先进材料尤其气凝胶、石墨烯、纳米管等正在加速从研发走向应用,其中诸多在生产应用中都涉及到超细粉体(1-1000nm)的分散研磨处理,但材料自身或是物料体系密度低的往往很难被溶剂浸润。儒佳科技曾就此提出解题思路和解决方案,非常值得学习探讨。
溶剂中的超细粉体物料(左:未浸润 右:浸润路径)
如上图所示,绿色的是粉体颗粒,白色的是空气,蓝色的是溶液。溶液包裹了粉体体系,但难以打破原有稳定的气固界面达成有效浸润,无论物理或化学,需要给这个体系施加外力才能达成分散目的。儒佳科技给出了基于预分散(D)+研磨(M)+材料体系(C)三引擎理念,IDS在线分散系统等硬件支撑的解决方案,可以实现在液相和分体接触前解聚,排出毛细管总气体,这样在接触的瞬间就可以实现润湿分散,极大地提高了效率,并且分散更彻底。
DMC简介
有效的预分散可以节省时间和能耗,能够促进后续精细研磨;研磨作为核心关乎正确的设备选型以进行高效节能的生产;材料体系中,分散剂不仅要降低粘度,提高流量,还要与后续应用体系匹配。
IDS在线分散VS传统分散
传统分散往往需要高剪切分散机辅助混合
传统分散是将粉体直接投入罐体中与溶剂混合,一般要利用高剪切分散机辅助。难以避免的会导致扬尘结皮,物料损失和污染,还有消泡剂等添加剂的更大消耗。
IDS在线分散系统示意图
吨袋投料站+IDS+砂磨机模块
IDS在线分散的过程利用了研磨罐体中溶剂通过设备进行循环而形成的负压,自动将料仓中的粉体吸入,二者通过系统后形成浆料再回到研磨罐体。即利用定转子的原理在极高的流量和剪切梯度下真空吸粉,润湿和分散,不仅整个过程非常迅速,而且极高的吸粉效率和分散提升了产品质量。量化来说,比如在常规油漆油墨和树脂生产中,IDS比常规的分散机械节能60%以上,并减少1-2次砂磨机研磨工序。
IDS系统在一些高粘度混合、比表面积非常大的材料分散过程中更具有优势,比如在基础胶中加入各种填料,特别是类似气硅性质的填料,比常规工艺更高效节能,并且避免扬尘;再例如在碳纳米管导电剂生产中,IDS系统不仅能一次性快速分散,节省砂磨时间,还能够减少除湿的工作量。
IDS在线分散机
IDS在线分散系统应用现场
总结
传统分散研磨往往聚焦于研磨,却忽略预分散与材料体系的重要性,殊不知预分散做不好会会影响研磨,材料体系考虑不周会影响实际应用。儒佳科技DMC理念好比在战略高度上保障超细粉体的高效生产和优质应用,IDS在线分散系统则更像战术角度低能耗实现难浸润材料的分散研磨,避免粉尘污染/处理,降低劳动强度,极大提高分散效率,减少空间需求。
关于儒佳科技
上海儒佳机电科技有限公司,致力于粉体输送,湿法分散研磨,装备开发、制造和销售,纳米材料制备技术及工艺装备,并且提供以分散研磨工艺为核心的自动化生产线的设计和建造。
儒佳为全球客户提供了大量成熟、先进的设备。我们的设备包括:固液在线混合分散设备,粉体开袋输送设备,各种用途的砂磨机,高剪切分散机,纳米研磨机,纳米材料表面改性设备等,广泛应用于微米、亚微米及纳米领域,在自有核心关键设备基础上,为客户提供一体化生产单元,及完整生产线的设计建造,广泛应用于涂料、油墨、染料、农药、橡胶、喷墨、电子研磨液、陶瓷、电池以纳米级粉体等领域。
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粉体圈 郜白
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