很多人在生產(chǎn)漿料時可能都會遇到同一個問題,那就是物料中的氣泡太多。這些氣泡若不及時除去,往往會造成嚴(yán)重的后果——比如說陶瓷漿料起泡會導(dǎo)致成型后坯體內(nèi)部氣孔較多;紡織漿料起泡會影響滲透,使上漿不勻;電子漿料起泡會影響產(chǎn)品的容量和使用壽命;涂料起泡會使產(chǎn)品在應(yīng)用時產(chǎn)生表面缺陷,既有損外觀,也會影響涂度膜的防腐性和耐候性。
充滿氣泡的陶瓷漿料
因此在許多類似的生產(chǎn)場合,“脫泡”成為了工序中非常關(guān)鍵的一步。至于這些氣泡是怎么來的,又是怎么去的,具體請看下文。
漿料起泡的原因
液體中氣泡的產(chǎn)生是一個非常復(fù)雜的問題,對于液體中氣泡的形成機理,較為普遍認(rèn)同的觀點是空化現(xiàn)象(cavitation),即:由于氣體具有一定的溶解度,通常以氣泡核的形式存在于液體中,當(dāng)液體在極短的時間內(nèi)流過一個絕對壓強很低的區(qū)域時,氣泡核會快速蒸發(fā)或游離出來。如果想讓這些氣泡自然消失,往往需要等待四個階段:氣泡運動到液面;在界面處形成液膜;薄膜破裂;氣泡從液面分離或氣泡破裂。
解決氣泡的方法
目前,漿料制備過程中產(chǎn)生的氣泡主要有三種消除方法:
①使用消泡劑:消泡劑可分兩次加入,漿料制備前和漿料制備的最后;
②慢速攪拌:把漿料放在容器中,緩慢攪動;
③真空法:把漿料放在密閉容器中攪拌,同時容器保持真空狀態(tài)(使用真空泵)。
其中,消泡劑之所以能消泡,主要是因為消泡劑在泡沫中擴散時,會在泡沫壁上形成雙層膜,在此擴散過程中將具穩(wěn)定作用的表面活性劑排開,而降低泡沫局部表面的張力,破壞泡沫的自愈效應(yīng),使泡沫破裂。
但由于消泡劑可能會與漿料中的化合物反應(yīng)或影響漿料性能,因此一般情況下真空法更為通用,尤其是在高粘度漿料中。這是因為高粘度漿料中的氣泡依靠自身浮力上升的速度極為緩慢的,因此必須依靠外力將氣泡帶到液面,目前比較有效的真空脫泡方式有真空攪拌脫泡法和真空薄膜脫泡法。
真空攪拌脫泡法
對于高粘度液體的攪拌,常采用慢速型攪拌器,如錨式、螺桿式、螺帶式等。目前市面上一些真空攪拌機會同時利用自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)產(chǎn)生得強大的剪切力和離心力,強制性地使材料底部膨脹的氣泡浮上材料表面進行脫泡,并在攪拌的同時抽真空。與真空艙方式相比,這種方法既可快速進行脫泡處理,又可有效去除材料底部的氣泡。
自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)運行+真空脫泡的示意圖(圖片來源:THINKY)
真空薄膜脫泡法
真空薄膜脫泡法的分離裝置會裝有無級調(diào)速的公轉(zhuǎn)盤和物料自轉(zhuǎn)的導(dǎo)流頭,在高真空狀態(tài)下,物料在外壓和真空作用下,被壓至分離裝置進行自轉(zhuǎn),并在公轉(zhuǎn)盤的離心力下,形成薄膜均勻的旋轉(zhuǎn)擠出,在強壓差的情況下,氣泡迅速膨脹,逸出或破裂。
真空脫泡機(圖片來源:派勒)
解決掉氣泡后,漿料的使用性能就不再受其限制。相信隨著電子、醫(yī)藥、涂料等行業(yè)的持續(xù)火爆,業(yè)界對漿料脫泡的需求只會有增無減。如果各位看官還有什么新想法的話,也歡迎下方留言哦!
粉體圈 作者 小榆
作者:粉體圈
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