立式沙磨机的使用讨论！！！！！！！！！！！！！！！

zdjjuly029

大家交流一下啊，有使用过立式砂磨机的朋友，说说你们使用过程中出现过的一些问题和经验啊，谢谢了，比如加多少玻璃珠合适啊？操作温度的控制啊？速度的控制啊？等等

都市丽化工

砂磨机
砂磨机是50年代后期发展起来的新型分散设备，我国在60年代引进使用。由于砂磨机体积小，可连续高速分散、效率高、结构简单、操作方便，因此迅速获得推广使用，并且在相当程度上取代了三辊机和球磨机在涂料生产中的地位。
1、结构和特点
砂磨机系由供浆泵、研磨筒体、主轴、分散盘组件、平衡轮、顶筛、电机和机架等部分组成。在筒体内装有直径为1—3um的玻璃珠作为分散介质。（也可使用天然砂、刚玉瓷珠等），参见图5。
砂磨机的分散原理是：主轴上按一定的间距装有8-10个分散盘（最下端为保持主轴平稳运转的平衡轮）。
分散轴由主电机带动作800-1500r/min的高速转动，从而使筒体内的分散介质作剧烈运动，同时将预混合后的研磨漆浆从送料系统由底部输送进研磨筒体内，漆浆和分散 介质的混合物在作上升运动的同时，回转于两个分散盘之间作高度湍流，颜料的聚集体和附聚体在这里受到高速运转的分散介质的剪切作用，从而在分散盘之间得到分级分散。当漆浆和分散介质的混合物上升到顶筛时，分散介质为顶筛截留，漆浆溢出，从而完成一次分散。因漆浆受到剪切作用时会引起温度升高。因此，研磨筒体设有冷水夹套，应通水进行冷却。
砂磨机的优点是：结构简单、操作方便、生产效率高、便于连续生产、价格低廉、便于维护保养等。缺点是：不适用于加工难分散的颜料（如炭黑、铁蓝等），更换颜色比较困难，灵活性不够，敞开式砂磨机只适用于  低粘度漆浆，冷却效果较差，操作温度高，溶剂挥发量大，操作环境受污染及噪音较大。
2、影响分散效率的因素
（1）主轴转速
砂磨机的分散效率和分散盘转数成正比。在一定条件下提高分散盘转数可以提高砂磨机的分散效率，但同时也增加了功率消耗和设备磨损，因此需权衡考虑，国产砂磨机一般为800-1000r/min。
（2）结构尺寸
为保证形成理想的研磨区，提高分散效率，砂磨机的结构尺寸通常如下：
①筒体直径（D）和分散盘直径（d） D/d=1.1-1.5
D-d=40-100mm
②分散盘的间距
H=0.2-0.4d
③分散盘直径（D）与筒体长度（L） L/D=4.0-5.0
（1）
研磨介质
①品种
研磨介质的品种有石英砂、玻璃珠、刚玉瓷珠和人造玛瑙等。目前国内普遍使用的仅是玻璃珠，这使提高砂磨机分散效率受到一定的限制。
②粒径
一般情况下产品要求的细度越细，使用的研磨介质的直径也相应小一些，因为介质直径愈小，球体间相互撞击发生剪切作用的几率越大，研磨分散效率也会提高。但球体直径太小，剪切力相应也变小，磨损加大，分散效率反而降低。珠体直径一般为1-3mm。

因为粗粒的研磨介质难以获得好的分散细度，而细粒径的研磨介质用于粗分散阶段，由于本身粒径小而使用寿命低。故提倡将串联的砂磨机筒体内装填不同直径的研磨介质，前面的砂磨机内装填粒径较大的介质，发挥其剪切力强的特点，将粗颜料变细；后面砂磨机内装填粒径较小的介质，提高研磨精度。于是提高分散效率和产品质量。
③密度
不同的密度的研磨介质适用于不同的物料粘度。一般说来，玻璃珠在低粘度物料中能获得好的效果，而低粘度的物料如使用高密度的介质则将引起过度磨损。采用供料能力强的漆浆泵，高密度的刚玉瓷珠分散颜料分较高的稠厚漆浆是提高研磨分散效率的一种途径。
（4）研磨介质的装填量
一般介质的装填量愈大，研磨分散效率愈高。但因介质密度、漆浆稠度和砂磨机主轴功率的限制，装填量不能过大，否则起动困难。通常立式砂磨机的装砂量为筒体容量的60%，卧式砂磨机的装砂量为85%。
（5）操作温度
尽管砂磨机都设有冷却夹套，但是操作温度均需高于室温，实践证明，温度对颜料分散有较大影响。由于研磨漆浆结构强度随温度上升而降低，可采用40-50℃的温度操作，以提高效率。反之，对那些高温下不稳定的物料应在密闭砂磨机里分散并应设法提高砂磨机的冷却效果。
（6）预混合程度
漆浆预混合好坏，直接影响砂磨机的正常进行和分散效率的高低。因此应注意漆浆预混合阶段的充分湿润，以保证砂磨机分散效率的发挥。
（7）砂磨机研磨漆浆的组成
在上述因素相同的情况下，研磨漆浆中颜料树脂溶剂三者比例对砂磨机研磨分散效率有决定性影响。
砂磨机的研磨漆浆的组成，同样适用于球磨机。1946年丹尼尔提出了通过测定颜料流动点的方法来确定球磨机研磨漆浆的最适宜组成，因为适合球磨机的配方组成也同样适用于砂磨机，因而得到了实际的应用。
丹尼尔流动点测定法的理论依据，砂磨机或卧式球磨机都属于混合式研磨分散设备，其研磨漆浆的组成，通常是由低粘度的漆料和低颜料体积分数的漆浆组成的。漆料加入颜料形成的研磨漆浆应呈一种塑性流动状态，而又希望其中颜料含量相对最高。丹尼尔流动点正是基于这种考虑，在传统的吸油量测定方法的基础上发展起来。因此，也属于经验测定方法。测定时，是向一定数量的颜料中连续滴加一定固体含量的树脂溶液，并不断用油漆调墨刀进行捏合，开始颜料处于松散粉末状态，当滴加入某一数量的树脂溶液后，颜料为漆料结成一个紧密的球体，且无多余的树脂溶液存在，此点即为丹尼尔流动点测定的第一个阶段点——“球点”，该点类似于颜料吸油量测定的终点。到达球点后，再向其中滴加树脂溶液，则会有游离的液体存在，漆浆开始向流动液体过渡，当快速而连续滴加树脂溶液并不断用油漆调墨刀搅匀的同时，可不时以调墨刀挑起漆浆并将调墨刀呈水平夹角45度状，令漆浆自由滑落，当达到某一点，即沿调墨刀滴下的漆浆在下滴一段时间后又收缩回来，回弹到调墨刀尖部，此即为丹尼尔流动点测定终点，称作“弹性回缩点”，即丹尼尔流动点，其物理意义是，此时的漆浆组成达到了塑性流动状态，而其中颜料含量又最高，以此漆浆进行研磨时砂磨机（或球磨机）分散效率最高。此即丹尼尔流动点的理论依据。
由该法测得的数据有两方面的实用价值：一是可以据此计算求得砂磨机或球磨机的研磨漆浆的适宜组成；二是依据被测定颜料达到球点和流动点时消耗树脂溶液数量上差别，判断该颜料分散的难易，两点数值差异越小，说明该颜料越容易分散；反之，则难分散。
丹尼尔流动点的测定方法：
(a)仪器：精度为1/100的自动天平；ф60×60厚型玻璃杯；
油漆调墨刀；0-50ml酸式滴定管；密度计（或比重杯）；秒表（或计时器）；
(b)测试步骤：现以用55%固体含量的长油度醇酸树脂漆料，以二甲苯为溶剂测定R—930钛白粉的流动点为例。
①将55%固体含量的漆料用二甲苯分别稀释成10%、15%、20%……50%固体含量的树脂溶液，并测定其密度后，密闭储存备用；
②精确称量20g钛白粉置于厚型玻璃杯中，依次用上述不同固体含量的树脂溶液进行滴定，并记录下各自达到球点及流动点消耗的体积见下表：

R—930钛白粉的流动点测定数据

序号	醇酸树脂漆料固体含量，%	球点时消耗的树脂流量，ml	流动点时消耗的树脂溶液量，ml	每100g钛白粉消耗树脂液量，ml	钛白粉的PVC（f）,%	球点与流动点的差额
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	10 15 20 25 30 35 40 45 50 55	5.5 4.7 4.4 4.4 4.5 4.4 4.4 4.4 4.5 5.3	8.25 7.1 6.6 6.2 6.0 6.1 6.5 6.9 7.7 8.4	41.25 35.5 33.0 31.0 30.0 30.5 32.5 34.5 38.5 42.0	36.59 40.13 41.90 43.43 44.24 43.83 42.27 40.82 38.20 36.17	3.25 2.4 2.2 1.8 1.5 1.7 1.7 2.1 3.2 3.1

注：表中的PVC（f）%表示在所配制的漆浆中的体积浓度。
PVC（f）=钛白粉的体积/（钛白粉的体积+树脂溶液的体积）。
③由表中可知序号5的组成，颜料的体积浓度最高，相应的树脂溶液固体含量为30%，由此计算研磨漆浆的组成为（计算过程略）。

原料名称	组成，%	原料名称	组成，%
R-930钛白粉	78.7	100%固体的醇酸树脂	6.4
二甲苯	14.93

若换算成以55%固体含量的醇酸树脂漆料进行配料的话则为：

原料名称	组成，%	原料名称	组成，%
R-930钛白粉	78.7	55%长油度醇酸树脂	11.64
二甲苯	9.69

注：由计算得11.64g的55%固体树脂中，100%固体树脂为6.4g其余5.24g溶剂，由补加的二甲苯中扣除。

（c）说明
以丹尼尔流动点测定法确定研磨漆浆组成一般颜料含量较高，而漆料粘度较低，在工业化生产实践中容易出现3个问题：其一，由于含高颜料分的研磨漆浆比较稠厚，一般内圆弧齿轮供料泵输送困难；其二，由于漆浆中漆料粘度较低，设备磨损相对明显；其三，调漆时加入的漆料和漆浆中漆料差异较大，容易造成稳定化困难。鉴于上述情况，建议在工业化生产时依据上述测定结果适当增加漆料固体含量并降低颜料含量以确定实用的研磨漆浆组成。

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立式砂磨机一般适合粘度比较高的产品，但是由于密封方式是唇式密封，砂磨时的压力不能过高，否则容易将砂磨机密封顶穿。
  另外，实际生产过程中不要过分依赖丹尼尔流动点理论，达到丹尼尔流动点的浆料是无法砂磨的，在此点砂磨开始时砂磨比较顺利，但是随着进一步的分散，粘度会逐步升高，砂磨温度和压力马上就会上去，造成无法砂磨。具体砂磨浆料的粘度要视所用颜料的吸油量而定，不同颜料的砂磨粘度是相差很大的。
  砂磨机的填充量要按照砂磨机制造商的说明书来进行试验，每台机器的参数是不同的，一般是在65%－75%。
  还有立式砂磨机不适合砂磨细度要求小于10微米以下的产品，效率会比较低。

刘工ray

玻璃珠添加量一般在20-25kg左右，温度控制在40摄氏度以下
个人经验仅供参考

july029

谢谢大家了