的。
❖ 三辊机在运行中,辊间磨擦产生大量热量,研磨料 受热会降低粘度,降低分散效果和效率,所以要不 断通入冷却水冷却辊筒,取走摩擦热,维持正常操 作。
4、螺带式混合机
(1)结构及工作原理 ❖Βιβλιοθήκη 带式混合机通常由混合室、螺带、机架和
驱动装置等部分组成。
▪ 根据螺带的个数与旋向,可分为单螺带式和双螺 带式
▪ 根据螺带的安装位置,可分为卧式、立式和斜式 螺带混合机
❖ 其结构如图所示。
(1)卧式双螺带混合机
立式螺带混合机
(2)适用范围
❖螺带式混合机结构简单,操作维护方便,是 一种中低强度的混合设备。适用于:
三、研磨设备
❖ 填料、颜料的聚集体依靠研磨剪切力和撞击力来分 散。
❖ 典型的撞击力研磨机是高冲击研磨机。 ❖ 典型的剪切力研磨机是三辊机。 ❖ 大部分研磨设备兼有撞击力和剪切力。研磨设备要
求介质粘度高,研磨效率才高。 ❖ 典型的撞击则希望介质粘度低。 ❖ 主要使用的研磨分散设备有高速搅拌机、球磨机、
❖分散混合主要是通过剪切应力起作用。为了 获得大的剪切应力,设计混合机时引入高剪 切区(即设置窄的间隙),保证所有固体颗 粒重复不断地通过高剪切区。
❖分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和 通过次数
▪ 剪切速率越高,通过次数越多,分散越好
❖剪切应力的大小与粒子或结块尺寸有关。
▪ 粒子或结块大,受到的剪切力大,易于破碎。
❖主要用于粉状、粒状固态物料的初混。如 混色、配料和干混,也适用于向固态物料 中加入少量液态添加剂的混合。
转鼓式混合机
❖基本结构:混合室和驱动装置,根据混合室的形状分 为多种类型
❖工作原理:摩擦力、离心力作用,重力作用 ❖ 主要特点:结构简单、成本低,混合室回转速度:3-
30rpm;填充率较低(粉:0.3~0.4;粒0.7-0.85)
2、球磨机
❖球磨机由圆钢筒和传动设备组成(见图7-40) 。 ❖ 钢筒内装有50-100mm的钢球或石球作力粉碎、研
磨介质,钢筒水平安装在轴上,绕轴旋转。 ❖ 钢筒旋转时,球上升至某一点,然后滚下,在滚动
时,球间的摩擦和撞击使物料聚集体被撞碎或磨碎。 尤其是撞击,对烧结的聚集体有很好的分离效果, 这是球磨特有的性能,故能用于难以分散的填料或 颜料。 ❖ 在转动时,混合物在球的间隙受到高度湍动的混合 作用,使填料或颜料粒子更易分散均匀。
▪ 适于小批量、多品种的生产
❖连续式 混合过程是连续的,故可提高生产能 力,易实现自动控制,减少能量消耗,混合质 量稳定,降低操作人员的劳动强度。
▪ 适于大批量生产
❖初混设备种类很多,其基本结构和运转特点分 为:
▪ 静态混合设备、滚筒类混合设备和转子类混合设备。
(一)冷混机
1、静态混合设备 ❖静态混合设备主要有重力混合器和气动混合
器。 ❖此类混合器的混合室是静止的,靠重力和气
动促使物料流动混合,是温和的低强度混合 器,适用于流体或大批量固态物料的分布混 合。如图所示。
2、高速分散机
❖多用于湿状、浆 状物料搅拌及分 散,但不适用于 粉料混合。
❖3、滚筒类混合设备(如转鼓式混合机)
如图所示。是利用装载物料的混合室的旋 转达到混合目的。如鼓式混合机、双锥混 合机和V形混合机,属中、低强度的分布混 合设备。
❖如果水分除去不充分,在加工过程中会产生 气泡,以及使聚合物发生降解,从而影响产 品质量 。
1、沸腾干燥与设备
塑料干燥的方法:沸腾干燥、对流热风干燥、传导干燥、 远红外辐射加热干燥及回转真空干燥。
2 减湿料斗式干燥机组
❖对大批量物料可采 用抽湿干燥机或采 用负压沸腾干燥法。
三种干燥技术经济指标对比
❖ξ2-2 初混设备 一、混合及混炼的原因
▪ 塑料加工:抗氧剂、稳定剂、增塑剂、填充剂等 ▪ 橡胶加工:防老剂,稳定剂、润滑剂、硫化剂等 ▪ 化纤:稳定剂、抗氧剂、抗静电剂等 ▪ 聚合物的共混改性、聚合物合金、复合材料等。
二、初混设备概念
❖ 初混(预混)的目的
是通过一定加料顺序,将树脂、增塑剂、 稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂、偶联剂 等组分充分混合,使增塑剂等液体添加剂充 分地渗入树脂基体中,并保证各组分分散均 匀。
▪ 粒子或结块越小,它们之间的互相作用力就越 大,分散就越困难。因此要把粒子分散到纳米 级是非常困难的(粒径<100nm,补强作用显 著)。
❖混合及混炼机械是完成共混工艺、实现聚合物 物理化学改性的重要设备。
二、混合设备
❖间歇式 混合过程是不连续的。主要有三个步 骤:投料、混炼、卸料。上述过程结束后,再 重新投料、混炼、卸料,周而复始。
3、溶剂分选 利用不同的聚合物在溶剂中的溶 解度不同来进行分选。
(二)常用筛析设备
1、振动筛析 常用设备是电磁振动筛粉机。
❖2、平动筛析
将需筛析的料
粉放置在回转
的筛网上进行
筛析。
振动筛
二、预热与干燥设备
❖无论是吸湿性材料还是非吸湿材料,必须进 行干燥处理,除去材料中的水分,保证加工 有效进行并得到质量合格的产品,如表4-31所示。
第二章 原料预处理及初混设备
2-1 原料预处理设备 2-2 初混设备
ξ2-1 预处理设备 ❖预处理设备包括筛析设备、预热与干燥设备以
及研磨设备。 ❖一、筛析设备 (一)常见筛析方法 1、重力筛析 利用物料颗粒尺寸或比重进行分
选。 2、风选 利用物体对空气阻力差和在空气中下落
速度差来分选物料。(风车选谷)