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激光粒度儀在粉末塗料行業的應用

2019-12-11

本文淺析了粉末塗料行業對激光粒度分析儀的需求及應用問題。

編寫本文的目的是使讀者更加了解粒度測試基礎知識。粉末塗料行業是對粒度分布要求比較嚴格的行業之一。
本文重點介紹了粒度分布對粉末塗料性能的影響、激光粒度儀的原理及特點,為如何選擇適合粉末塗料行業的粒度儀提供了一些參考意見。

一、粒度分布對粉末塗料性能的影響
首先向日葵app下载苹果版要清楚為何粉末塗料需要測試粒度分布這個物理量。綜合來說,塗料顆粒的粒度分布對粉末塗料性能的影響有以下幾個大方麵:
1、塗料顆粒粒徑影響其帶電性能
粉末塗料噴塗時的粘附力主要來源於靜電荷的庫侖力。塗料顆粒一般來說粒徑越大帶電性越好,但是顆粒的重力隨粒徑加大的增長速度大於庫侖力的增長速度。也就是說顆粒大到一定程度後,重力會遠大於庫侖力,導致上粉率和塗覆效果會變差。故理想狀態下的粉末塗料顆粒粒徑應該盡量控製在10μm-60μm之間。粉末塗料太細或者太粗,塗裝施工效率、質量就會下降。
 
圖一、不同粒徑塗料帶電性能
2、影響塗料的流平性
粉末塗料吸附在工件上被加熱後形成高粘度的流體狀態,然後逐漸流平固化。通過研究流平時間的NIX和DODGE公式:t=kμR/γ(t是塗料顆粒聚結時間、k是常數、R是塗料顆粒半徑、γ塗料的表麵張力、μ塗料粘度),向日葵安卓免费可以知道塗料顆粒粒徑跟流平時間成正比。粉末塗料的粒度分布不均勻或者顆粒太粗,將嚴重影響流平性。
 
圖二、粒度分布均勻的粉末塗料流平效果明顯
3、影響塗層厚度
傳統粉末塗料的平均粒徑一般控製在30μm -50μm,塗層厚度一般在60μm -100μm之間。不同類型的工件需要的塗層厚度不同。同時塗層厚度也在很大程度上影響單位重量的粉末塗料能夠塗覆的麵積。因此粉末塗料的粒度分布可以說是直接影響塗料性能及經濟性的重要參數。
4、影響塗料的儲藏性能
根據部分行業專家的研究,粉末塗料存在一個臨界粒徑,大於這個粒徑,粉末不易結塊,反之則很容易結團。塗料產品的粒徑不應該低於臨界粒徑,否則產品的儲藏性將變得很差。
 
圖三
上圖是一個粉末塗料的顯微圖像,向日葵视频app苹果可以看到其中有為數眾多的小於5微米的“有害”顆粒,這些顆粒既浪費了原材料和能源,又嚴重影響塗料的存藏性能,應該盡量減少其含量。

二、激光粒度儀測量原理及特點
 
圖四
激光粒度分析儀是利用光的散射(衍射)現象進行粒度分析的.光的本質是一種電磁波。一束平行光在傳播過程中遇到障礙物顆粒,光波會發生偏轉,偏轉的角度跟顆粒的大小相關。激光粒度儀通過檢測激光束照射待測粉體後產生的散射光,用對應的數學分析模型就可以解算出粉體的粒度分布。
激光粒度儀是當前最流行的粒度測試儀器之一,具有多項優點。首先是它的測量動態範圍大。動態範圍是指儀器能同時測量的最大粒徑與最小粒徑的比值。動態範圍越大,測試寬分布樣品的能力就越強,儀器適用範圍就越廣。其次是它的測量速度快、對使用環境要求不高。激光粒度儀測試一個樣品全過程一般隻需兩、三分鍾,儀器安置在無明顯振動、幹燥的室內即可。
激光粒度儀的重複性好,它利用光電檢測技術速度快、精度高的優點,一次取樣可進行超過1000次的高精度信號采樣,因而測量的重複性精度高,平均粒徑的典型重複性精度可達1%以內。粉末塗料顆粒的粒度分布範圍及顆粒特點屬於激光粒度儀的優勢領域。而且由於激光粒度儀適用麵廣,還可以為塗料生產企業檢測生產原料粉體(例如鈦白粉、碳酸鈣等)。    

三、粉末塗料行業如何選擇合適的激光粒度儀器
用戶選購激光粒度儀器時,由於不太了解相關知識,往往會有些困惑。要選擇性價比高適用性好的激光粒度儀產品,建議大家考慮以下指標:
1、重複性。指儀器對同一樣品進行多次測量所得結果的重複誤差水平,誤差越小,則重複性越好。現行的激光粒度儀國際標準建議,用D50、D10、D90的重複性來衡量整體重複性。
2、易操作性。儀器是否便於操作和保養,這決定了儀器的使用成本及效能。這方麵幹法激光粒度儀是有優勢的。
3、少維護性。采用一體化激光管專利及一體化底座設計,常規使用無需光路維護。幹法窗口采用密閉管道式設計,結合窗口負壓保護設計與大功率吸塵器粉塵回收裝置,最大限度回收樣品,使主機完全不受粉塵影響。模塊化的進樣係統設計,方便檢修和維護。
4、量程。儀器量程越寬,使用範圍越廣,但是量程寬也會導致儀器價格貴。根據需要選擇合適量程的儀器才是理性的,向日葵苹果破解版建議儀器量程範圍不小於0.1μm-750μm。
5、行業影響力。企業都希望自己的測試結果能得到同行和客戶普遍認可,這首先要考慮選擇的儀器供應商在本行業中是否已經有豐富的測試經驗及大量的客戶群。
6、售後服務。及時、長期有效的售後服務是保證客戶儀器正常使用的重要保障措施。
 
圖五 LS-POP(9)型激光粒度儀
根據上述的參考指標,向日葵苹果破解版總結出選擇激光粒度儀的大致原則:選擇同行普遍使用,市場占有率高的品牌機型;儀器供應商最好地處經濟、交通發達地區提供售後服務便利;儀器供應商對粉末塗料行業了解較深,重視行業技術需求,儀器技術參數範圍符合需求。隻要按照以上幾點原則處理,就能夠找到最適合自己的激光粒度儀。
   
四、幹法、濕法激光粒度分析儀應用差異簡介
幹法激光粒度儀使用高壓空氣分散粉體,不容易與粉體發生化學反應或者溶解粉體。幹法分散過程跟粉末塗料噴塗工藝環節較為接近,不需要對待測粉體做專門的分散前處理。因此,幹法測試操作簡單便捷,易於掌握。不足之處在於幹法測試係統構成較為複雜、儀器整體造價較高,同時對亞微米級粉體顆粒分散效果不如濕法分散方法。
 
圖六 LS-909E幹法激光粒度儀
濕法激光粒度儀通常用水或者有機溶劑作為分散介質。液體分散介質粘度大,分散能力強。同時由於水是聲波良導體和萬能溶劑,使用濕法測試還可以使用超聲震蕩、添加特殊分散劑等額外分散手段。這使得濕法測試能夠自如應對較難分散的超細粉體。例如粉末塗料原材料中的超細鈦白粉,目前就隻有濕法測試才能可靠檢測其粒度分布。濕法激光粒度儀還有結構簡單的特點,采購成本低於普通幹法儀器。需要注意的是,粉末塗料是不親水粉體,濕法測試時需要做分散前處理,用分散劑將粉末塗料轉化成親水的狀態。常用的分散劑有濃度為0.5%的十二烷基苯磺酸鈉水溶液。
幹法激光粒度儀與濕法激光粒度儀適用的領域不完全相同,不能一概而論的說誰更先進。一般來說,濕法、幹法儀器都適於粉末塗料行業,幹法激光粒度儀測試性能及操作便利性略有優勢,是當前行業新標準的推薦儀器。
以上是向日葵app下载苹果版歐美克給大家分享的一些關於粉末塗料粒度測試技術的淺見。粒度測試是一門涉及知識麵極為寬廣的技術學科,任何一個獨立的組織或者個人的知識都不可能全麵覆蓋。即使是在粒度檢測行業打拚了二十多年的歐美克人,也必須有“學海無涯”的精神繼續虛心前行。向日葵苹果破解版非常期待來自各行各業的專家的知識分享和指導。



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