Бисерная мельница своими руками

Тонкий размол ‒ мельницами

Тонкий размол в лаборатории, исследовательских цехах и производстве с машинами DISPERMAT® и TORUSMILL®

Содержание:

1. принцип работы и функции бисерной мельницы

При осуществлении многих технологических процессов необходимо осуществить распределение мелкодисперсных твердых веществ в жидкой среде. Такой процесс называют обычно «диспергированием».

В процессе диспергирования необходимо разрушить связи, возникающие между отдельными мелкими частицами твердого вещества. Для получения тонких дисперсий, а также при работе с плохо диспергируемыми веществами, применение одного диссольвера часто оказывается недостаточным. Для переработки самых различных, в том числе сложно диспергируемых веществ, наиболее пригодны скоростные шаровые мельницы, в дальнейшем именуемые «бисерные мельницы».

В ходе диспергирования происходят три процесса:

• Смачивание поверхности частиц твердого вещества жидкими компонентами смеси
• Механическое разрушение агломератов до меньших размеров или до первичных частиц
• Стабилизация первичных частиц или промежуточных агломератов с целью предотвращения повторного агломерирования (= флокуляция)

Поскольку процесс стабилизации частиц определяется коллоидно-химическими свойствами системы, которые зависят от взаимодействия жидких (например, лаков, вяжущих веществ, растворителей и добавок) и твердых компонентов смеси (например, красящих веществ и наполнителей) или взаимодействия между твердыми компонентами смеси, диспергирующее оборудование влияет, прежде всего, на механическое разрушение агломератов и на связанное с этим смачивание частиц.

Бисерная мельница, как правило, состоит из двух частей: Размольной камеры и ротора; в камеру вместе с компонентами смеси загружается бисер, вся система приводится ротором во вращательное движение. Процесс измельчения протекает между отдельными частицами бисера, контактирующими друг с другом, а также между бисером и ротором или стенками емкости.

2. процесс механического разрушения частиц

Как и процесс диспергирования, который разделяется на три части:

• смачивание
• механическое разрушение агломератов
• стабилизация частиц смеси

процесс механического разрушения смеси можно разделить на отдельные составляющие.

Для успешного разрушения агломератов необходимо:

• Перенести агломераты в диспергирующую среду, например, в зазор между двумя частицами бисера (пространственная составляющая процесса)
• Подвергнуть агломераты соответствующему энергетическому воздействию, чтобы их расколоть (энергетическая составляющая процесса)

Образно можно сравнить разрушение агломератов с процессом раскалывания ореха с помощью молотка. Чтобы разломилась скорлупа ореха, нужно, с одной стороны, попасть молотком по ореху, а с другой – приложить необходимое механическое усилие (энергетическая составляющая процесса). Для лучшего понимания представим себе, что обе составляющие процесса должны действовать одновременно. Хотя такая модель достаточно примитивна, однако она помогает в определенном смысле понять и оптимизировать принцип процесса измельчения.

Эту модель можно проследить на примере работы бисерной мельницы DISPERMAT® SL. Ради простоты можно представить себе бисерную мельницу периодического действия. Рабочая камера мельницы наполняется обрабатываемой смесью, в которой в процессе измельчения должно происходить изменение одного или нескольких свойств. Так при работе с лакокрасочными составами наблюдается изменение интенсивности цвета, блеска, вязкости или размера частиц (измерение на гриндометре по стандарту DIN 53203). Возьмем для примера интенсивность цвета. При сохранении постоянными всех технологических параметров процесса (загрузка бисера, вид бисера, число оборотов вала, условия охлаждения и т.д.) интенсивность цвета массы должна изменяться со временем до достижения конечного показателя. При дальнейшем измельчении интенсивность цвета больше не меняется. Только при увеличении числа оборотов возможно дальнейшее повышение интенсивности цвета.

Это явление можно объяснить тем, что при длительном измельчении все агломераты прошли через зоны действия максимальных усилий сдвига. Те агломераты, которые при заданных условиях измельчения были разрушены, обеспечили наблюдаемую интенсивность цвета. Другие агломераты, имеющие повышенную прочность связей и не разрушенные при заданных условиях, остались в первоначальном виде. При повышении числа оборотов вала увеличиваются усилия сдвига и, как следствие, происходит разрушение остающихся агломератов. В результате наблюдается дальнейшее повышение интенсивности цвета. Только при достаточной длительности процесса измельчения и при повышенном числе оборотов можно ожидать, что все агломераты будут разрушены.

Только в этом случае выполняются как пространственные, так и энергетические условия полного измельчения компонентов смеси. Однако невысокую скорость вращения вала нельзя компенсировать увеличением длительности процесса и наоборот.

Рис.: Мельница DISPERMAT® SL и нано-мельница DISPERMAT® SL‒NANO

3. проходной и циркуляционный методы

Принципиально различаются два метода работы бисерной мельницы DISPERMAT® SL. При первом методе вся смесь, прошедшая через бисерную мельницу, собирается и снова пропускается через мельницу (одно- или многократный проходной метод). При втором методе масса, непрерывно выходящая из мельницы, перекачивается в загрузочную емкость мельницы (циркуляционный метод).

В однократном проходном методе смесь выпускается в отдельную емкость, откуда она перекачивается с помощью сжатого воздуха в рабочую камеру мельницы. Если этот процесс повторяется несколько раз, то обычно говорят о многократном проходном методе.

При циркуляционном методе масса движется по замкнутому кругу. Для этого она загружается в емкость и повторно перекачивается через размольную камеру по встроенной насосно-перемешивающей системе бесступенчатой регулировки.

Какой из этих методов предпочтительнее, зависит от вида обрабатываемой смеси и поставленной задачи. Легко диспергируемые агломераты разрушаются при использовании однократного проходного метода. Для обработки трудно диспергируемых веществ чаще используется циркуляционный метод.

Поскольку в циркуляционном методе практически каждый агломерат вещества попадает в зону действия повышенных усилий сдвига, диспергирование проходит интенсивнее. По этой причине циркуляционный метод считается более эффективным и экономичным.

Источник

Бисерная мельница своими руками

Тот, кто изготавливает краску, хорошо знает, что отличное качество ее получается только после перетира в бисерных мельницах (БМ).

«Шаровки» уже давно морально устарели и самыми прогрессивными в настоящее время являются горизонтальные БМ закрытого типа. Их конструкция может быть разная, но главное то, что они менее энергоемки, более компактны и более производительны по сравнению со своими предшественницами, вертикальными БМ открытого типа, не говоря уже о «шаровках», которые еще широко используются на малых и очень малых производствах.

Бисерная мельница устроена по принципу правильного циклона с соблюдением всех законов физики. Крупные частицы вращаются вместе с бисером на периферии, а у оси вращения находятся самые мелкие частицы, готовые покинуть рабочую зону через фильеры сепаратора. Можно так отрегулировать подачу материала на входе в мельницу, что перетир готовой краски будет минимальным, менее 5 — 7 мкм, при этом производительность останется приличной.

Вы понимаете, что одну «бисерку» ни кто не покупает в надежде качественно делать краску так же, как ни кто не покупает двигатель от автомобиля в надежде отлично ездить по дорогам.

В комплект к БМ лучше взять скоростной диссольвер ( V — до 1.5 м³), в котором происходит предварительное смешение компонентов и одновременное удаление воздушных пузырьков. Диссольвер может быть заменен на скоростную мешалку с фрезой со сменными дежами под разные колеры. В этом случае, оптимальный объем дежи 500 — 700л , т.к. перемещение их по цеху обычно выполняют вручную.

Есть очень удачная схема совместного использования БМ и шаровой мельницы, где «шаровка» выполняет роль смесителя. В нее загружают компоненты, включают, некоторое время перемешивают, а потом нагнетают воздух, который выдавливает материал в сторону БМ. Единственно, надо следить за давлением воздуха, чтобы напор оставался постоянный.

Хочу отдельное слово сказать о насосах для перекачки. Если возникает вопрос о их выборе, то главное брать одного и того же завода изготовителя. Тоже самое необходимо произвести с электродвигателями к насосам, важно покупать их у одного и того же завода изготовителя, для легкой установки по крепежным местам при замене. Подробнее о бисерных мельницах и другом оборудовании читайте по ссылке.

Следующий выпуск будет посвящен экспресс маркетингу.

P. P.S. Буду благодарен Вам за вопросы, советы и замечания, присланные в гостевую книгу . На все сообщения постараюсь ответить в ближайшее время.

Copyright 2006 by Катюхов Игорь. Все права защищены.

Источник

Nav view search

Навигация

Искать

ИЗНОС БИСЕРА

Подробности Опубликовано 26.05.2014 15:44 Автор: Glass

Мелющие тела. Технический бисер.

Взаимодействие с механическими частями бисерных мельниц.

Рассмотрим особенности конструктивных решений при построении основных узлов и деталей бисерных мельниц, имеющих контакт с техническим бисером.

Основными деталями конструкции, взаимодействующими с бисером и определяющими производительность мельницы и износостойкость бисера, являются радиальное сито, кольцо и скребок.

Обратите внимание на скребок. Мы видим фаску, которая образует острую кромку. Для чего это сделано? Это сделан для того, чтобы измельчённый бисер или частицы расколотого бисера не задерживались в этой зоне и как можно быстрее освобождали щелевой зазор.
При запуске нового оборудования у производителя не возникает претензий ни к оборудованию, ни к используемому техническому бисеру. Проходит определённое время и начинает падать производительность и увеличиваться износ бисера. Казалось бы, ничего не изменилось, а результаты меняются в худшую сторону. Давайте попробуем разобраться в причинах такого явления.
Технический бисер, взаимодействуя со скребком и кольцом, изнашивают их

Щелевой зазор увеличивается, а острая кромке скребка принимает пилообразную форму. Это, естественно, начинает быстрее изнашивать бисер. Одновременно появляется выработка в виде канавки на кольце, тем самым увеличивая щелевой зазор. Визуально определить степень износа скребка и кольца достаточно сложно, так как мы имеем дело с малыми величинами. Основной размер применяемого бисера в этих мельницах 1,7 ÷ 2,0 и 2,0 ÷ 2,3 мм. Естественное уменьшение в процессе работы исходного диаметра бисера и увеличение щелевого зазора приводит к тому, что всё большее количество бисера уходит в продукт. С увеличением времени эксплуатации мельниц износ скребка и кольца увеличивается и наступает момент, когда их взаимодействие с бисером превращается в работу мясорубки. Применение бисера с увеличенным модулем упругости начинает скалывать тонкие фрагменты скребка, и износ бисера принимает лавинный характер. В меньшей степени это относится и к радиальному ситу. Бисер застревает в щелевых зазорах и закупоривает их.

Замена вышеназванных деталей на новые показывает, что работа бисерных мельниц возвращается к первоначальному состоянию. Износ бисера становится естественным для этого типа мелющих тел. Из вышеприведённого видно, что проблемы, возникающие в процессе эксплуатации, присущи всем типам горизонтальных бисерных мельниц.

Во всех видах бисерных мельниц возникают проблемы и в связи с неправильным выбором диаметра бисера. Дело в том, что центробежная сила от размольных дисков распределяет бисер в цепочку от дисков к стенке размольной камеры. В зависимости от геометрических размеров в данный конкретный промежуток времени возникает ситуация, когда цепочка бисера чуть больше размера между стенкой размольной камеры и диспергирующим диском. Бисеринки запираются между собой и, не выдерживая возникшей механической нагрузки, начинают колоться. Бисерная мельница с объёмом размольной камеры 5 литров, рассчитанная на работу с бисером диаметром 1,8 ÷ 2,0 мм, при загрузке бисера диаметром 3,0 мм превращается в механизм по дроблению и уничтожению бисера. При загрузке бисера расчётного диаметра не возникает каких-либо проблем.

Это относится и к мельницам с другими рабочими объёмами.

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что износ бисера и его дробление в наибольшей степени зависит от физического состояния самой бисерной мельницы. Один и тот же бисер, работающий в новой мельнице и мельнице, имеющий значительный срок эксплуатации, даёт разительные результаты.

Безусловно, многое зависит от качества самого бисера, его химического состава, физических свойств, правильного подбора нужного диаметра.

Если производится продукт по “белой базе”, где не используются жёсткие пигменты, достаточно применять обычное чистосортное содо-известняковое стекло типа S. Для более жёстких пигментов целесообразно применять и более твёрдые мелющие тела. Для этих целей фирмой « Sili » разработаны и выпускаются мелющие тела SL. Это стеклянный бисер упрочнённый оксидом алюминия(тип SL). Для особо жёстких пигментов и достижения тонкого помола целесообразно применять спечённый силикат циркония(тип ZS) и оксид циркония, стабилизированный иттрием(тип ZY).

Большое влияние на качество бисера оказывает отклонение от сферичности. Отсутствие «каплеобразности» и «чечевичности» кардинально уменьшает износ бисера и его склонность к раскалыванию. Выводы, сделанные в настоящем докладе, основываются на более чем десятилетнем опыте разработки, изготовления диспергирующих систем и их взаимодействия с техническим бисером. Это подтверждается протоколами испытаний, проводимых в разное время и на разных предприятиях.

Источник

Форум химиков

Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение ne4e » Пн фев 13, 2017 10:20 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение FiKo » Пн фев 13, 2017 11:48 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение talgar » Пн фев 13, 2017 2:43 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение maxpayen » Вт фев 14, 2017 9:05 am

цены с потолка у этих фирм вообще взяты, Лакма Сервис, там есть горизонталки до 300 т.р вот это реальная стоимость оборудования, а работают так же как и импорт, проверено на производстве, запчасти уже давно сами точим, что на Оливер Батл и Нетч, 3 млн. рупей за КУСОК МЕТАЛЛА . вы сами то подумайте. а качество Нетч бывает ХУЖЕ(по твердости и изнашиванию металла) в разы от Российского, уже был иск и замена (возврат) оборудования). Текса. только импорт. Запчасти оригинал стоят, как сама блин мельница. Самое первое для чего берете:
1. Какой продукт(ПФ, ВД и т.д)
2. На каком сырье будете работать(импорт, Россия), хотя разница только в цветных пигментах по твердости и сорности и дисперстности.
3. Какой сегмент продукта(дорогие, средние, дешевые и супер дешевые ЛКМ)
4. Какой тоннаж в месц, год.
5. Если конечно автомобильные Эмали и супер нано перетир, то конечно Роторно-конусные импорт и может ещё круче уже есть.

сколько уже было рассмотрено вариантов, все равно в итоге люди покупали Российского производства(после первой ошибочной покупки импортного).

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение chemtech » Вт фев 14, 2017 3:14 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение chemtech » Вт фев 14, 2017 3:46 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение Hagehog » Чт фев 16, 2017 10:24 pm

Нэтчи — вообще одни из лучших (и самых дорогих), помаститее, ну разве, что Бюле будут (они же самые дорогие). Из чего попроще — польские Профарб и испанские Оливер_и_Баттл (бывшие бельгийские Сусмайер) пожалуй самые распространённые. У американцев бисерки, в основном, своеобразные, с бОльшим отношением d/l цилиндра и активатор, как правило, не дисковый, а штырьевой, в живую, не на картинках, их не видел. Есть (в принципе) и японские весьма и весьма неплохие. В россии были СВМ из реально работающих, сейчас вроде не выпускаются. Ну и потихоньку доживают свой век старенькие вертикалки производства ВНР. Вообще — гуглить bead mill. Удачи

PS Про кетайцев — ну, вы право вопросы задаёте. Хтож вам ответит, когда имя им легион, и какчество может варьироваться от «полное гуано» до «весьма и весьма недурственно». Тут уж вы сами, если приобретёте опыт — поделитесь с народом неангажированным мнением.

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение Hagehog » Чт фев 16, 2017 10:39 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение Hagehog » Чт фев 16, 2017 10:48 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение ne4e » Пт фев 17, 2017 8:56 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение chemtech » Пт фев 17, 2017 9:36 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение ne4e » Пт фев 17, 2017 10:44 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение chemtech » Пт фев 17, 2017 10:58 am

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение maxpayen » Пт фев 17, 2017 12:14 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение Тоник » Ср фев 22, 2017 12:43 pm

Re: Бисерные мельницы — хочу познакомиться

Сообщение Hagehog » Чт фев 23, 2017 2:53 am

Hagehog — разумеется я погуглил bead mill и аналоги.
( я только NETZSCH нашел)

Ну значит гуглить не умеете.

Но на то и тема на форуме, чтобы послушать реальные отзывы, а не рекламные проспекты. Ваш первый комментарий это «дороже значит лучше. Нетч дорогой, значит хороший, а Бюле дороже, значит ещё лучше».

Не сочли бы за труд конкретно указать, где мной было написанно «дороже значит лучше». В прочем — не утруждайтесь. Между прочим, если вам непосредственно сейчас мельница нужна для лаборатории и, соответственно, полагаю в вас живет некоторый дух экспериментатора, зайти на какой нибудь, ну, к примеру, авто ру и поднять тему чем мерседес лучше лады, а лексус лучше лифана, кроме как ценой, и заявить в вашем стиле, что вы все говорите только одно «дороже — значит лучше». Много интересного о себе узнаете.

У Вас есть опыт работы?

Опыта работы лично за мельницами — нет, есть много отзывов людей, работающих на реальных производствах. Простите, вы в старте темы явным образом обозначили, что вас интересуют ответы людей имеющих богатый и непосредственный личный опыт работы с рядом различных мельниц? Попросили воздержаться от комментариев всех остальных, включая тех, кто бывал на десятках предприятий? Тогда извините — не заметил, хотел как лучше.

— тогда чем лучше? Лучше чем что?

Надёжностью и беспроблемностью работы в первую очередь. Как правило, большинство успешных либо сразу, либо по прошествии времени приходят к тому, что если есть финансовая возможность — лучше несколько переплатить, но меньше заниматься плясками вокруг оборудования, а больше сосредоточиться на профильных задачах.

Я собираюсь приобрести дорогой хороший инструмент, надеюсь понятна моя мотивация выбрать лучшее для меня.

Вам и были указанны производители с лучшей репутацией. (VMA не упомянул, потому, что сам в живую их лично не видел, с пользователями напрямую (телефон не в счёт) не общался. Японские и американские на российском рынке практически не представлены, потому — только вскользь. ) Что мешает связаться с производителями и пообщаться по поводу «чопочём» и «чемлучшето» ?

Китайцы. Да, я понимаю, что их тьма тьмущая. Так же как и на любом рынке. Например смартфоны. Но мы знаем лидеров китайцев на нашем рынке, есть отзывы. Уверен, что такая же ситуация и с бисерными мельницами. Будет свой опыт — отпишусь, расскажу.

Нет. Не такая же. И вообще между рынками B2B (бисерные мельницы, резьбошлифовальные станки. ) и В2С (смартфоны, утюги) есть конечно же не пропасть, но всё же существенное различие. В том числе (если я не ошибаюсь, вам это было уже озвучено), что это — не ширпотреб, и в случае мельниц, я сильно сомневаюсь в том, что вы найдёте человека, имеющего личный непосредственный опыт эксплуатации различных моделей последних лет выпуска хотя бы десятка производителей.

По поводу тестирования на средах клиента: если клиент настроен серьёзно (в смысле купить, но совсем не обязательно купить у данного производителя) — все серьёзные производители предоставляют такую возможность. Связывайтесь. Они же дадут некоторые рекомендации по поводу выбора дисков (диски могут сильно отличаться для одной и той же модели мельницы), мелющих тел, режимов.

Ну и Интерлакокраску, короче — думаю вы уже запланировали обязательное посещение.

Вообще, пусть будет ИМХО, коль надо хорошее не дешевое оборудование для лаборатории — зачем вообще рассматривать производителей 3го эшелона, китайцев всяческих? Ну я понимаю ещё для производства большие дорогие дуры, тут большинство будут вынужденны в большей или меньшей степени заниматься кроиловом.

PS Тут упоминались бисерки погружного корзинного типа — так вот, я лично бы, пожалуй, тоже больше бы склонялся в эту сторону, если для лаборатории — и многофункциональнее и мыть на порядок проще. А за масштабирование — в измельчении слишком много факторов, лёгкого масштабирования всё одно вряд ли получиться, а когда, после лабораторных дел, более менее определитесь с требованиями к продукту можно уже и выбирать цеховую, протестировать просто перед покупкой.

Источник