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zuiailuoni新蟲 (初入文壇)
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膠體磨磨完分層 怎么解決 已有2人參與
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| 膠體磨磨完分層 怎么解決 |
鐵蟲 (初入文壇)
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買好膠體磨 ,差的膠體磨研末顆粒大,容易分成 影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn) 1 乳化頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好) 2 乳化頭的剪切速率 (越大,效果越好) 3 乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好) 4 物料在分散墻體的停留時(shí)間,乳化分散時(shí)間(可以看作同等的電機(jī),流量越小,效果越好) 5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好) 線速度的計(jì)算 剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。 – 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m) 由上可知,剪切速率取決于以下因素: – 轉(zhuǎn)子的線速率 – 在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm 速率V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60 2.2.1 漿料穩(wěn)定性理論 大部分的漿料都是屬于懸浮液體系。不穩(wěn)定的懸浮液在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生絮凝,并由于重力作用而很快分層,分散的目的就是要在產(chǎn)品的有效期內(nèi)抗絮凝、防止分層,維持懸浮顆粒的均勻分布,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 2.2.1.1 懸浮液的絮凝理論 絮凝作用即是在靜態(tài)(由于布朗運(yùn)動(dòng))或動(dòng)態(tài)(在剪切力作用下條件下,通過(guò)顆粒碰撞引起顆粒數(shù)目減少的過(guò)程。膠體系統(tǒng)中,如不考慮穩(wěn)定劑,顆粒間的相互作用主要有范德華(Vander Waals)引力;伴隨著帶電顆粒的庫(kù)侖(Coulombic)力(斥力或引力)。這些力的起因截然不同,Derjaguin 和 Landau 在蘇聯(lián),Verwey 和 Overbeek 在荷蘭分別獨(dú)立的提出 DLVO 理論,構(gòu)成了親液分散體系中絮凝作用經(jīng)典理論的基礎(chǔ),闡述了膠體懸浮體系的穩(wěn)定性主要與膠體顆粒間上述兩個(gè)獨(dú)立的相互作用的相對(duì)距離有關(guān)。 2.2.1.2 懸浮液的分層理論 分層是分散相在外力(重力或離心力)作用下,在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下,可用Stokes 定律來(lái)描述,即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定: 式中 ρs -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差,g 為重力加速度,d 為分散相顆粒直徑,μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大,顆粒下沉,速度 V 為正值,反之,顆粒上浮,速度為負(fù)值。沉降速度大,漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定,就必須降低沉降速度,對(duì)于特定的漿料可以通過(guò)減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí),顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。 通過(guò)以上的分析我們可以看出,要提高懸浮液的穩(wěn)定性,分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出,根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn),隨著顆粒粒度的減小,雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩,但是由于顆粒之間的間距減小,顆粒之間的結(jié)合力(范德華力等)起到了重要決定性作用。另外,當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí),此時(shí),顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了,所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng),而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑,這些情況都會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚,對(duì)體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中,顆粒粒徑并非越細(xì)越好,要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(diǎn),減小分散相顆粒的粒度,使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍,并達(dá)到吸力與斥力的相互平衡,從而保證漿料體系的穩(wěn)定。 2.2.2 團(tuán)聚與分散的關(guān)系 漿料的團(tuán)聚是指原生的微細(xì)顆粒在制備、分散及存放過(guò)程中,相互連接、由多個(gè)顆粒形成較大的顆粒團(tuán)簇的現(xiàn)象。 顆粒在液相介質(zhì)中表現(xiàn)為分散和團(tuán)聚兩種基本的行為。顆粒在液體介質(zhì)中的團(tuán)聚是吸附與排斥共同作用的結(jié)果,其根源是顆粒間的相互作用力。在懸濁液體系中,粉體顆粒的團(tuán)聚是吸附和排斥共同作用的結(jié)果。如果吸附作用大于排斥作用,粉體顆粒團(tuán)聚;如果吸附作用小于排斥作用,粉體顆粒則分散。在液體介質(zhì)中,粉體顆粒受力情況較復(fù)雜,不僅有像范德華力、靜電力、表面張力、毛細(xì)管力等產(chǎn)生團(tuán)聚的吸引力,而且在粒子的表面,還會(huì)產(chǎn)生雙電層靜電作用、溶劑化膜作用、聚合物吸附層的空間保護(hù)作用等使納米顆粒趨向于分散的斥力作用。 顆粒在介質(zhì)中的穩(wěn)定分散一般包括以下過(guò)程:潤(rùn)濕、機(jī)械分散及分散穩(wěn)定。潤(rùn)濕通常指顆粒與顆粒之間的界面被顆粒與溶劑、分散劑等界面所取代的過(guò)程。機(jī)械分散是利用剪切力將大量顆粒細(xì)化、使團(tuán)聚體解聚、被潤(rùn)濕、包裹吸附的過(guò)程。分散穩(wěn)定是指將原生粒子或較小的團(tuán)聚體在靜電斥力、空間位阻斥力作用下來(lái)屏蔽范德華引力,使顆粒不再聚集的過(guò)程。團(tuán)聚體分散解聚的直接原因是受到剪切力和壓力的作用,剪切力在分散過(guò)程中起到了決定性的作用。 2.2.3 團(tuán)聚體變形與破裂 在研究流動(dòng)性質(zhì)隨時(shí)間和應(yīng)力的變化時(shí),一般要考察顆粒的結(jié)合與破裂。研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是顆粒的結(jié)合所必須得碰撞,還是多顆粒團(tuán)的破壞,都與顆粒大小有緊密的函數(shù)關(guān)系,也就是說(shuō),顆粒大小是影響流變和穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵因素. 在層流狀態(tài)下,流體中的物料團(tuán)聚體受層流剪切力作用。不考慮團(tuán)聚體的重力作用,物料團(tuán)聚體受剪切力t的作用與表面張力σ的作用。剪切作用的切向分tt的作用效果是使團(tuán)聚體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的主要原因,而法向分力tn和表面張力則在團(tuán)聚體的內(nèi)部分別產(chǎn)生壓差,這兩種壓差綜合作用的結(jié)果就是使團(tuán)聚體的內(nèi)部產(chǎn)生變形,在其原有裂紋的區(qū)域上就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,并最終導(dǎo)致團(tuán)聚體的破碎與分散,分解成更小尺寸級(jí)別的顆粒。 在湍流狀態(tài)下,流場(chǎng)的變化非常迅速,且存在著固體分散相與液體連續(xù)相之間的相互作用,例如由于固體相對(duì)液體相湍流具有的阻尼作用,使其脈動(dòng)強(qiáng)度降低,流場(chǎng)中流動(dòng)情況相當(dāng)復(fù)雜。所以為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),在假定湍流是均勻的,并且是各向同性的基礎(chǔ)上,認(rèn)為液滴的破裂由湍流的脈動(dòng)效應(yīng)所引起的。在這種情況下,液滴受到的粘性剪切應(yīng)力可忽略,若兩相粘度和密度相差比較小,則在液滴表面將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)將會(huì)使其形狀相對(duì)于平衡的球形而發(fā)生變化,當(dāng)變化的程度足夠大時(shí),液滴就會(huì)不 |

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