一般粉體表面改性設(shè)備,主要擔(dān)負(fù)三項(xiàng)職責(zé)：一是混合；二是分散；三是表面改性劑在設(shè)備中熔化和均勻分散到物料表面,并產(chǎn)生良好的結(jié)合。由于混合物的種類和性質(zhì)各不相同，混合、分散和表面改性要求的質(zhì)量指標(biāo)也不相同，因而出現(xiàn)多種性質(zhì)不同的改性設(shè)備，而這些設(shè)備大多數(shù)是從化工、塑料、粉碎、分散等行業(yè)中引用過來的。根據(jù)所用的表面改性工藝的不同，表面改性設(shè)備可分為干法設(shè)備和濕法設(shè)備兩大類。其中干法設(shè)備主要有高速加熱式混合機(jī)、臥式加熱混合機(jī)、SLG型（渦流式）連續(xù)式粉體表面改性機(jī)、PSC型連續(xù)式粉體表面改性機(jī)、高速?zèng)_擊式粉體表面改性機(jī)、流化床式粉體表面改性機(jī)、渦旋磨等；濕法改性設(shè)備主要是可控溫反應(yīng)釜、反應(yīng)罐或攪拌反應(yīng)筒。

干法表面改性設(shè)備

1.高速加熱式混合機(jī)

高速加熱式混合機(jī)是無機(jī)粉體，如無機(jī)填料或顏料表面化學(xué)包覆改性常用的設(shè)備之一,這是塑料制品加工行業(yè)廣泛使用的混料設(shè)備。它主要由回轉(zhuǎn)蓋、混合鍋、折流板、攪拌裝置、排料裝置、機(jī)座等組成。

高速加熱混合機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1一回轉(zhuǎn)蓋；2一混合鍋；3一折流板；4一攪拌裝置;5一排料裝置；6—驅(qū)動(dòng)電機(jī)；7一機(jī)座

高速加熱式混合機(jī)的表面改性效果與許多因素有關(guān)，主要有葉輪的形狀與回轉(zhuǎn)速度、物料溫度、物料在混合室內(nèi)的充滿程度（即填充率）、混合時(shí)間、添加劑（表面改性劑）加入方式和用量等高速加熱式混合機(jī)是一種間歇式的批量粉體表面改性設(shè)備，它的處理時(shí)間可長可短，很適合中、小批量的表面化學(xué)包覆改性和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改性劑配方實(shí)驗(yàn)研究。高速加熱式混合機(jī)是物料加工行業(yè)的定型設(shè)備，型號有SHR型、GRH型、CH型等，依生產(chǎn)廠家不同而不同。主要技術(shù)參數(shù)為總?cè)莘e、有效容積、主軸轉(zhuǎn)速、裝機(jī)功率等。總?cè)莘e從10L到800L不等，其中10L高速加熱式混合機(jī)主要用于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究；排料方式有手動(dòng)和氣動(dòng)兩種；加熱方式有電加熱和氣加熱兩種。

2.SLG型粉體表面改性機(jī)

SLG型粉體表面改性機(jī)是一種連續(xù)干式粉體表面改性機(jī)。其結(jié)構(gòu)主要是有溫度計(jì)、出料口、進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)管、主機(jī)、進(jìn)料口、計(jì)量泵和喂料機(jī)組成主機(jī)由三個(gè)呈品字形排列的改性圓筒組成,所以又稱為三筒式連續(xù)表面改性機(jī)。

SLG型連續(xù)粉體表面改性機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1—溫度計(jì)2-出料口3一進(jìn)風(fēng)口4一風(fēng)管5一主機(jī)6一進(jìn)料口7一計(jì)量泵8一喂料機(jī)

SLG型連續(xù)粉體表面改性機(jī)的工藝配置由給料裝置、給藥裝置、SLG型連續(xù)粉體表面改性機(jī)、旋風(fēng)集料器及除塵器組成。該機(jī)的工藝配置使其具備了連續(xù)生產(chǎn)、無粉塵污染等工藝特性，而且操作簡便、單機(jī)處理能力較大、單位產(chǎn)品能耗低。

這種表面改性機(jī)可用于與干法制粉工藝（如超細(xì)粉碎工藝）配套，連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)各種表面化學(xué)包覆的無機(jī)粉體，如無機(jī)活性填料和顏料，也可單獨(dú)設(shè)置用于各種微米級粉體的表面改性以及納米粉體的解聚和表面改性。

3.高速?zèng)_擊式粉體表面改性機(jī)

日本制造的HBY型高速?zèng)_擊式粉體表面改性機(jī)的主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖9-5所示，主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、定子、循環(huán)回路、翼片、夾套、給料和排料裝置等組成。投入機(jī)內(nèi)的物料在轉(zhuǎn)子、定子等部件的作用下被迅速分散，同時(shí)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(shí)間內(nèi)即可完成表面包覆、成膜或球形化處理。

HBY主機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖

1—投料口；2—循環(huán)回路；3一定子；4—夾套；5一轉(zhuǎn)子；6一翼片；7一排料口；8—排料閥

整套系統(tǒng)由混合機(jī)、計(jì)量給料裝置、HBY主機(jī)、產(chǎn)品收集裝置、控制裝置等組成。該系統(tǒng)不僅可用于粉體的表面化學(xué)包覆、膠囊化、機(jī)械化學(xué)改性和粒子球形化處理，還可用于“微米/微米”和“納米/微米”粉體的共混和復(fù)合。用這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行粉體表面改性處理的特點(diǎn)是：物料可以是無機(jī)物、有機(jī)物、金屬等，適用范圍廣，而且是短時(shí)間干式處理。

4.PSC型粉體表面改性機(jī)

PSC型粉體表面改性機(jī)是一種連續(xù)干式粉體表面改性機(jī)。其結(jié)構(gòu)主要有喂料機(jī)、加熱螺旋輸送機(jī)、主軸、攪拌棒、沖擊錘、排料口等組成。

PSC型粉體表面改性機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

PSC型粉體表面改性機(jī)整套工藝系統(tǒng)由給料裝置、加熱裝置（導(dǎo)熱油）、給藥（表面改性劑）裝置、改性主機(jī)、集料裝置、收塵裝置等組成。

5.臥式槳葉混合機(jī)

臥式槳葉混合機(jī)是一種以臥式筒體和單體多槳為結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的間歇式粉體表面改性機(jī)。臥式槳葉混合機(jī)主要由傳動(dòng)、主軸、筒體、端蓋等組成。

臥式槳葉混合機(jī)的結(jié)構(gòu)

6.流態(tài)化床改性機(jī)

下圖為用于表面涂覆改性的Wurster流態(tài)化床改性機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。這種流態(tài)化床改性機(jī)的底部有兩相噴嘴，以使表面改性劑溶液霧化后涂覆于顆粒表面。

Wurster流態(tài)化床改性機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1—空氣分配盤；2—空氣流；3—噴涂器；4一涂復(fù)區(qū)；5—顆粒運(yùn)動(dòng)區(qū)

7.兼具粉碎或干燥功能的表面改性機(jī)

(1)渦輪(旋)磨

用于粉體(如重質(zhì)碳酸鈣)連續(xù)表面改性的HWV渦輪磨的結(jié)構(gòu)主要由機(jī)座，驅(qū)動(dòng)部分，粉碎腔，間隙調(diào)節(jié)和進(jìn)、出料口組成。

工作時(shí).物料從設(shè)備頂部進(jìn)入，逐級通過各個(gè)研磨區(qū)，受到機(jī)械力和氣動(dòng)力產(chǎn)生的沖擊、剪切和互磨等復(fù)合作用。配合加熱和給藥設(shè)備，HWV渦輪磨可組成粉體表面改性系統(tǒng)，目前這一系統(tǒng)主要用于與超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線配套進(jìn)行表面改性，很少單獨(dú)用于粉體的表面改性。

(2)干燥式粉碎及表面改性機(jī)

干燥式粉碎及粉體表面改性機(jī)所示是一種兼具加熱、粉碎和表面改性的多功能設(shè)備，這是一種連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)過程的溫度和停留時(shí)間等可以調(diào)節(jié)。這種設(shè)備具有快速干燥功能，物料中的水分和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。

干燥式粉碎及粉體表面改性機(jī)

1.物料；2.給料口；3.氣流進(jìn)口；4.機(jī)座；5.主軸；6.轉(zhuǎn)盤；7.物料出口

濕法表面改性設(shè)備

目前濕法表面改性設(shè)備主要采用可控溫?cái)嚢璺磻?yīng)釜或反應(yīng)罐這種設(shè)備的筒體一般做成帶夾套的內(nèi)外兩層.夾套內(nèi)通過加熱介質(zhì)，如蒸汽、導(dǎo)熱油等一些較簡單的表面改性罐也可采用電加熱。

粉體表面化學(xué)包覆改性和沉淀包膜改性用的反應(yīng)釜或反應(yīng)罐，一般對壓力沒有要求，只要滿足溫度和漿料分散以及耐酸或堿腐濁即可.因此結(jié)構(gòu)較為簡單。

一般夾套式攪拌反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)主要由夾套式筒體、傳熱裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置和各種接管組成。

釜體的筒體一般為鋼制圓筒常用的傳熱裝置有夾套結(jié)構(gòu)的壁外傳熱和釜內(nèi)裝設(shè)換熱管傳熱兩種形式。應(yīng)用最多的是夾套傳熱，夾套是攪拌反應(yīng)釜或反應(yīng)罐最常用的反應(yīng)結(jié)構(gòu)，由圓柱形殼體和底封頭組成。

夾套式攪拌反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖

攪拌裝置是反應(yīng)釜的關(guān)鍵部件筒體內(nèi)的物料借助攪拌器的攪拌，達(dá)到充分混合反應(yīng)。攪拌裝置通常包括攪拌器、攪拌軸、支撐結(jié)構(gòu)以及擋板、導(dǎo)流筒等部件.中國對攪拌裝置的主要零部件已實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。攪拌器主要有推進(jìn)式、漿式、渦輪式、錨式、框式及螺帶式等類型。具體選用時(shí)要考慮流動(dòng)狀態(tài)、攪拌目的、攪拌容量、轉(zhuǎn)速范圍及漿料最高黏度等因素。

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