填料分散儀的分散方法可根據(jù)填料類型、分散尺度及工藝需求,選擇機(jī)械剪切、超聲空化、研磨細(xì)化、電場(chǎng)/磁場(chǎng)輔助或化學(xué)改性等方式,或通過(guò)多方法聯(lián)用實(shí)現(xiàn)高效分散。以下是具體方法及原理:
一、機(jī)械分散法
高速混合器:通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力,使填料顆粒在物料中受到劇烈的摩擦和碰撞,從而破壞顆粒間的團(tuán)聚,實(shí)現(xiàn)分散。這種方法適用于低粘度到中等粘度的物料,分散效果較好,但可能對(duì)高粘度物料效果有限。
輥磨法:利用輥筒之間的剪切力對(duì)填料進(jìn)行分散。原料在輥筒之間受到強(qiáng)烈的擠壓和剪切,使顆粒破碎并均勻分散。這種方法適用于高粘度物料,如橡膠、塑料等,分散效果穩(wěn)定,但設(shè)備成本較高。
砂磨法:使用砂磨機(jī),通過(guò)泵機(jī)將物料輸入到密閉的研磨腔內(nèi),使固體物料和高速轉(zhuǎn)動(dòng)的研磨介質(zhì)(如砂粒)發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞、摩擦和剪切作用,加快聚集體的分散。這種方法適用于需要高細(xì)度分散的場(chǎng)合,如涂料、油墨等。
高壓均質(zhì)分散法:利用高壓均質(zhì)分散機(jī),使物料在高壓作用下通過(guò)高壓均質(zhì)閥,受到湍流、空穴、剪切等復(fù)合力的作用,從而使液態(tài)物質(zhì)或以液體為載體的固體顆粒得到超微細(xì)化。這種方法適用于需要超細(xì)分散的場(chǎng)合,如納米材料、生物制劑等。
二、超聲分散法
超聲分散法利用超聲波在液體中產(chǎn)生的空化效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng),使填料顆粒受到強(qiáng)烈的沖擊和剪切,從而破壞顆粒間的團(tuán)聚,實(shí)現(xiàn)分散。這種方法適用于納米級(jí)填料的分散,如碳納米管、納米二氧化硅等。超聲分散法具有分散效果好、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),但可能對(duì)設(shè)備要求較高,且分散過(guò)程中可能產(chǎn)生熱量,需要注意散熱。
三、研磨分散法
研磨分散法通過(guò)研磨介質(zhì)(如研磨球、研磨棒等)對(duì)填料進(jìn)行研磨和剪切,使顆粒破碎并均勻分散。這種方法適用于需要高細(xì)度分散的場(chǎng)合,如陶瓷、顏料等。研磨分散法具有分散效果好、可控制粒度分布等優(yōu)點(diǎn),但可能對(duì)設(shè)備磨損較大,且研磨過(guò)程中可能產(chǎn)生熱量,需要注意冷卻。
四、電場(chǎng)或磁場(chǎng)輔助分散法
對(duì)于某些具有電導(dǎo)率或磁性的填料,可以利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)分散。例如,通過(guò)施加電場(chǎng)或磁場(chǎng),使填料顆粒在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中受到力的作用而發(fā)生定向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn),從而破壞顆粒間的團(tuán)聚,實(shí)現(xiàn)分散。這種方法適用于特定類型的填料,如導(dǎo)電填料、磁性填料等。
五、化學(xué)分散法
化學(xué)分散法通過(guò)添加分散劑或表面活性劑等化學(xué)物質(zhì),改變填料顆粒表面的性質(zhì),使其更容易分散在基體中。分散劑或表面活性劑可以吸附在填料顆粒表面,形成一層保護(hù)膜,防止顆粒間的團(tuán)聚。同時(shí),它們還可以降低基體的粘度,提高填料的分散性。這種方法適用于各種類型的填料,但需要注意分散劑或表面活性劑的選擇和用量,以避免對(duì)基體性能產(chǎn)生不良影響。