本文簡(jiǎn)要分析了粉末涂料行業(yè)對激光粒度分析儀的需求及應用問(wèn)題。
這篇文章的目的是讓讀者更好地理解粒度測試的基礎。粉末涂料產(chǎn)業(yè)是對粒度分布要求比較嚴格的行業(yè)之一。
本文介紹粒度分布對粉末涂料性能的影響，激光粒度儀的原理和特點(diǎn)，并對如何選擇適合粉末涂料行業(yè)的粒度儀提供參考意見(jiàn)。
一、粒度分布對粉末涂料性能的影響
首先，我們要知道為什么粉末涂料要測試這個(gè)物理量的粒度分布。綜合來(lái)看，油漆粒子的粒度分布對粉末涂料性能的影響有以下幾個(gè)大方面：
1、涂層粒徑會(huì )影響充電性能。
粉末涂料噴涂時(shí)的粘合力主要來(lái)自靜電下的庫侖力。油漆粒子一般來(lái)說(shuō)，粒子大小越大，電荷越好，但粒子的重力根據粒子大小的不同，比加速力的增長(cháng)速度增加得更快。也就是說(shuō)，如果粒子變大到一定程度，重力會(huì )比庫侖力大得多，上分散度和涂層效果會(huì )變差。因此，理想狀態(tài)下的粉末涂料粒子路徑應盡可能在10m-60m之間調節。粉末涂料太細或太粗，涂裝施工效率、質(zhì)量可能會(huì )下降。
2、影響涂層的平整度
粉末涂料吸附在工件上加熱后，形成高粘度流體狀態(tài)，然后逐漸變硬。研究油平時(shí)間的NIX和DODGE公式：t=kR/(t為油漆粒子收斂時(shí)間，K為常數，R為油漆粒子半徑，R為油漆油漆的表面張力，油漆粘度)，表明油漆粒子大小與油平時(shí)間成正比。粉末涂料的粒度分布不均勻或粒子太粗，會(huì )嚴重影響平整性。
3、影響涂層厚度
傳統粉末涂料的平均粒徑一般由30m -50m控制，涂層厚度一般在60m -100m之間。不同的工作類(lèi)型有不同的涂層厚度。同時(shí)，涂層厚度也會(huì )影響對單位重量有很大影響的粉末涂料可涂面積。因此，粉末涂料的粒度分布可以說(shuō)是直接影響涂料性能和經(jīng)濟性的重要參數。
4、影響涂層的儲存性能
一些行業(yè)專(zhuān)家的研究表明，粉末涂料有比這種粒子更大的臨界粒子，粉末不容易結塊，反之容易結塊。油漆產(chǎn)品的粒徑不能低于臨界粒徑。否則產(chǎn)品的儲存性會(huì )很差。
上圖是粉末涂料的顯微圖像，其中有不少不到5微米的“有害”顆粒，這些顆粒不僅浪費原材料和能源，還嚴重影響油漆的儲存性能，因此要盡量減少其含量。
二、激光粒度儀測量原理及特點(diǎn)
激光粒度分析儀是利用光散射(衍射)現象進(jìn)行粒度分析的。光的本質(zhì)是一種電磁波。一束平行光在傳播過(guò)程中遇到障礙物粒子時(shí)，光波會(huì )偏轉，偏轉角度與粒子的大小有關(guān)。激光粒子系統可以檢測激光束照射要測量的粉末發(fā)出的散射光，利用相應的數學(xué)分析模型解釋粉末的粒度分布。激光粒度儀是目前流行的粒度測試儀器之一，具有多種優(yōu)點(diǎn)。首先是測量動(dòng)態(tài)范圍廣。動(dòng)態(tài)范圍是機器可以同時(shí)測量的大粒子大小和小粒子大小的比率。動(dòng)態(tài)范圍越大，測試寬分布樣品的能力越強，儀器的適用范圍就越廣。其次，測量速度快，對使用環(huán)境要求不高。激光粒度儀通常只需要2 ~ 3分鐘即可測試樣品的全過(guò)程，儀器設置在干燥的室內，沒(méi)有明顯的振動(dòng)。
三、粉末涂料行業(yè)如何選擇合適的激光粒度設備
用戶(hù)在購買(mǎi)激光粒度設備時(shí)不太了解相關(guān)知識，因此經(jīng)常會(huì )感到困惑。要選擇性?xún)r(jià)比高的激光粒度儀產(chǎn)品，建議考慮以下指標：
1、重復性。表示機器對同一個(gè)樣品多次測量的結果的重復誤差水平。誤差越小，重復性越好。目前的激光粒子圖國際標準建議用D50、D10、D90的重復性來(lái)衡量整體重復性。
2、可操作性。機器是否便于操作和保養，這決定了機器的使用成本和功效。在這方面，干式激光粒度測量?jì)x是有利的。
3、維護較少。通過(guò)激光管及底座設計，一般使用不需要光路維護。干法窗采用密封管道式設計，窗負壓保護設計與大功率吸塵器灰塵回收裝置相結合，限度地回收樣品，使主機完全不受灰塵影響。模塊化注入系統設計，易于維護和維護。
4、范圍。機器范圍越廣，使用范圍越廣，但范圍越廣，機器也越貴。根據需要選擇適當范圍的儀器是合理的。建議使用0.1m-750m以上的范圍。
5、產(chǎn)業(yè)影響力。企業(yè)希望自己的測試結果能得到同行和客戶(hù)的普遍認可。首先要考慮選定的設備供應商在業(yè)界是否已經(jīng)擁有豐富的測試經(jīng)驗和大量的客戶(hù)群。
6、售后服務(wù)。及時(shí)、長(cháng)期、售后服務(wù)是保障客戶(hù)設備正常使用的重要保障措施。
激光粒度測量?jì)x
根據上述參考指標，我們總結了選擇激光粒度儀的一般原則。也就是說(shuō)，選擇在業(yè)界廣泛使用、市長(cháng)/市場(chǎng)占有率高的品牌模式。機器供應商在經(jīng)濟和交通發(fā)達的地區提供售后服務(wù)。儀器供應商對粉末涂料行業(yè)有更深的了解，重視行業(yè)的技術(shù)需求，儀器技術(shù)參數范圍符合需求。只要按照上述幾個(gè)原則處理，就能找到適合自己的激光粒度儀。四、干、濕激光粒度分析儀應用差異簡(jiǎn)介
在干法激光粒子系統中，使用高壓空氣分散粉末，不易與粉末發(fā)生化學(xué)反應或溶解粉末。干法分散過(guò)程與粉末涂料噴涂工藝比較接近，無(wú)需專(zhuān)門(mén)進(jìn)行粉末測定分散預處理。因此，干法測試工作簡(jiǎn)單、方便、容易理解。缺點(diǎn)是干法測試系統的組成比較復雜，儀器的整體制作價(jià)高，阿米級粉末粒子的分散效果不如濕法分散方法。
濕法激光粒度儀通常使用水或有機溶劑作為分散介質(zhì)。液體分散介質(zhì)粘度高，分散能力強。同時(shí)，由于水是聲波良導體和溶劑，使用濕法測試可以使用振動(dòng)、添加特殊分散劑等附加分散手段。這樣，濕法測試就能輕松應對難以分散的細粉末。例如，粉末涂料原料的細鈦粉目前只有通過(guò)濕法測試才能可靠地檢測粒度分布。濕法激光粒子系統還有結構簡(jiǎn)單的特性，購買(mǎi)成本低于一般的干法儀器。粉末涂料是不親水的粉末，在濕法測試時(shí)要進(jìn)行分散預處理，并用分散劑將粉末涂料轉為親水狀態(tài)常用的分散劑有12烷基苯磺酸鈉水溶液，濃度為0.5%。
干法激光粒子道系和濕法激光粒子道系的應用領(lǐng)域不完全相同，不能一概而論誰(shuí)更先進(jìn)。一般來(lái)說(shuō)，濕、干設備適用于粉末涂料行業(yè)，對干激光粒度儀的測試性能和工作便利性有一定的優(yōu)勢，是目前業(yè)界新標準的推薦設備。
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