ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ПИГМЕНТОВ

Машины для обработки высоковязких паст

При обработке красочных ласт, вязкость которых значительно превышает 100 пз, возникают большие уси­лия сдвига, передающиеся по всей толщине обрабаты­ваемого слоя. Это способствует лучшему распределению частиц пигмента в связующем. Высоковязкне системы характеризуются ограниченной подвижностью и требу­ют для обработки большой затраты энергии. Тем не ме­нее способ диспергирования пигментов в высоковязких средах нашел применение для приготовления сухозаль- цованных паст (СВП), которые успешно применяются для производства различных видов эмалей.

Диспергирование пигментов в высоковязкнх средах производят на валковых и червячных машинах.

Валковые машины. Усилие сдвига, развиваеіуіое в валковых машинах, зависит от силы прижатия езлков друг к другу, а также величины фрикции F, которая может быть определена .из соотношения диаметра вал­ков и числа их оборотов:

где п_г и п_г — число оборотов в 1 мчн\

D_t и D₂ — диаметры соответственно первого и второго валков.

Принцип обработки на машинах заключается в том, что паста постепенно втягивается в зазор между валка­ми, испытывая при этом значительное давление и боль­шие усилия сдвига в результате фрикции — разности окружных скоростей валков.

Зазор между валками можно изменять перемещени­ем одного из них. Давление, развиваемое валками, ко­

леблется от 400 до 1200 кгсісм. При установившемся не­прерывном процессе вальцевания производительность G (в кг/ч) машины может быть выражена уравнением

G = 60л Dnbip

где D — диаметр валка, е которого производится съем краски, /t; п — число оборотов валков в 1 мин, b — длина линии съема пасты, м\ і — зазор между валками, м; р — плотность полученной пасты, кг/м³.

Валковые машины подобного типа оборудуются прі • способленнем для нагревания и охлаждения валкоЕ.

Скорость вальцевания паст зависит ст ряда факто ров, изложенных в гл. 9. Например, вальцевание пас'*’ земляных пигментов на алкидной смоле ведется на ско­ростях, близких к 25 міман; увеличение скорости огра­ничивается разбрызгиванием краски под действием цент­робежных сил.

Червячные машины. Эти машины получают все более широкое применение, поскольку на них можно непре­рывно производить предварительное смешение компо­нентов и последующее диспергирование пигмента в связующем. Они могут применяться и для отбивки вла­ги из водных паст в результате инверсии смачивания (см. гл. 3 и 9). Двухчервячный смеситель-диспергатор показан на рис. 11.2. Шаг червяка можно изменить пу­тем смены отдельных дисков, насаживаемых на вал Корпус машины, в котором помещены червяки, имеет рубашку, используемую как для охлаждения, так и для подогрева обрабатываемой пасты. Выходной конец ци­линдра снабжают съемной насадкой, которая, создавая дополнительное сопротивление проходу пасты, способ­ствует ее сжатию в цилиндре.

Производительность С (в кг/ч) одночервячиой маши­ны при постоянном угле наклона винтовой линии можно приближенно определить из уравнения⁴

G — ix²KD²hpn sin ер cos ср

где к — коэффициент заполнения цилиндра гастой (колеблется от 0.3 до 0,75);

D — диаметр червячного вала, лі; h — глубина нарезки червяка, м\ р — плотность пасты, кг/м³\ п — число оборотов червячного вала в 1 мин; ф — угол наклона винтовой линии червяка.

Оптимальные размеры отдельных детален и узлов промышленных одно* и двухчервячных машин могут быть определены методом моделирования.

Для глубины нарезки червяка

где Лр_аб — глубина нарезки червяка рабочей установки, и;

Л_МОд — глубина нарезки червяка модельной установки,

D_pa6 —диаметр рабочего червяка, м;

£)_мод — диаметр модельного червяка, лі;

1. tj) — показатель, зависящий от режима работы машины (име-

Для отношения числа оборотов вала рабочей уста­новки (Лраб) и модельной («мод) справедлива будет сле­дующая зависимость:

Производительность рабочей установки (б?_рг>б) в кг по сравнению с модельной (С_мод) можно определять, исходя из следующего уравнения:

Я отношение индикаторных мощностей (А^раб) рабочей установки и модельной (УУ_М0Д) по формуле

В качестве диспергаторов обычно применяются ма­шины с двумя червяками, которые выполняются с по­стоянным н переменным шагом; направление их враще­ния может совпадать или они могут вращаться в про­тивоположном направлении.

Машины с противоположным направлением враще­ния червяков характеризуются более высокой эффектив­ностью. Червячные машины целесообразно применять для обработки паст с вязкостью более 100 пз, так как для паст со средней и тем более низкой вязкости они не эффективны.