技术干货丨混粉对粉性能影响的重要性

涞拓自动化设备(上海)有限公司管江

对粉类产品来说,许多厂家非常注重原料,配方,生产工艺这些影响产品质量的主要因素,而往往忽略了混粉环节对粉性能的影响。本文简单介绍一下常见的几种混粉方式与最新的混粉工艺,供大家参考。

01

原料粉粒大小分布的概念

我们采购或加工一批指定尺寸的粉,实际上每个粉末颗粒的尺寸在平均值附近波动,大小不一。如图所示,高斯曲线的顶部就是平均值。

来看一下特殊情况:如果粉末是理想的,其分布曲线将以垂直线表示。所有的粒子都有完全相同的大小。

对这种理想状态的粉,其后续的加工,无论的混合,充填,还是压实等包装都很容易,而且成品质量,使用效果都非常好,并且节约各种辅料(后面将介绍这点)。

理想终究是理想,我们回到现实看看。

下图显示的是实际粉的粒度分布,以及模拟颗粒的状态。

在实际粉末中,良好的分布曲线显示它主要由其大小接近平均大小的颗粒组成的。曲线是尖锐的,并且左右对称,说明较大颗粒与较小颗粒的数量也是对等的。

一个好的粉末可以较容易地进行后续充填包装,但不同大小的颗粒会干扰后续工作。它们离平均水平越远,后续工作就越困难。

正如下面显示的:

糟糕的分布曲线(蓝线)非常平坦。这意味着颗粒有许多不同的大小。平均大小始终相同,但尺寸分布范围较大。化妆品粉的右侧通常有更宽的曲线:这意味着较大的颗粒比较小的颗粒更多。这种现象被我们称为曲线的尾巴。

显而易见,这种尺寸分布广的粉,它的后续加工是困难的。

02

混粉中颗粒大小分布

上图显示,对于理想状态的完美粉的混合,我们可以得到完美的混合粉,从而后续的包装也会非常容易。

但现实中,二种相同尺寸的好原料,只能得到较好的混合粉:

如果原料粉尺寸分布较差,混合效果就会变得更差,不均匀,后续的包装加工也会更困难。

小结:

1.在粉末混合中,粉末的颗粒大小分布是最重要的控制参数。

2.粉原料尺寸的分布曲线必须尽可能尖锐。

3.宽尺寸分布曲线导致不均匀的混合。有时候可能会发生分离现象。

03

常见混粉机的特点

①鼓类混粉机(鼓型,V锥型,Turburla摇摆型)

优点:容积大

缺点:不适合做精细粉、化妆品粉的均匀性差

②铲式混粉机

优点:容积大

缺点:不适合做精细粉

③L?DIGE型混粉机

优点:可量测性

缺点:机械结构复杂,体积受限

04

常见粉碎机的特点

①锤式粉碎机

优点:连续进料

缺点:过热、金属污染、维护性差、易产生色差

②针式粉碎机

优点:连续进料

缺点:过热、金属污染、维护性差、易产生色差

③气流粉碎机

优点:连续进料、没有污染、粒度分布曲线尖锐

缺点:尺寸不易控制、生产效率较低

05

最新混粉技术

传统上,我们通常将粉原料用这三种粉碎机进行碾磨破碎,颗粒尺寸达到想要的大小后,再用混粉机进行混合,加入各种色料,珠光粉,粘结剂,油,以及其它特性材料,形成各自不同功效的产品。在这个原料配制过程中,由于涉及多种设备加工,如果管控不当,容易受到污染。

那么,是否有可能将这两步工艺合二为一呢?避免不必要的污染,而且能满足更广泛的配方要求。

实例:一欧美公司希望将混好的色料再做碾磨细化,使用传统的粉碎机后,得到:

可以看到,颗粒变小,但表面有涂层的面积比也变少了。这样的表面添加剂不能发挥作用。

为此,世界粉类技术的领导者VETRACO公司专门研发了新的混粉技术,运用此技术,混粉达到了惊人的效果:

颗粒表面完美地被涂层覆盖!

混粉机具有粉碎机的功效,可以有效地避免交叉污染,节约工时。混粉效果与效率得到极大提高,而且节省色料的使用量。

我们再来看看它是如何节省颜料的。

色彩加深的案例:

色料的案例:

可以看出,仅色料这一项,运用最新技术混粉,就可以节省近一半。我们再做下经济性分析:

1.一班/天

2.常见粉饼的平均色素含量

3.红氧化铁颜料的平均价格(欧洲)

4.过程中的平均废料

对于批次产能50kg,使用新技术,一年可节省色料,欧元,避免浪费88,欧元,共节约,欧元。合计达万人民币。

06

原理简介与实际效率

VETRACO最新混粉理念是,形成涡流。特殊的桨叶使粉上下流动,同时打碎细化。细化一定程度后开始高压喷涂,并且整体可前后倾斜摆动,使低速时混粉更加均匀。

此方式具有碾磨粉碎的效果:

上面数据是与用户一起实际测试使用得到的,可以看出,新的混粉技术使颗粒尺寸减小20%,并且分布曲线收窄40%,尺寸一致性能得到大大提高。

本文数据来自VETRACO提供的真实用户测试结果。新技术供大家参考,想进一步了解混粉技术,请与我们联系。

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