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从原材料到成品,涂料全流程质量管理的必备利器——激光粒度仪
2021年07月26日    阅读量:3850    新闻来源:启东 粉体圈  |  投稿

涂料工业是一个典型的“表面工程”,我们看到汽车光鲜亮丽的外观、办公室洁白的墙面、黑色白色家电等等都是各类涂料在发挥着作用。《涂料工艺》是这样定义涂料的:涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层涂料在线coatingol.com。涂料一般由成膜物质(树脂、乳液)、颜料、助剂、溶剂四部分组成。在涂料的整个生产工艺过程中,首先是需要关注原材料颜料的粒度分布的状况,以便于成本的控制和保证工艺的稳定性。如果采购过粗的原材料,在后续加工中,就需要更高的研磨能耗,同时还会带来生产工艺的调整。其次,研磨过程中也要监测粒径的减小过程,以防止过磨或者研磨不足。最后到成品出厂检测,仍然需要粒度仪去判定固体颗粒的分布的合理性,以保证涂料品质的合格和稳定。因此,从原材料到成品,激光粒度仪是涂料全流程质量管理的必备利器。

从原材料到成品,涂料全流程质量管理的必备利器——激光粒度仪 行业资讯在线,houshionline.com

典型的涂料生产工艺中的3个粒度检测环节

既然激光粒度仪对涂料工业如此重要,接下里我们就以粉末涂料为例,看看颗粒粒径对涂料品质的影响有哪些?


01 影响粉末涂料的上粉率

粉末涂料喷涂时的粘附力主要来源于静电荷的库仑力。粉末带电性与粒径平方成正比。带电量增加,上粉率提高,反之粉末太细带电性降低,上粉率降低。一般来说粒径越大带电性越好,但是颗粒的重力随粒径加大的增长速度大于库仑力的增长速度。也就是说颗粒大到一定程度后,重力会远大于库仑力,导致上粉率和涂覆效果会变差。故理想状态下的粉末涂料颗粒粒径应该尽量控制在10μm-70μm之间。


02 影响粉末涂料的外观、流平性

粉末涂料在使用中,吸附在工件上被加热后形成高粘度的流体状态,然后逐渐流平固化。涂料粒径越小,涂膜流平性越好,外观越平整、光滑。涂料颗粒粒径跟流平时间成正比。粉末涂料的粒度分布不均匀或者颗粒太粗,将严重影响外观、流平性。

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粒度分布均匀的粉末涂料流平效果明显


03 影响涂层的厚度

传统粉末涂料的平均粒径一般控制在30-50微米,涂层厚度一般在60-100微米之间。不同类型的工件需要的涂层厚度不同。同时涂层厚度也在很大程度上影响单位重量的粉末涂料能够涂覆的面积。因此粉末涂料的粒度分布可以说是直接影响涂料性能及经济性的重要参数。


04 影响涂料的储藏性能和稳定性

颗粒越细,越易吸潮、结团,稳定性下降,使用时容易产生堵塞喷枪、吐粉不良等现象。因此,粉末涂料存在一个临界粒径,大于这个粒径,粉末不易结块,反之则很容易结团。涂料产品的粒径不应该低于临界粒径,否则产品的储藏性和使用稳定性将变得很差。


05 影响粉末涂料的回收率

粉末涂料在生产和使用过程中都存在回收的问题,通常,粉末粒径<10μm的超细粉回收率低,当粉末粒径>10μm时粉末涂料回收率迅速上升,并且粉末的回收率随着粒径的增大而增加。

在实际生产过程中,粉末涂料的国家/行业标准也主要以激光粒度仪为主,且推荐干法。现行活性颜料检测标准普遍为颜料筛余物的测定、筛分法、刮板细度法等,但一些企业/单位的研发和质控已广泛使用操作简单、快速准确、重复性好的激光粒度仪。

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LS 13320系列激光粒度仪

美国贝克曼库尔特生产的LS13320系列激光粒度仪不仅满足且优于涂料相关标准中对激光粒度仪的要求,已经在涂料领域得到了广泛的认可和应用。

LS13320相对于普通激光粒度仪,依靠其特色的XD阵列检测器+PIDS专利技术,可以轻松实现“高分辨率”、“高准确度”和“高灵敏度”。帮助客户发现各类粉体颗粒粒径分布的细微差别,并保证了亚微米颗粒的检测结果的真实性。

此外,LS13320龙卷风干法专利技术无需空气压缩机,自动调节进样速度,让满足高斯分布的粉末涂料得到优异的分散效果,保证不会破坏原始颗粒的形貌,保证粒径分布测试的真实性。

以上内容主要是以粉末涂料为例,解释了激光粒度仪在涂料领域中的应用。如果您的产品是以水性或者油性涂料,也不用担心,贝克曼库尔特依然可以提供给您优秀的粒度测试解决方案,并且仪器购买成本比上文介绍的干法设备更低。这就是具有ULM通过液体样品台配置的湿法湿法激光粒度仪。

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贝克曼库尔特湿法激光粒度仪通用液体样品台

对水分散型树脂的粒度及粒度分布已成为合成这类树脂时应测试的主要指标之一,据此数据可判断分散程度及是否稳定。这时候湿法激光粒度仪就能大显身手。贝克曼库尔特通用液体样品台(UML)的自动清洗、自动进液、排液等功能,让样品测试变得极其简单。此外,湿法激光粒度仪还可以帮助涂料研发人员判断分散剂种类选择和使用量,若分散剂选择不当或用量不合适,会造成颜填料不能分散到需要的细度,或分散体系不稳定,从而影响涂料的使用性能。通过对样品的粒度测试对比分析,涂料工程师们就可能会找到更优秀的涂料配方。同样,也能通过激光粒度对涂料进行粒度分析后,进而考察成本效益与改善涂料稳定性,控制粘合剂的使用量(如下图)。

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贝克曼库尔特粒度仪对水性涂料测试实践

综上所述,涂料行业的质检与技术的老铁们,请不要再犹豫实验室是否需要激光粒度仪了!具体需要什么样的粒度仪?可以联系我们贝克曼库尔的应用工程师,来一起帮您选择。


标签:工业涂料原材料辅料与设备涂装应用技术中心粉末涂料涂料设备
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