（中国粉体技术网/班建伟）在油墨、涂料等制造中，颜料得以粉碎分散是重要的工艺过程。在二次粒子（聚集体）状态下要使颜料一次粒子分散，并充分发挥颜料的各种特性，这时颜料粒子径对透明度、光泽、着色力等等，起到一定的影响，同时对微细化也提出更高要求。为了促进颜料粉碎，产品质量和粘度符合要求，必须开发出使用在颜料等原料粉碎分散工程中的新型超微砂磨机。
1 新型超微砂磨机
1.1 圆筒环隙式砂磨机
国内外最为关注的是圆筒环隙式砂磨机，两同心圆筒的环隙处作为研磨室，内筒转动以搅拌研磨介质。其典型的产品有：双锥型砂磨机(Coball磨) 和PM-DCP 磨等。其中德国DRAISWERKE 公司新近推出的PMDCP系列磨，采用双筒式机体设汁，使之拥有双层研磨室，物料可在两层研磨室中连续研磨，转筒及磨罐均装有小圆钉，使物料分散效果更佳，其效果为传统式砂磨机的4 ～ 8 倍；所有与物料接触的磨罐表面都为冷却面，转筒内外表面也均受冷却水冷却，对热敏性物料具有极佳的调和、加热及冷却作用。经研磨成品粒度可达到微粒、超微粒，且粒径分布均匀。现广泛应用于涂料、染料、颜料、医药、农药、合成纤维、皮革化工、化妆品、电子、食品、生物等行业。
1.2 双旋转锥筒型卧式砂磨机
由于研磨空间大，分散叶片或棒销转动产生的离心力有限，致使研磨介质容易沉积筒底，大大削弱了物料与研磨介质之间的剪切力，同时只采用电机驱动分散轴一个方向旋转，导致物料不能充分分散，造成效率低，能耗高，分散效果不理想。
 为了避免上述缺点，本作者发明一种双旋转锥筒型卧式砂磨机。如图1 所示，物料先通过外磨锥筒、内磨锥筒内上交叉的分散棒销以及分散梯形块，随着内磨锥筒直径增加而被随之增加的高速研磨，同时分别通过主电机和次电机作用，外磨锥筒与内磨锥筒内也做反向的旋转运动，物料既受到两锥筒速度差而形成湍流之研磨作用，又在磨筒的狭窄间隙内作畸形圆周运动的研磨介质作用，从而产生强大摩擦力以及冲击力，使物料在分散棒销、分散梯形块和研磨介质之间得到充分强剪切而快速的分散、研磨，同时有冷却水分别通过冷却管道以及进水通道对应进入回流通道、锥形空腔内，能够进一步控制物料的研磨温度，能得到既超微细又均匀物料，从而大大提高了生产效率以及经济效益。
1.3 高粘度、高浓度砂磨机（OB 磨）
为了克服纳米级高浓度、高粘度物料难以粉碎的状况，フロイント·タ－ボ新近开发高粘度、高浓度砂磨机（OB磨）。
它具有独特的定子和转子形状，且物料通道的空间狭小，在选定最适宜的研磨介质直径下，能实现粉碎短时间处理，结构如图2 所示。
由于处理高粘度、高浓度的物料，机内温度会上升，产品的温度也随之激烈上升，这时OB 磨定子和转子的两边多采用冷却水流动，能防止温度的上升，特别是转子侧的冷却效果大。同时在高粘度处理中，为了避免随流体的阻力增大而使机内的压力升高，在研磨介质与粘性液的分离机构处装备金字塔式筛。OB 磨能处理粘度高达20～60Pa.s, 特别是对于高粘度、高浓度有高剪切效果。能减少原料罐与砂磨机之间的循环次数，一次就能达到所希望的粉碎粒径。
1.4 多量循环方式的砂磨机（Opti磨）
为了减少高粘度、高浓度处理的辅助设备，满足用户多量循环处理的要求，大大降低设备的投资费用，フロイント·タ－ボ研制了多量循环方式的Opti 型砂磨机。
如图3 所示，在粉碎室定子和转子上装有搅拌棒，防止短路，从0～20Pa.s 低到中粘度物料， 具有高的分散能力，能得到粗粒少而分布均匀粒径，如在颜料分散透明度好得到优质产品。Opti 型砂磨机内部采用了冷却机构，如定子和转子的两边多有冷却通道，具有大的冷却效果，能适应于热敏性的原料。同时该机还具有独特的研磨分离机构，实现了稳定的大容量运转。
在多量循环方式的场合，为了避免一次在机内通过时其滞留时间要变短和原料在机内的分散性有问题。Opti 型砂磨机从机械下部进入原料，分散叶轮与分散媒质一起分散，防止原料在滞留时间内短路。物料最终缝隙中通过，防止研磨介质100% 的不混入产品。采用再循环方式，能得到尖状粒度分布的分散体，满足初始颜料粒子纳米范围均匀性要求，特别广泛应用在油墨、化妆品、液晶平板原料，生物原料，健康食品原料等。
1.5 纳米级专用砂磨机
为了避免以前砂磨机因分离装置的结构问题，而导致使用微小的研磨介质在粉碎室内研磨介质偏移而造成压力上升和异常磨耗；还有高速旋转轴密封问题，稳定运行困难。因此，为了达到纳米级粉碎和分散的目的，アシザワ·フインテック株式会社最近研制纳米粒子分散专用最新型砂磨机，采用追求超微细化概念开发而成，如图4 所示。
、  纳米级专用砂磨机的特征就是粉碎室内长径比小，即L/D 小。如果L/D 大，研磨介质产生偏离现象，增加无效的运动，引起效能的降低。新型纳米粒子分散专用砂磨机L/D 小，避免了以前砂磨机在直径方向上因剪切力的不均匀而产生的短路现象，抑制无效的能耗。该机使用研磨介质的直径限定为Φ0.03 ～ Φ0.2，微小研磨介质和原料采用离心分离旋转筛分离，原料能在狭小宽度限定结构中得到均匀分布剪切力作用，促使原料在环形间隙中流动而得以较好的粉碎和分散，并在附加强烈均匀的剪切力作用，从而得到效率高、质量好的产品。
2 结语
随着原材料纳米粒子用的产品的小型化、高功能化的发展，为了使纳米粒子用一次粒子粉碎，且分散状态的维持，纳米粒子均匀化作用，粒径分布，微粒子化下粉体好的特性的功能，美、德、日等国正在研究新型纳米级专用砂磨机，以满足产品功能和质量的需要。
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