Методы диспергирования

Метод диспергирования, чаще всего используемый при производстве красок. Наиболее распространенным методом является одноходовой процесс. К его недостаткам относится длительное время нахождения в мельнице и, как следствие, широкий диапазон распределения объемов всех частиц. Кроме того, процесс трудно контролировать. Например, производительность резко падает в тех случаях, когда партия продукта перерабатывается снова для улучшения качества.

Каскад из бисерных мельниц дает значительно меньшее распределение размеров частиц. Однако его сложнее контролировать, чем одноходовой процесс. Непрерывный и циклический процессы пригодны для оборудования с большой пропускной способностью продукта (например, для центробежной вихревой мельницы и двухцилиндровой бисерной мельницы). Контролировать процесс просто.

Непрерывный процесс состоит в том, что содержимое двух смесителей попеременно проходит через мельницу. Циклический процесс контролировать еще проще, так как продукт может рециркулировать в системе до тех пор, пока не достигнет желаемых свойств и качества. В этом случае пигментная паста движется из принимающей емкости через бисерку и обратно в эту же емкость. Недостатком этого метода является то, что обратное смешение, которое происходит в аппарате, увеличивает время изготовления продукта по сравнению с непрерывным методом. После 10 циклов или проходов разница становится незначительной и распределение частиц в этих двух процессах становится практически одинаковой.

В этих устройствах для уменьшения влияния сил гравитации используется горизонтальная схема работы, в которой усовершенствованы многие детали конструкции мельниц. Основной недостаток этого типа мельниц заключается в ограниченной пропускной способности, вызванной использованием очень узких разделительных устройств для мелющих тел. Поскольку свободные перекрестные области разделительного устройства можно уменьшить лишь до определенных пределов, то мелющие тела размером менее 1 мм использовать невозможно, а это не позволяет улучшить качество продукта.

Важным шагом на пути к технологии мокрого помола стала разработка центробежной вихревой мельницы. Главным нововведением в этих мельницах является то, что зона активного измельчения (диспергируемого материала) отделена от зоны пассивного разделения (готовой пасты). Это стало возможно благодаря встраиванию разделяющих приспособлений с большой площадью поверхности (сит). Это преимущество оказывается существенным с точки зрения увеличения выхода продукта: большие площади сит позволяют значительно увеличить пропускную способность. Применяя этот тип оборудования, можно снизить время простоя устройства благодаря работе в режиме рециркуляции или многопроходном режиме. И, наконец, такой тип устройств позволяет быстрее достичь узкое распределение размера частиц. Недавно была разработана двойная цилиндрическая бисерная мельница — устройство, в котором сочетается большая пропускная способность и возможность использования мелющих тел маленького размера. В мельнице этого типа происходит внутренняя циркуляция мелющих тел, что позволяет избегать их уплотнения.

Конструкция этого типа мельниц допускает узкое распределение времени диспергирования и узкий диапазон распределения частиц, что позволяет получать готовую продукцию за один проход.