L’influence des perles de zircone, des perles d’aluminium et des perles de verre sur la Dispersion et les performances de broyage des broyeurs à sable

Le meulage des matériaux est un processus important dans la production d’encre, et le degré de dispersion des matériaux représente la qualité du meulage. Des facteurs tels que l’équipement de meulage, les milieux de meulage, le temps de meulage et le nombre de cycles de meulage influencent l’effet de meulage et l’efficacité des matériaux. Pour appliquer le broyeur efficacement dans la dispersion et le broyage d’encre, cet article analyse l’impact des médias de broyage (y compris différents types de médias et différents diamètres du même type), le temps et les cycles de broyage, et différents équipements de broyage comme le broyeur à sable horizontal, le broyeur à panier, le broyeur à billes et l’agitateur électrique sur la dispersion et le broyage d’encres à base de solvant et à base d’eau.

Dans la production d’encre, les matériaux doivent être pré-dispersés puis broyés à l’aide d’un équipement de meulage jusqu’à ce que la finesse réponde aux exigences du processus. Le broyage des pigments est une étape cruciale dans la production d’encres à base de solvant et à base d’eau. L’équipement de meulage repose sur des médias de meulage tels que des billes, des billes de zircone et d’autres pour impacter, frotter et cisailler des matériaux par différents mouvements, ce qui décompose et disperse les matériaux. Les rectifieuses sont couramment utilisées dans le meulage des pigments d’encre. Les rectifieuses peuvent être divisées en rectifieuses verticales et horizontales. Par rapport à d’autres équipements comme les broyeurs à rouleaux et les broyeurs à colloïdes, les rectifieuses ont les avantages d’une efficacité de production élevée, des coûts d’exploitation inférieurs, et une taille de particules plus fine des matériaux.

La qualité de la production d’encre dépend de la dispersion des matériaux, qui est étroitement liée à des facteurs tels que l’équipement de broyage, les supports de broyage, le temps de broyage et le nombre de cycles de broyage. Diverses études ont exploré l’influence de facteurs comme le rapport pigment-liant, le taux d’alimentation et le nombre de cycles de broyage sur les propriétés de pré-dispersion de l’encre. De plus, la recherche a étudié les effets du meulage sous différents types de ponceuses et méthodes de meulage, ainsi que l’impact du diamètre des médias de meulage et du temps de meulage sur les résultats de meulage d’encre.

Pour appliquer efficacement les rectifieuses dans la dispersion d’encre et le meulage, cette étude a examiné les effets de meulage de divers facteurs. L’étude a d’abord décrit les matériaux, les instruments et les méthodes d’essai utilisés dans les expériences. Ensuite, on a analysé l’impact des médias de broyage (y compris différents types de médias et différents diamètres du même type), du temps et des cycles de broyage, et de divers équipements de broyage tels que les broyeurs à sable horizontaux, les broyeurs à paniers, les broyeurs à billes et les agitateurs électriques sur la dispersion et le broyage des encres à base de solvant et à base d’eau.

Méthodologie de recherche

Matériaux et Instruments

• Matériaux: pigments d’encre à base d’eau, résine acrylique AZR (société Atos) et additifs tels que dispersants et antimousses.

• Équipement de broyage: agitateur à grande vitesse (Shanghai Sile Instruments), broyeur à sable horizontal bühler (Swiss bühler), broyeur à panier.

• Médias de broyage: perles de zircone (diamètres de 1.0-1.2mm, 1.6-1.8mm, et 2.2-2.4mm de Pingxiang Jinrui New Materials Co., Ltd.), perles d’alumine (de Shandong Shengri Co., Ltd.), perles de verre (de Hebei Chiyego glass Bead Co., Ltd.).

• Instruments de mesure: analyseur de granulometrie laser MicrotracS-3500 (Microtrac Corporation), balance électronique (Mettler-Toledo).

Contenu expérimental et méthodes

• Contenu d’essai: mesure de la distribution de la taille des particules de pigment après le broyage avec différents médias de broyage (perles de zircone, perles d’alumine et perles de verre), différents diamètres de perles de zircone, et divers temps et cycles de broyage en utilisant différents équipements de broyage (broyeur à sable horizontal, broyeur à panier, broyeur à billes et agitateur électrique).

• Méthodes d’essai: mélanger les pigments, les dispersants et les additifs à la température ambiante dans des rapports spécifiques pigment-liant, pré-disperser le mélange, le placer dans l’équipement de broyage respectif, ajouter des milieux de broyage, et broyer à une certaine vitesse pendant un temps spécifié. Des échantillons de pigments d’encre ont été prélevés dans le délai spécifié et testés à l’aide d’un analyseur laser de la taille des particules pour analyser les effets de meulage.

Résultats expérimentaux et analyse

L’étude a analysé l’impact des milieux de broyage, du temps et des cycles de broyage, et de différents équipements de broyage sur la dispersion et le broyage des encres à base de solvant et à base d’eau.

1. Médias de meulage

1.1 différents Types de médias de meulage

• Lors de l’utilisation de médias de broyage avec une densité plus élevée, la taille des particules de pigment est plus petite, conduisant à de meilleurs résultats de broyage. Les perles de zircone d’une densité de 6 ont surpassé les perles de verre (densité 2,4) et les perles d’alumine (densité 3,85) dans le broyage. Les perles de zircone ont atteint une taille de particules de pigment de moins de 1μm, les perles d’alumine de moins de 2μm, et les perles de verre de moins de 3μm.

• L’effet de meulage et la taille des particules sont liés au type de média de meulage, principalement en raison des différences de densité et de lissage de surface. Les perles de zircone ont une densité plus élevée que les perles de verre et une surface plus lisse. Dans les mêmes conditions de vitesse et de diamètre des médias de broyage, les médias de broyage de plus grande densité et de plus grande taille génèrent de plus grandes forces de cisaillement de dispersion lors de collision et de frottement avec des particules de pigment, ce qui entraîne une efficacité de dispersion plus élevée et de meilleurs effets de broyage.

1.2 diamètres différents des médias de meulage

• Des billes de zircone de plus petit diamètre ont conduit à des particules de pigment plus petites et de meilleurs résultats de broyage. Les billes de zircone d’un diamètre de 1,0 à 1,2 mm ont donné lieu à des particules de pigment de moins de 1μm, tandis que celles d’un diamètre de 1,6 à 1,8 mm ont donné lieu à des particules de moins de 1,52 μm. Les billes de zircone d’un diamètre de 2,2 à 2,4 mm ont produit des particules de moins de 1,6 μm. Les milieux de broyage de plus petit diamètre présentaient une plus grande probabilité de collision et de cisaillement à l’intérieur du broyeur, ce qui entraînait une distribution plus étroite de la taille des particules et une meilleure efficacité de broyage.

2. Temps et Cycles de broyage

2.1 temps de meulage

• Des temps de broyage plus longs ont conduit à des particules de pigment plus petites et de meilleurs résultats de broyage. Après 30 minutes de broyage, 95% des particules de pigment étaient de moins de 1,58 μm, ce qui a diminué à 0,76 μm après 120 minutes de broyage.

2.2 Cycles de meulage

• L’augmentation du nombre de cycles de broyage a entraîné des particules de pigment plus petites et de meilleurs effets de broyage. Après un cycle de broyage, 95% des particules de pigment étaient inférieures à 1,16μm, et ce taux a diminué à 0,88μm après quatre cycles de broyage.

3. Différents équipements de meulage

• Le choix de l’équipement de broyage a considérablement influencé l’effet de broyage, avec les broyeurs à sable horizontaux offrant les meilleurs résultats, suivis par les broyeurs à panier, les broyeurs à billes et les agitateurs électriques. Après 2 heures de broyage, les moulins à sable horizontaux ont atteint une taille de particules de pigment inférieure à 1,38 μm, tandis que les agitateurs électriques ont atteint moins de 12,12 μm.

En conclusion, l’équipement de broyage, les milieux de broyage, le temps de broyage et le nombre de cycles de broyage affectent directement la performance de dispersion des matériaux, en particulier la distribution granulométrique des pigments. Cette étude, menée dans des conditions contrôlées à l’aide de matériaux, d’instruments et de méthodes d’essai spécifiques, a démontré que l’utilisation de perles de zircone à haute densité comme milieu de broyage a donné de meilleurs effets de broyage que les perles de verre et les perles d’alumine. Des médias de broyage de plus petit diamètre et des temps et des cycles de broyage plus longs ont également amélioré l’efficacité de broyage. Parmi les différents équipements de broyage, les broyeurs à sable horizontaux ont fourni les meilleurs résultats de broyage.