在粉體的制備、分級和實際應用中，為提高粉體的流散性進行的分散處理，為提高粉體的表面活性及相容性進行的活化處理，以及為提高粉體的使用功能進行的粒子復合處理等，通常統稱為粉體的改性處理，粉體改性設備很大程度上決定了粉體改性質量的好壞。

使粉體顆粒發生打散、活化、混合、整形、包覆與復合的設備都稱為改性設備，由于物料種類繁多、性質各不相同，改性的質量指標也不一致，因而出現了多種性質不同的改性設備，比如混合機、開煉機、密煉機、反應釜、反應罐、粉碎機、渦流磨等，這些改性設備大多是借用了其他行業的現有設備用來對粉體進行改性處理，而針對微納米粉體改性處理，開發出的專用改性設備與之相比并不很多。

以下將對典型粉體改性設備及其發展的新理念和新動向進行簡單介紹。

一、典型的粉體改性及復合的專用設備

1.SLG型連續式粉體表面改性機

1.1.工作原理：

本機組完成粉體表面處理主要借助于三個成品字形的改性筒，干燥的粉體和經過精確計量的藥劑，同時進入改性筒，隨轉子的高速旋轉呈流態化蝸螺運行，借助高速運行粉體對撞、磨擦、剪切及高速轉動的轉子所產生的熱量迅速改性成膜。

1.2.該設備操作特點及注意事項：

A、準備工作：將藥劑放入加藥桶內，如是固體藥劑則需要先進行加熱溶解處理，根據不同藥劑的溶解溫度將加藥桶的加熱溫度設置好，一般為120度左右。溫度設置時為防止電熱帶過熱損壞，應分三到四次設置溫度，待藥劑溶解好備用，根據改性工藝，將計量泵的流量設置到正確的位置。

B、開機：嚴格按照開機的順序進行操作，從風機開始，脈沖除塵器→旋風收塵器→一號筒主機→二號筒主機→三號筒主機→喂料螺桿輸送機→投料→加藥劑。

C、正常生產中：生產線設備啟動正常后，主機內的溫度上升有一個過程，一般時間為十余分鐘，為保證產品質量的穩定，在出料口顯示的溫度達到正常改性溫度之前，排料口接出的物料應回到原料口，重新進入主機再改性一遍。

1.3.適用范圍

適用于連續大規模生產各種表面有機化學包覆的無機粉體，如重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、高嶺土、氧化鋅、氫氧化鎂、強氧化鋁、絹云母、硫酸鋇、白炭黑、鈦白粉、滑石、硅微粉等無機活性填料或顏料。濰坊正遠改性機實物圖如下所示。

2.粉體干燥改性復合設備

干燥式粉碎及表面改性機為一種兼具加熱、粉碎和表面改性的多功能設備。其中英國Atritor公司的Dryer Pulveriser，是一種連續生產的設備，運轉過程的溫度和停留時間等可以調節。這種設備具有快速干燥功能，物料中的水分和加入其中的表面改性劑的溶劑組分能迅速地被氣化，留下的活性組分吸附在顆粒表面。

國外的蜂巢磨

國內的蜂巢磨

3、HYB高速氣流沖擊式表面改性機

3.1.結構組成工作原理

日本制造的HYB型高速沖擊式粉體表面改性機，是由東京理科大學小石教授與（株）奈良機械制作所，共同開發完成的。主機結構主要由高速旋轉的轉子、定子、循環回路、翼片、夾套、給料和排料裝置等部分組成。

3.2.工作原理

投入機內的物料在轉子、定子等部件的作用下被迅速分散，同時不斷受到以沖擊力為主的包括顆粒相互間的壓縮、摩擦和剪切力等諸多力的作用，在較短時間內即可完成表面包覆、成膜或球形化處理。

3.3.適用范圍

該系統不僅可用于粉體的表面化學包覆、膠囊化、機械化學改性和粒子球形化處理，還可用于“微米/微米”和“納米/微米”粉體的復合。物料可以是無機物、有機物、金屬等，適用范圍較廣，而且是短時間干式處理。

二、表面改性與復合專用設備發展的新理念新動向

我們國內大多改性設備設備都是國外引進的，隨著科技的發展，和我國科技人員的不但深入研究，在粉體表面改性與復合專用設備方面，取得了一些新的成果。

其中由臨清市陀螺機械有限公司技術人員研發的TCM-B陀螺磨（專利號ZL 2017 1 1087451.3一種擾動增強粉碎與表面改性的設備）可集粉碎、表面改性、粒子復合與一體，是一種新近不斷研發中的新型粉體改性與復合設備，本機具有變徑的筒狀磨粉轉子，磨粉轉子與機殼內襯形成了變徑的環狀套筒結構，變徑套筒包括收縮段、擴張段、在變徑的喉部，設置若干均勻分布的噴嘴，噴入改性微粒子或者改性劑，氣流攜帶物料在所述的環狀套筒內隨氣流螺旋上升,氣流的氣壓和流速隨著所述環狀套筒直徑的變化,不斷地變化；喉部噴入改性微粒子或者改性劑具有壓力作用下的沖擊動能，在收縮的喉部得到釋放，形成了文丘里管效應,能顯著增強改性微粒子和改性劑與物料粉體的撞擊、分散、混合效果，能讓粉體與改性物質有充分的接觸和作用機會，能減少改性劑用量，實現對粉體更均勻的包覆。

也可根據改性微粒子復合的層數或者種類設置多層、均勻分布的噴嘴，用先進智能自動控制技術，對噴嘴的噴射頻率、噴射順序、壓力等參數進行在線自動調控，達到實現改性粉體顆粒單層包覆，和不同特性改性微粒的多層包覆的工藝需求，達到顆粒包覆結構復雜化的工藝目的。

設備特點：

具備快速分級的選粉分級結構，可實現粗顆粒的快速回流循環。

有夾套，溫度通過制冷加熱溫控系統的導熱液對設備進行高精度智能型溫度控制，可實現-55-250度范圍內的連續控溫，實現溫度的精確控制。

工作在負壓狀態，配有除塵，無空氣污染。配有PLC自動控制系統，可實現連續穩定的粉體改性及復合處理。

1底座   2主電機  5夾套  11選粉輪  14出料口   22主軸座  24選粉電機

(以上圖片均來自網絡)

參考文獻

粉體表面改性處理設備及其發展  吉曉莉、陳家炎

影響粉體表面改性效果的主要因素 鄭水林

微納米粉體制備與改性設備 李鳳生、劉宏英等

作者：阿棟

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粉體改性之“機械化學法”摘要

在超細粉體制備技術中將兩種或兩種以上的超細粒子進行包覆或者復合處理后，能制造出高性能、多功能、新功能的結構材料與復合粉體材料，因此微納米粉體的改性與復合通常又稱為微納米粉體的“粒子設計”，粒子設計理論已成為獲得新功能微納米粉體材料的重要手段；應用的領域包括軍事、航空航天、化工、冶金、電子、生物工程、醫藥、新材料等，廣闊的應用需求使得其成為粉體工程研究的熱點。

使微納米粉體的物料微細化、 粒徑表面活性化、顆粒包覆結構復雜化成為粉體材料的發展趨勢，作為實現微納米粉體的改性與復合的設備，以粒子設計理論而進行專用設備的開發成為粉體工程進行研究的重點，其應用前景越來越廣闊。

因以機械化學法進行改性的設備在發展“復合”處理工藝上有突出的優勢 ，即將物料微細化、 粒徑表面活性化、顆粒包覆結構復雜化在機械化學法的工藝或系統中組合進行，更容易實現多個處理目標，因此以機械化學法進行粉體改性及復合設備成為了研發的熱點之一。

機械力化學法原理是：將在常溫下互不粘性，也不發生化學反應的兩種或多種微納米粉體，通過外加機械作用力，使其一種較細的顆粒均勻分布于另一種較粗的顆粒外表，并使二者之間發生化學鍵合作用產生良好的結合，該改性與復合過程實質上是將機械作用能轉化成了化學結合能，因而稱之為機械化學過程，理論分析及實驗研究都表明，改性設備的沖擊力大小及沖擊方式、系統的溫度控制是影響改性效果的主要因素。