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納米材料分散設備,納米材料分散機,德國納米材料分散設備,IKN納米材料分散設備 是轉子高速旋轉所產生的高切線速度和高頻機械效應帶來的強勁動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/液），

納米材料 所謂納米粉體的團聚是指原生的納米粉體顆粒在制備、分離、處理及存放過程中相互連接、由多個顆粒形成較大的顆粒團簇的現象。由于團聚顆粒粒度小，表面原子比例大，比表面積大，表面能大，處于能量不穩定狀態，因而細微的顆粒都趨向于聚集在一起，很容易團聚，形成團聚狀的二次顆粒，乃至三次顆粒，使粒子粒徑變大，在每個顆粒內部有細小孔隙。
納米顆粒的團聚一般分為兩種：軟團聚和硬團聚。對于軟團聚機理，人們的看法比較一致，即，軟團聚是由納米粉體表面分子或原子之間的范德華力和靜電引力所致，由于作用力較弱，可以通過一些化學作用或施加機械能的方式來消除。對于硬團聚，不同化學組成不同制備方法有不同的團聚機理，無法用統一的理論來解釋。因此需要采取一些特殊的方法來對其進行控制。

 納米顆粒團聚分散就是采用一定的手段獲得粒子細小、粒徑分布窄、分散性好的顆粒。目前就團聚的分散有多種分類。常用的分散方法有物理的和化學的方法，制備、儲運、使用過程中納米顆粒分散方法等分類。

機械力分散通常被認為是***簡單的物理分散方法，它是借助外界剪切力或撞擊力能使納米粒子在介質中分散的一中方法。在機械攪拌下納米粒子的特殊表面結構容易產生化學反應，形成有機化合物枝鏈或保護層，使得納米粒子更易分散。


目前，國內產品質量較好的企業使用的分散方式主要采取一步法的高速剪切分散，能基本滿足用戶的需要。由于我們行業的特點，有相當多的中小企業分散設備十分落后，分散時根本形成不了剪切力，只是一種攪拌，氣相二氧化硅在樹脂中根本形成不了網狀結構，從而無法發揮材料的性能。造成這種情況的主要原因① 尚未對分散的作用有正確的認識．許多生產商并未意識到分散的重要性；② 不知道對***終產品的品質如何評價，

分散方式

涂料中粉體（含納米材料）的分散主要是靠剪切力的作用。納米材料在涂料體系中的分散，一般是采用下述分散方法來達到分散效果。

研磨分散：利用三輥機或多輥機的輥與輥速度的不同，將研磨料投入加料輥（后輥）和中輥之間的加料溝，二輥以不同速度內向旋轉，部分研磨料進入加料縫并受到強大的剪切作用，通過加料縫，研磨料被分為兩部分，一部分附加在加料輥上回到加料溝，另一部分由中輥帶到中輥和前輥之間的刮漆縫，在此又一次受到更強大的剪切力作用。經過刮漆縫，研磨料又分成兩部分，一部分由前輥帶到刮刀處，落入刮漆盤，另一部分再回到加料溝，如此經幾次循環，可達到分散的目的。但用三輥機或多輥機進行處理效率低，能耗高，滿足不了大生產的需求。

◆ 球磨分散: 通過球磨機中磨球之間及磨球與缸體間相互滾撞作用，使接觸鋼球的粉體粒子被撞碎或磨碎，同時使混合物在球的空隙內受到高度湍動混合作用而被均勻地分散。

◆ 砂磨分散: 砂磨是球磨的外延。只不過研磨介質是用微細的珠或砂。砂磨機可連續進料，納米粉體的預混合漿通過圓筒時，在筒中受到激烈攪拌的砂粒所給予的猛烈的撞擊和剪切作用，使得納米氧化物能很好地分散在涂料中，分散后的漿離開砂粒研磨區通過出口篩，溢流排出，出口篩可擋住砂粒，并使其回到筒中。通過球磨機和砂磨機分散能取得較好的分散效果及物料細度，但球磨機和砂磨機同樣無法避免處理效率低，能耗高的缺點。

◆ 高剪切分散機: 高剪切分散機的核心部件是定子/轉子結構，轉子高速旋轉所產生的高切線速度和高頻機械效應帶來強勁的動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械剪切、液力剪切、離心擠壓、液層磨擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，使不相溶的固相、液相、氣相在相應成熟工藝的條件下，瞬間均勻精細地分散，經過高頻的循環往復，***終得到穩定的高品質產品。與三輥機、球磨機、砂磨機相比，高剪切分散機具有效率高、能耗低等顯著優點，是分散工藝的首選。


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高的轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是***重要的。根據一些行業特殊要求，依肯公司在ER2000系列的基礎上又開發出ERS2000超高速分散機。其剪切速率可以超過100.00 rpm，轉子的速度可以達到40m/s。在該速度范圍內，由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強粒經分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設備。

影響分散乳化均質結果的因素有以下幾點

 

 

1 分散頭的形式（批次式和連續式）（連續式比批次好）

2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）

3 分散頭的齒形結構（分為初齒，中齒，細齒，超細齒，約細齒效果越好）

4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）

5 循環次數（越多，效果越好，到設備的期限，就不能再好）

 

線速度的計算

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-轉子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

– 轉子的線速率

– 在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子 間距。 
IKN 定-轉子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm

 

速率V= 3.14 X D（轉子直徑）X 轉速 RPM / 60

 

 

    超高速分散機的高的轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是***重要的。根據一些行業特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎上又開發出ERX2000超高速剪切分散機。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內，由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設備,可以達到普通的高壓均質機的400BAR壓力下的顆粒大小.

    超高速分散機是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進入到另一互不相溶的連續相(通常液體)的過程的設備的設備。當其中一種或者多種材料的細度達到微米數量級時，甚至納米級時，體系可被認為均質。當外部能量輸入時，兩種物料重組成為均一相。高剪切均質機由于轉子高速旋轉所產生的高切線速度和高頻機械效應帶來的強勁動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。高剪切均質機從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細的分散乳化，經過高頻管線式高剪切分散均質乳化機的循環往復，***終得到穩定的高品質產品。

  

超高速分散機應用于: 奶油 化妝品 牙膏 果汁 洗滌劑 漿糊  鹽溶液 催化劑 涂漆 、 聚合物乳化液  農藥(除草劑 殺蟲劑)

超高速分散機特別應用于: 疫苗、 細胞破碎 脂肪乳、 注射液 混懸注射液、 膠體溶液、 金屬氧化物懸浮液、 墨水 印刷涂料 色素混合等等 混懸液

超高速分散機設備等級：化工級、衛生I級、衛生II級、無菌級 
超高速分散機電機形式：普通馬達、變頻調速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、氣動馬達
超高速分散機電源選擇： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
超高速分散機材質：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
超高速分散機表面處理：拋光、耐磨處理 
超高速分散機進出口聯結形式：法蘭、螺口、夾箍 

超高速分散機	標準流量（H2O）	輸出轉速	標準線速度	馬達功率	進出口尺寸
型號	l/h	rpm	m/s	kW
ERX 2000/4	700	20000	66	5.5	DN25/DN15
ERX 2000/5	1,500	15,750	66	15	DN40 /DN 32
ERX 2000/10	5,000	10,950	66	30	DN50 / DN50
ERX 2000/20	10,000	7,300	66	45	DN80 /DN 65
ERX 2000/30	30,000	4,000	66	90	DN150 /DN 125
ERX 2000/50	50,000	3,000	66	160	DN200 /DN 150

1 表中上限處理量是指介質為“水”的測定數據。

2 處理量取決于物料的粘度，稠度和***終產品的要求。

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