砂磨讨论（原创）

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1.砂磨浆粘度设置：
范围设定：
1，流量≤5KG/分钟
范围设定为X±0.2KG/分钟
2，流量5-10KG/分钟
范围设定为X±0.4KG/分钟
3，流量≥10KG/分钟
范围设定为X±1.0KG/分钟

PASS方式砂磨	循环方式砂磨
5L约50Kg~100Kg/hr	5L约100Kg~200Kg/hr
20L约100Kg~150Kg/hr	20L约150Kg~300Kg/hr
50L约150Kg~200Kg/hr	50L约200Kg~350Kg/hr
100L约200Kg~300Kg/hr	100L约250Kg~500Kg/hr

温度
一般设定在60℃以下。
注：如预混配方中有氨基树脂等反应性树脂，温度控制在40℃以下。
2工艺配方设定参数

A充填率

砂磨机充填率的计算方法

条件：砂磨机炮筒容量为V，研磨介质玻璃珠真比重为ρ真，随机堆积

因子ф，玻璃珠重量为G

砂磨机炮筒容量（L）	V
研磨介质（玻璃珠）真比重（g/cm3）	ρ真
随机堆积因子ф	0.639
研磨介质（玻璃珠）重量（Kg）	G

充填率＝G/ Vρф×100%

通常情况下，充填率为70%~80%之间。

玻璃珠的真比重与表观比重之间大致关系: ρ表观=ρ真×ф

例：D-15B的玻璃珠真比重ρ真约2.67，则ρ表观=2.67×0.639=1.71，

实际用200ml量筒，用体积排除法测真比重为2.66，及比重杯测得ρ表
观比重为1.67。基本上和上述公式吻合。
分散方式的决定
3．粘度因素

白的粘度在90KU以下的宜选择CANS,
其它的粘度在70KU以下的宜选

择CANS。
4.触变性

触变性大的宜选用PASS。
5.沉降性

预混浆沉降严重的宜选择CANS。如果选用PASS方式，应注意第一遍时需要边搅拌边砂磨。
6. 循环与PASS的特点比较

PASS操作的特点	循环操作的特点
物料流量较小,以减少道次	数物料流量较大,大小原料颗粒成百上千次地经过砂磨机研磨
物料每次通过砂磨机的滞留时间较长	物料每次通过砂磨机的滞留时间较短
可以保证所有物料都经过砂磨机研磨
需要更换清洗料缸,劳动强度大,工作效率低	单缸操作,劳动强度小,工作效率高
对设备要求较低,而且无需额外慢速搅拌	对设备要求较高，为最大程度地使所有物料经过砂磨机研磨,必须在生产过程中对物料进行慢速搅拌
由于所有大小原料颗粒经砂磨机的次数是相同且较少,导致终产品的粒径分布较窄	物料流经砂磨机的次数特别多,可最大程度地把大颗粒磨细,终产品的粒径分布宽，相对PASS而言,砂磨时间长
适合于比较容易研磨的物料	适合于粘稠度较低的物料
每次研磨后物料细度下降大	细度连续下降
产品中可能有含有细小颗粒
产品可能会返粗	产品色强度好,光泽好,遮盖率好
流量小,物料温度高	流量大,对冷冻水要求不高

7.滞留时间的决定
计算公式（简易公式）：

A,PASS砂磨的场合


砂磨滞留时间（分）=（W/2）×ρ/R×60

B,循环砂磨的场合


砂磨滞留时间（分）= T×60×W/2×ρ/A

其中公式中参数含义：

W:砂磨机炮筒容量(升); T:砂磨时间(小时); R:砂磨流量(Kg/H);

ρ:砂磨浆的比重；A:预混浆量（Kg）。
8砂磨中的搅拌方式
PASS的场合

可以不用搅拌。
循环的场合

必须使用边搅拌边砂磨（或间断式搅拌/每5分钟搅拌1分钟），搅拌不宜采用高速搅拌，以免产生砂磨浆飞溅，只要达到搅拌均匀即可。

欢迎讨论，我这里还有一些很好的原创砂磨资料，根据讨论的进程会逐步上传。但是请大家不要转载！

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密闭 卧式砂磨装珠量大致为容积的80～85%；密闭立式大致为70～80%；开放式大致为60～75%；
这是一些经验数据。

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选择的砂磨珠类型和粒径不同，其填充率相差很大，需要试验的出数据，经验值只能提供一些参考数据。
  即使是同样体积的砂磨机，不同的生产厂家的砂磨机，其填充率也有很大的差异。

开林（江西）制漆

但是对砂磨前的高速分散有具体要求吗?
有温度控制,但是相对的压力控制有没有?

[ 本帖最后由 开林（江西）制漆 于 2008-10-28 08:24 编辑 ]

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原帖由 开林（江西）制漆 于 2008-10-28 08:19 发表
但是对砂磨前的高速分散有具体要求吗?
有温度控制,但是相对的压力控制有没有?

  砂磨前的高速分散非常重要，不要以为有了砂磨混合阶段就可以不认真对待，事实证明经过高速分散比普通混合砂磨的效率至少要提高1/3。
  高速分散的原则是先高粘度分散，一般时间为20min，达到目视浆料表面非常光滑，无大颗粒，再加入部分溶剂，以达到适合砂磨的粘度  
  高速分散的线速度一般为21-27m/sec，Ti≈2.0。
  砂磨温度一般控制在小于60℃，如果配方中含有氨基树脂，注意温度控制在小于40℃，压力请参考砂磨机的说明书，一般机械密封比唇式密封所承受的压力要大，立时砂磨机比卧式砂磨机承受的压力大。

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根据产品适用的砂磨方式，参考下表中粘度
             循环方式        PASS方式       备注
白        90~105ku/25℃ 95~125ku/25℃ 如纯钛白粉可高速分散至25-30微米
黑        60~70ku/25℃ 65~75ku/25℃ 一般要加分散剂
有机紫 60~70ku/25℃ 65~75ku/25℃ 一般要加分散剂
无机黄 70~80ku/25℃ 80~90ku/25℃ 一般砂磨后粘度降低（如铁黄）
有机黄 60~70ku/25℃ 65~75ku/25℃
有机红 65~75ku/25℃ 75~85ku/25℃
无机红 65~75ku/25℃ 70~80ku/25℃ 如铁红
有机蓝 65~75ku/25℃ 60~70ku/25℃ 触变性强建议添加分散剂
有机绿 65~75ku/25℃ 70~80ku/25℃

颜料吸油量对配方的影响
颜料吸油量，  g/100g颜料 　 颜料最高含量％   漆料最低不挥发份％
10-20                        低            60-70                          30-35
20-40                        中            30-50                          35-40
40-60                        高            15-30                          40-45
＞60                        很高             ＜10                         ＜45

开林（江西）制漆

高速分散机
1、结构与特点
高速分散机是涂料用研磨分散设备中结构最简单的一种，它可以和砂磨机配合使用作颜料的预混合设备，也可以单独为超细颜料的研磨分散设备。
高速分散机的工作原理是：电动机的转动经过无级变速后，带动主轴以一定的速度转动，主轴下端装有分散叶轮，叶轮的高速旋转对物料产生混合和分散作用。高速分散机的机头可借助油压升降并可绕立柱体呈270度或360度旋转，因此一个分散机可以配备3—4个预混合罐，交替进行分散作业。依安装方式不同高速分散机可分为A、B两种型式；A 型为落地式，适用于移动式容器；B型适用于台架式，适用于安装在楼板或操作平台上的固定容器使用（见图2）。
分散叶轮是高速分散机的关键性部件。图3为常见锯齿型叶轮，在叶轮的过边缘上交替弯出齿型 ，倾斜角为沿切线成20度—40度，每个齿的立缘面①可产生强冲击作用。齿外缘面②推动物体向外流动，形成循环与剪切力。实际上，齿附近的物料一部分向内减速滑过齿内缘面③，这就强化了剪切作用，漆料循环到齿附近，不断受到加速和减速，在粘度剪切下被分散，孔④可以形成气蚀以增加大颜料粒子的磨损作用，从轴到叶轮也应为连续面，否则会降低分散效率。
叶轮转速一般推荐为25m/s以上，分散膨胀型 漆料可低至15m/s。物体能否循环对良好分散作用极为重要。即使具有相同的线速度，小叶轮也比大叶轮效果差，原因是循环作用不完全，外部物料不能循环到分散区域，加大叶轮直径或改变叶轮型式，可改善物料循环状态。
叶轮直径与罐体直径和装料深度之间关系如图4所示，一般配料预混合时取下限，调漆时取上限。
高速分散机的优点是：结构简单、操作维护保养容易、使用灵活、预混合分散及调漆皆可使用、清洗方便、生产效率高，特别是随着新型高速分散机设备（如双轴双叶轮高速分散机、快慢轴高速分散机等）的出现，其应用范围日趋扩大。
2、湿润及解聚操作
高速分散机的分散能力取决于下述3点：①湿润颜料的能力；②解聚颜料大颗粒的能力；③循环漆料的能力。
这3种能力往往是互相关联而又彼此独立的。通常漆料处于湍流状态则湿润作用好。处于层流状态则分散作用好。因此，高速分散机的操作宜分两步进行，先湿润操作后分散操作。
（1）湿润操作
此时将叶轮主轴置于配料罐中央，叶轮高度及转速应调整到使漆料以轴为中心，形成旋涡为佳。物料旋涡适当时，应能看到叶轮中央约1/3部分，但不低于叶轮，也没有空气混入出现的爆鸣声。位于漆浆外缘的颜料颗粒应能陷于液流中，并且在沿罐周转满一周前下降至旋涡之中，否则会降低高速分散机的效率。
颜料在慢速搅拌下，逐渐加入旋涡中，因为低速加料有利于颜料与漆料的均匀混合并减少污染。注意不要加到轴上或罐壁上，一旦粘附于其上应暂停止搅拌，将其刮下，否则混合漆浆会含有粗颗粒。随着物料中颜料增加，漆浆稠度变大，这时应相应提高叶轮位置并增加转速。
（2）解聚操作
解聚阶段应使用高转速，即在加完颜料之后几分钟，当没有颜料粉末漂浮于漆浆表面时，将搅拌偏置罐中至罐壁之间，大约为1-2倍轴直径，以提高分散效率和消除死角。轴偏置虽然会使能耗加大，但分散效率可以提高25—50%轴偏置的另一个目的是防止漆料作粘滞的转圈运动，避免漆料循环不好、物料温升过高和混入空气。色漆漆浆分散叶轮的最佳转速大约为叶片周边线速度27m/s，漆料粘度100-400pa.s较适宜，加入颜料后，漆浆稠度可达3000-4000mpa.s，这种条件下工作有利于提高工作效率。
3、使用要点
为有利于高速分散机高效而正常地工作，需要注意以下几点：
①高速分散机的研磨漆浆组成
高速分散机用于颜料分散时，其运动中的研磨漆浆应呈层流状。研磨漆浆应是相当稠厚的（但仍可流动的），理想的流体状态是稍呈膨胀型流动。这种高粘稠度漆浆的配制可以采取高粘度漆料，也可以采用高颜料含量，或二者兼顾。从经济和研磨效力两方面考虑，应采纳高颜料含量比较适宜。
②高速分散机中颜料的分散是在层流状态下进行的，盲目地一昧提高转速以期获得高效率，只会适得其反。因此在实践中选用适用于不同漆浆组成的高速分散机，改善配方以适应高速分散机的性能，发挥其效率是提高生产效率的方向。
③高速分散机的分散时间不宜过长，一般约15分钟即可达到目的，继续运转使操作在高温、低粘度、弱剪切下进行，效率明显降低，对提高分散程度作用不大。
④为有利于高速分散时的物料循环，罐底一般以碟型为好，罐内不设挡板，这样可以消除死角。同时，由于湿润操作和分散操作要求不同的转速和不同的叶轮高度，所以具备两种以上的转速和液压升降装置的高速分散机更方便适用。
⑤高速分散机的电机在运行时，运用电流表指示电流是必要的。一方面可以通过工作电流观察高速分散机是否在高效正常地工作（工作电流应既低于电机额定电流，又与其接近为佳）。
⑥随着使用时间延长，叶轮会遭到磨损，锐角变钝、轮盘变形，效率会随之下降，故应注意随时更换。
⑦高速分散机严禁空车运行，应保持慢速起动和慢速停车操作。

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高速分散(原创)
一、定义
高速盘式分散机是以锯齿状搅拌叶片安装于一根高速旋转的轴上，并由大功率的马达带动搅拌轴的分散机，如果结合一定尺寸的搅拌釜，就成为一个单元组合的高速分散操作系统。

二、作用
高速盘式分散机，它的分散效率间于混合击碎型分散和研磨分散之间，既有一定的分散效果，又不能达到完全分散的机械设备。在高速分散操作系统中，可进行预混，研磨（分散）和调稀操作。

三、高速分散机类型
高速分散机，主要有3种：
1.        只有高低速两档之分
2.        无级变频调速系统
3.        高低速两档分开，并且有各自的变频调速系统

四、达到高速分散目的所必备的条件
想要达到高速分散的目的，关键因素有以下几点：
1.        高速搅拌机功率
        要达到一定的分散目的，搅拌机必须达到一定的功率。由于高速分散的体系都具有很高的粘度，因此，对机器的负载很大，没有一定的功率，在生产过程中往往会因功率太小而导致马达跳闸，不能及时分散颜料聚集体，导致不能达到一定的分散效果。而且，由于高速分散时的不连续性，对颜料的及时润湿或多或少产生一定的影响。因此，大功率、结实的高速分散机将是机器制造厂家的发展方向。
2.        搅拌叶片的尺寸及形状
        在高速分散时，搅拌叶片的尺寸及形状的选择，直接影响到最终的结果。它的选择由每次的批量决定，而且必须配合搅拌釜同时进行，具体尺寸将在下面得到说明。
3.        搅拌釜的尺寸及形状
        在选择搅拌釜时，一般以圆桶型为最好，这有助于涂料在高速分散时的流动。釜底以扁平带圆弧型为好，这样的设备不会因产生死角而导致分散效率的降低。搅拌釜的直径也必须配合搅拌机的叶片及批量作最佳选择，具体尺寸将在下面说明。
4.        高速搅拌机的速度
        真正有意义的搅拌速度实际上并非是搅拌机的角速度，而是搅拌叶盘的线速度。一般当线速度达到2100cm/s－2700 cm/s左右时，具有很高的分散效率，当速度太大，超过临界雷诺数时，由于搅拌状态的变化而导致分散效果的突然降低。线速度可以由以下公式推导得出：
        ω=2πf     V=ωR =2πf R
        f--------搅拌机的频率（转速）rpm
        ω------角速度              弧度/秒
        R-------搅拌叶片的半径      mm
        V-------搅拌叶片的线速度    cm/s
        例：已知搅拌机的角速度是1000rpm，搅拌叶片直径为400mm，求其线速度。
        V=ωR =2πf R=2×3.14×1000/60×400/2/1000=20.93m/s=2093cm/s
        高速分散：2100－2700cm/s，但是一般目前的国产高速分散机只能达到1700-2200cm/s。
5.        被分散的颜料及树脂
        分散的效果，还取决于被分散的颜料及树脂。白色颜料以二氧化钛为主的比较好分散，其它颜料和填料经过高速分散后，能显著提高砂磨的效率。树脂可以是醇酸树脂、丙烯酸熟树脂、聚酯树脂、环氧树脂等。
        还有一个重要的因数是树脂的固体份，当固体份太高，由于对颜料的润湿性太差而不能达到一定的分散效果，如固体份太低，由于体系中彼此之间失去粘性而不能形成均一的流动体，从而导致高速分散的失败。
6.        分散过程中的温升问题
        由于是高速分散，强烈的高速运动，极易使温度上升。而温度的上升，导致粘度的急剧下降，从而引发诸如降低体系中彼此之间的相互撕拉，溶剂的大量挥发，以及含有双键的树脂自聚现象，因此，配备有冷凝水的搅拌釜显得尤为必要。
7.        投料的次序及速度
        由于颜料的分散有难易之分，而本身的比重有轻重之分。因此，投料前，需了解各颜料之间的属性，遵循先轻后重，先难后易的投料原则。
8.        搅拌的状态
        搅拌时，应时刻保持层流状态，因为有序的层流，能保证颜料聚集体间的相互撕拉，从而将它们聚集在一起的颜料颗粒分开。要想得到有序的层流，而且必须在高速搅拌的状态下，就必须使体系达到一定的粘度，并且防止温度的升高，体系应没有干性的颜料粉，同时应调节搅拌叶片与搅拌釜底部之间的距离以及搅拌机的转速。
9.        被分散体系的粘度
        要了解粘度对高速分散的影响，首先介绍以下方程式：
        Re(雷诺数)=   ρvx/η
        式中 ρ--------密度           g/cm^3
             v---------速度            cm/s
             x---------特征线性因次    cm
             η-------粘度            P
        对高速分散机而言，特征线性因次x为搅拌釜底部至分散叶片间的距离。
        据文献报道，当雷诺数大约在2000时，搅拌状态从层流变为湍流。
        可以想象，搅拌状态从层流变为湍流时，有序的撕拉将由杂乱无张的混合作用替代，从而失去分散作用。
        显然，从公式可以清楚地看出，运动成分（ρvx）有激发湍流的趋向，而粘性成分η有促进层流的趋向。因此，只要机器许可，提高粘度将是重要考虑因素。
10.        搅拌叶片离搅拌釜底的距离
         搅拌叶片由于不能无限降低（过低会刮到搅拌釜底及大大增加搅拌机负载），也不能太高（底部高粘度的浆料不能充分运动起来及造成空载），因此必须在生产时调节至适当位置，以保证一定的分散效果。
五、树脂的影响
        实际经验表明，分散的成功与否，除去设备因素、操作因素以外，还取决于树脂的本身性质，固体份的高低，树脂分散性的优劣，醇酸树脂的油长等，都是关键因数。
        一般而言，分散性的难易有以下规律：
        醇酸树脂：长油＞中油＞短油＞无油
        醇酸树脂＞丙烯酸树脂

六、操作中值得注意的因素：
1.        固体份
  固体份的高低，将直接影响到所要进行高速分散的树脂与粉料的配比，固体份高，颜基比小，反之，固体份低，颜基比大。
  建议进行高速分散的树脂固体份的适宜范围在30%＜NV＜80%，如超出这个范围高速分散将显得困难。
2.        达到分散细度后
        由于进行高速分散的浆料比较粘稠，颜料含量多，树脂含量少，这样被分散后的浆料仍处于不够稳定的状态，仍有从新聚集的趋势，因此必须补加足够量的树脂，以使高速分散浆稳定。
3.        夹套冷凝釜的正确使用
        冷凝釜的使用，对高速分散过程中产生的温升起了很好的控制作用，但由于使用冷凝釜有混入冷凝水的危险，因此冷凝的面积不能太大，在夹套釜中间可多开几个出水口，根据批量来决定出水口的位置。

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讨论一下砂磨珠大小和种类对砂磨的影响。

开林（江西）制漆

个人觉得锆珠等高性能磨料,对砂磨细度效率的提高不大,但是对砂磨整体效率可以提高,如减少换珠频率,维护方便.
当然磨料越小,对砂磨细度的贡献肯定越好,一般选用1-2mm，大小搭配效率可以提高

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磨料在能保证提供足够的能量，并尽可能减少对筛网的堵塞的前提下，越小越好，这样可以提供更多的接触点。有资料上说，混杂的磨料并没有特殊的优越性。针对不同的筛网基本都对应有一个最佳尺寸。当然这里还要考虑到磨损对粒径的改变。
珠子的密度小时，输送和操作重量小，相对不易沉底和结块，但分散作用减弱，对常规的立式砂磨或者珠磨相对好些。但对卧式砂磨机而言，不受此限制。密度大的磨料，漆液的粘度可以相对大些。

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我认为二位的说法不是很准确，如果是砂磨要求不高的产品，如重防腐、普通底漆等，砂磨珠的选择不是很重要，粒径也可以适当大一些，这样效率会比较高。
如果是砂磨汽车产品，砂磨珠种类和粒径选择就显得非常重要。

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1.关于研磨珠的种类：硬度越高，效果越好，其本身磨损也越小，但是对设备的磨损也越大，氧化锆珠＞特殊玻璃珠＞玻璃珠＞特殊钢珠；
2.关于材质：比重越大，质量越大，其动能越大，氧化锆珠＞特殊钢珠＞特殊玻璃珠＞玻璃珠；
3.关于粒径：对于细度要求高的产品，研磨珠的直径越小，分散效果越好，太大的研磨珠由于其相互间的空隙比较大，不容易末席。而细度要求不高的产品，粒径大一些的研磨珠由于动能比较大，反而效率高。
4.公式：E=1/2 mv2 ，V∝1/πr2  其中E－动能  V－速度  m－质量  r－研磨珠半径，可以看到质量越大的研磨珠动能越大，粒径越小的研磨珠速度越快，其动能也越大，但是也可以看到粒径越大的研磨珠其动能也越大（比如球磨用的钢珠），二者似乎矛盾，这就要看你砂磨的产品要求如何，细度要求高的产品，研磨珠的直径越小，质量越大，硬度越高，其效果越好，而细度要求不高的产品，粒径大一些的研磨珠，效率会很高。
5.研磨浆的粘度：粘度大的产品，小粒径研磨珠在体系中动能减小，适合用大粒径研磨珠，而粘度小的研磨浆，可以采用小粒径的研磨珠。
6.最小研磨珠直径的选择：要大于密封的间隙，否则研磨珠会跑到密封中去，损坏密封；
7.砂磨机类型对研磨珠的选择：进口砂磨机，其内壁表面处理的硬度很高，耐磨损性好，建议采用氧化锆珠比较经济，而国产砂磨机，其内壁热处理工艺不到位，耐磨性不够，用锆珠会严重磨损炮筒，还是建议用玻璃珠。
以上是本人近十年对砂磨的工作总结，请各位大侠指正。

开林（江西）制漆

1、据目前所用的大部分粉料而言，锆珠和玻璃珠，瓷珠，钢珠的效率相差不大，毕竟颜料的硬度都不高，而是同缸体的摩擦有关
2、关于动能和驱动轴的功率关系很大
3、5um以下的选用0.5-1mm的磨料，15um以下选用1-3mm的磨料，15um以上的可选用3-4mm的磨料，但是球磨又是另当别论。
4、动能和浆料粘度，进料速度很大相关，粒径大的受影响小，粒径小的变化大
5、只要适合砂磨粘度的浆料，都要根据细度要求来选用磨料
6、既然叫密封，就不能有磨珠能进去，除非密封老化或破损
7、国产的砂磨机现在也能选用高硬度的耐磨钢了，所以也不适用了
砂磨机的磨料的选用、配型确实比较重要，但是遵循高一档的原则，那么只要开机关机就可以了
重点注意以下几点，才能发挥砂磨机的最高效率（细度和数量）
1、进料速度，在极限点慢比快好
2、温度控制，在极限点热比冷好
3、压力控制。在极限点高比低好
极限点需要摸索的，没有具体数据，

开林（江西）制漆

在底漆方面串缸的效率应该比循环的高，因为细度的可控性高
正在做这方面尝试

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我们有一台双炮筒的砂磨机，相当于串联，对于砂磨2pass的产品正好，还可以采用一个用大粒径的研磨珠进行初级研磨，另一个用小粒径锆珠进行高要求细度砂磨，串联配合好的话确实有好处。
其实循环砂磨的效率并不高，只是工人的劳动强度可以下降，最大的好处就是砂磨同一产品可以设定规定的流量，在规定的时间内完成砂磨，做到砂磨的批次稳定性。
不管是pass形式还是循环形式砂磨，砂磨的滞留时间决定砂磨的效率，滞留时间当然是越长越好，因此国外就设计出大流量的砂磨机，耐驰的10L大流量砂磨机的效率竟然能过达到普通砂磨机的10倍。

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接下来再讨论一下砂磨滞留时间吧，大家认为砂磨滞留时间在什么范围比较合适？

开林（江西）制漆

我们一般控制在5分钟的滞留时间

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5分钟似乎效率低了一些，我们一般控制在10-30分钟。

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所谓效率就是单位时间内可以磨好的料的多少。
这个与所磨的料的种类，粘度，配方，珠子的种类及添加量等等因素有关。10多分钟的滞留时间到时比较多些。