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Miscelatore per incollaggio

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A. PERCHÉ L'INCOLLAGGIO METALLICO
Le vernici in polvere metalliche possono essere prodotte per fornire una gamma di finiture metalliche dall'argento
all'oro e con tutte le gamme di lucentezza e profilo. Aggiungendo Alluminio, Bronzo, Zinco,
Pigmenti di magnesio e acciaio inossidabile per le vernici in polvere termoindurenti.
Il pigmento più utilizzato per l'effetto metallizzato argento è l'Alluminio 1-2% nella foglia e
3-5% nella forma senza foglie. Con i pigmenti di alluminio lo faranno i fini Leafing
producono gli effetti argento e lucido più brillanti, queste sono le dimensioni medie delle particelle inferiori.
(4-12 micron) I Non-Leafing sono granulometrie medie più elevate (10-20 micron) e danno
un effetto scintillante.
Le vernici in polvere effetto metallizzato liscio non possono essere prodotte utilizzando la polvere normale
processo di rivestimento perché le forze di taglio che si verificano durante l'estrusione distorcono il metallo
particelle facendoli perdere la loro lucentezza. Il processo di estrusione può produrne alcuni
ottimi effetti di finitura martellata brillante ma nel complesso tendono ad essere argento e grigio scuro
effetti.
Miscelazione a secco dove i pigmenti metallici vengono miscelati con le vernici in polvere termoindurenti
è un metodo di produzione semplice ma può essere un processo altamente pericoloso soggetto a esplosioni
senza i metodi e le procedure di inertizzazione corretti. La polvere finita darà a
effetto più luminoso e lucido ma il pigmento metallico tenderà a separarsi al punto di
l'applicazione questo a sua volta provocherà l'agglomerazione del pigmento e nel sistema di bonifica la causa
cambiamenti di colore. I prodotti miscelati causano gravi problemi di applicazione a causa del libero
particelle metalliche che esistono all'interno della miscela compreso l'ostruzione delle pistole durante la corona
in lavorazione.
La produzione di vernici in polvere metalliche si ottiene al meglio tramite il processo di incollaggio che
è relativamente sicuro e non lascia particelle metalliche libere all'interno della polvere se correttamente
legato. Il processo di incollaggio può essere descritto come il fissaggio completo del metallo
pigmenti per vernici in polvere termoindurenti. I problemi associati alla separazione e
l'agglomerazione scomparirà con un recupero pari alle normali vernici in polvere non metalliche.
L'effetto metallico sarà costante anche con grandi lotti.
I rischi di incorporare i pigmenti, in particolare l'alluminio. Può essere eliminato da
determinare una base di funzionamento sicuro per il processo e utilizzare le migliori attrezzature per
produzione.
A causa della natura specialistica di questo processo, solo pochi produttori di vernici in polvere hanno
si è trasferito in questo processo internamente, con la maggior parte della scelta di utilizzare una società di servizi di bonding
per incollare i pigmenti metallici nella polvere di base fornita dalle vernici in polvere
Produttore.
Il problema con qualsiasi servizio di Bonding è il tempo impiegato dall'invio del campione e
dettagliare le specifiche, identificare la verniciatura a polvere di base richiesta, produzione
la polvere di base, dopo averla incollata e restituita al produttore del rivestimento in polvere e
all'utente finale. Un servizio tipico sarebbe di otto settimane dalla ricezione del motivo a colori a
Rivestimenti in polvere legati.
Le società di servizi di incollaggio più grandi sono anche i produttori dei pigmenti metallici
che vengono utilizzati nel processo di incollaggio in modo che possano fornire le materie prime per l'incollaggio
processi. I principali fornitori di pigmenti metallici in Europa sono Eckart e Benda-Lutz.


B. PRINCIPI E TEORIA
Il processo di incollaggio può essere suddiviso in tre parti distinte:
1. Fissaggio - Il fissaggio del metallo al rivestimento in polvere si ottiene semplicemente mediante calore
ammorbidendo il rivestimento in polvere e quindi mescolando il pigmento metallico fino a quando tutto il
le particelle sono letteralmente \"attaccate\" alla superficie della polvere. Il metodo più comunemente usato per
raggiungere l'attacco è la dispersione ad alta velocità, il rivestimento in polvere e il pigmento metallico
vengono caricati in un miscelatore ad alta velocità (normalmente rivestito per consentire un certo controllo del processo
temperatura) e poi mescolato per alcuni minuti ad alta velocità. L'energia della miscelazione
fornisce l'aumento di temperatura necessario affinché la polvere raggiunga il punto di rammollimento
(40-600C), l'ammorbidimento consente al pigmento metallico di aderire alla superficie della polvere.
La miscelazione continua finché tutte le particelle di metallo non hanno aderito alla polvere ammorbidita. Il
il punto finale è critico ed è controllato tramite il controllo della temperatura e la strumentazione energetica.
Una volta raggiunto il punto finale, la miscela deve essere scaricata rapidamente in un refrigeratore a
prevenire la polimerizzazione / solidificazione prematura.
2. Raffreddamento / Dosaggio - La miscela calda scaricata deve essere raffreddata il più rapidamente possibile
(150 ° C) e ciò si ottiene utilizzando un miscelatore separato a bassa intensità raffreddato a camicia o
avere un raffreddamento sufficiente per ridurre questa temperatura di massa. Nella maggior parte dei casi la quantità legata
è una piccola parte di un lotto più grande, quindi si ottiene anche la miscelazione di un numero di miscele
palcoscenico. La dimensione del miscelatore di raffreddamento è regolata dalla dimensione del lotto distribuito.
3. Setacciatura: poiché la verniciatura a polvere è soggetta a calore durante il processo di incollaggio,
e poiché questo può essere localizzato, è necessario affinare il prodotto finale per rimuoverlo
agglomerati che potrebbero essersi formati. La setacciatura del corso a 130-150 micron è di solito
sufficiente.
I requisiti finali della verniciatura a polvere incollata sono il recupero ottimale della polvere grazie al
pigmenti fini che si legano alle particelle di rivestimento in polvere più grandi. Nessuna separazione dal
verniciatura a polvere durante l'applicazione a spruzzo, anche l'applicazione del pigmento ad effetto e del
verniciatura a polvere sul pezzo da lavorare.
C. SFONDO DELLE ESPLOSIONI DI POLVERI NEI RIVESTIMENTI A POLVERE E METALLIZZATI
PIGMENTI
I produttori che stanno prendendo in considerazione la produzione di vernici in polvere ad effetto metallico lo faranno
è necessario considerare i rischi del processo. Il processo comporterà l '\"incollaggio\" di alluminio fine
pigmento in scaglie sulla superficie delle particelle di rivestimento in polvere termoindurente calde. Bene
polvere di alluminio nelle giuste condizioni, ha il potenziale per dare origine a polvere grave
rischi di esplosione. Le stesse particelle di rivestimento in polvere sono potenzialmente infiammabili come
polveri. Pertanto la manipolazione e la lavorazione di questi materiali deve essere eseguita in
un modo che riduce al minimo il rischio di un'esplosione di polvere.
Per definire una \"base di sicurezza\" per il funzionamento di un processo, è necessario considerare
il livello di riduzione del rischio offerto dai metodi di prevenzione o protezione proposti.
Ciò consente di formulare un giudizio sull'adeguatezza di qualsiasi sistema proposto per
ridurre il rischio a livelli tollerabili. Informazioni chiave necessarie per valutare il rischio in questo
situazione sono dati di esplosione per i materiali da manipolare.

Sia le vernici in polvere che le polveri metalliche sono potenzialmente esplosive se disperse nell'aria all'interno
un certo intervallo di concentrazione. L'accensione potrebbe risultare se una fonte di accensione di accensione sufficiente
il potere era contemporaneamente presente.
La quantità di energia richiesta per accendere una nube di polvere dispersa di alluminio dipende
principalmente sulla distribuzione granulometrica della polvere e, in misura minore, sulla
tipo di trattamento superficiale. Altri fattori come l'età, il contenuto di umidità e la forma delle particelle
(cioè sfera o fiocco) giocano anche un ruolo. La facilità di accensione è definita da un parametro chiamato
L'energia minima di accensione (MIE) e i valori della letteratura variano da meno di 1 mJ fino a 50
mJ. Pertanto, ci si aspetterebbe che i gradi di foglia fine abbiano l'accensione più bassa
energia.
Per mettere questo in prospettiva, di seguito è riportata una tabella delle possibili energie di accensione dell'elettrostatica
scariche che potrebbero verificarsi in un impianto di incollaggio.


SCARICO ENERGIA (MJ)
Scintilla dalla flangia 0.5
Scintilla da una paletta / pala 2
Scintilla da un fusto in metallo da 200 litri 40
Spark da una persona
10-30
Scintilla da oggetti in metallo di grandi dimensioni 50-100
Scarico con spazzole da non conduttori (ad es. Grandi sacchi di plastica, superfici di polvere e condotti di plastica) 3-5

Pertanto, sebbene l'accensione di una nuvola di polvere mediante scarica a spazzola non sia stata ottenuta in
pratica, non si può escludere. Accensione dell'alluminio mediante scarica elettrostatica da
conduttori isolati o operatori umani caricati è chiaramente possibile. Probabilità di accensione
di alluminio da scintille meccaniche, scintille di attrito e superfici calde è più difficile
prevedere e dipende da molti fattori. Tuttavia, è lecito ritenere che l'accensione potrebbe
si verificano a causa di scintille, ad esempio, da un cuscinetto del miscelatore surriscaldato o da un motore surriscaldato.
Se dovesse verificarsi un'esplosione, la violenza dell'esplosione di un'esplosione di alluminio può essere
molto alto. La violenza dell'esplosione è definita da un parametro chiamato valore Kst, che è
una funzione della velocità massima di aumento della pressione in un'esplosione non ventilata. Valori riportati
per le polveri di alluminio puro sono comprese tra 300 e 1000 bar m / s. Anche all'estremità inferiore di
in questo intervallo, la gravità dell'esplosione sarà molto alta e quindi un'esplosione significativa
ci si può aspettare forza, anche da quantità fino a 1 kg. Le esplosioni di alluminio lo sono
abbastanza difficile da proteggere e quindi l'attenzione è generalmente sulla prevenzione.
Gli stessi rivestimenti in polvere sono polveri potenzialmente esplosive. L'energia minima di accensione è
dipende dalla dimensione delle particelle e, in misura minore, dalla formulazione. Particelle di polvere fine
(dv, 50 3-4 micron) sono stati misurati come 1-3 mJ (riferimento 2). Tuttavia, così com'è
improbabile che particelle di polvere di questa finezza vengano utilizzate come base per l'incollaggio, a
la gamma MIE tipica sarebbe 10-30 mJ. Anche in questo caso, le particelle di rivestimento in polvere sono sensibili
a certi tipi di scariche elettrostatiche, ad eccezione delle scariche a spazzola
non ci si aspetta che incendi le particelle di rivestimento in polvere. In termini di gravità dell'esplosione,
I rivestimenti in polvere tipici hanno un intervallo di valori Kst da 100-200 bar.m / s, 200 essendo solo
per materiale psd molto fine. Un'esplosione sarebbe tipicamente molto meno violenta di un
l'esplosione dell'alluminio, ma ciononostante, potrebbe comunque causare danni significativi.


Quando la polvere di alluminio viene miscelata con la normale verniciatura a polvere, i dati della letteratura suggeriscono
che il valore Kst della verniciatura a polvere è aumentato di circa il 10% quando il 5-6% in peso
viene aggiunto l'alluminio. Solo quando si aggiunge circa il 25% in peso di Alluminio, il Kst
avvicinarsi a quello della polvere di alluminio puro. La minima energia di accensione della polvere
il rivestimento è realmente diminuito solo quando lo sono più del 10% dei migliori gradi di foglia
Usato. Pertanto, per molti aspetti, la parte più pericolosa dell'incollaggio è nella manipolazione
dell'alluminio puro. Tuttavia, va notato, quella segregazione dell'alluminio
potrebbe alterare le cifre di cui sopra a favore di valori Kst più alti e valori MIE più bassi.
D. PERCORSO DEL PROCESSO DI INCOLLAGGIO
D.1 Incollaggio e raffreddamento
Per produrre rivestimenti metallici in polvere legati, è necessario un processo che si riscalderà
la polvere al suo punto di rammollimento, solitamente 45-550C. L'apporto termico sarà raggiunto da a
combinazione di energia meccanica da strumenti di miscelazione ad alta velocità, da una camicia di acqua calda
mixer, o una combinazione dei due. La velocità di miscelazione sarà variabile, in quanto generalmente alta
la velocità è necessaria per riscaldare la polvere entro un ragionevole lasso di tempo, ma a bassa velocità lo è
preferibile per miscelare il pigmento e ottenere l'adesione. La bassa velocità si riduce al minimo
danno alla struttura del pigmento. Quando si ottiene l'incollaggio, è importante raffreddare la miscela
il più rapidamente possibile per evitare agglomerati eccessivi e formazione di grumi. Nel
lotti legati estremi possono solidificarsi completamente nel miscelatore di incollaggio se surriscaldati o meno
raffreddato abbastanza velocemente. Il raffreddamento sarà ottenuto introducendo acqua refrigerata nel
incollaggio della camicia del miscelatore o raffreddamento in un miscelatore di raffreddamento separato.
È probabile che il raffreddamento più rapido si ottenga utilizzando il miscelatore / refrigeratore separato
combinazione, poiché il singolo miscelatore / refrigeratore sta tentando di raffreddare un miscelatore già caldo.
Tuttavia, man mano che la dimensione del lotto del miscelatore aumenta, il raffreddamento utilizzando una camicia (anche in un file
miscelatore refrigeratore separato) può richiedere molto tempo poiché l'area della superficie di raffreddamento da batch
il rapporto dimensioni si riduce. Tuttavia, il vantaggio di un miscelatore / refrigeratore separato è che l'incollaggio
e cicli di raffreddamento possono essere disaccoppiati, consentendo così simultaneamente incollaggio / raffreddamento
capacità crescente. Un possibile svantaggio è il tempo di pulizia aggiuntivo, con due
piuttosto che un mixer da pulire. Tuttavia, il mixer più fresco dovrebbe essere relativamente più facile
pulito, poiché la fusione della polvere sulle sue superfici è improbabile.
Un'equazione per la stima del tempo di raffreddamento è la seguente:


6

Dove :
T = Tempo (sec),
M = massa della polvere (kg)
A = area di trasferimento del calore della camicia (m2)
U = Coefficiente di scambio termico globale (W / m2C)
Tw = Temperatura acqua refrigerata (C)
Ts = Temperatura iniziale (C)
Tf = temperatura finale richiesta (C)



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