Устройство диссольвера
Диссольвер состоит из нескольких агрегатов, каждый из которых выполняет свою функцию.
- Металлическая рама. Служит основанием для крепления всех остальных агрегатов, может быть подвижной телескопической или стационарной. Изготавливается из прочного проката, внешние поверхности покрыты защитными составами.
- Электрический двигатель. Мотор служит для создания крутящего момента на фрезе. В зависимости от технических характеристик устройства имеет мощность до 30 кВт.
- Редуктор. Передает крутящий момент от двигателя к валу фрезы, изменяет скорость вращения. Фреза для диссольвера может иметь различный диаметр в зависимости от параметров ставных компонентов смеси и требуемой технологии их перемешивания.
- Емкость для приготовления состава. В ней происходит непосредственный процесс приготовления смеси, объем зависит от технических характеристик диссольвера.
С учетом параметров перемешиваемых веществ может иметь одну или две мешалки. К быстроходной фрезерной добавляется тихоходная рамная, за счет чего повышается качество конечного продукта. Существует два виды диссольвера: с одним или двумя приводными валами. Планетарный диссольвер имеет электронное устройство для преобразования частоты, что дает возможность плавно корректировать вращение вала.
При помощи диссолвера можно изготавливать следующую продукцию:
- Вододисперсионные и водоэмульсионные краски
- Лаки и краски на алкидной основе
- Шпаклевки
- Грунты
- Жидкие гвозди
- Шампуни
- Автохимию
Принципы работы
Лакокрасочное производство состоит из нескольких технологических этапов.
- Заполнение емкости жидкостными и сухими компонентами. Может выполнять в ручном или автоматическом режиме, объем жидкости контролируется оператором производства. Самый современный диссольвер имеет электронные весы, позволяющие в автоматическом режиме контролировать количество подаваемых в емкость продуктов. Сухие компоненты добавляются в жидкость, за счет этого минимизируются риски образования мертвых зон и налипания сухих веществ на стенки емкости.
- Включение агрегата, выбор скорости вращения фрезы, контроль качества перемешивания. На этом этапе диспергатор измельчает массу и делает ее однородной по всему объему емкости.
- Внесение остальных наполнителей ЛКМ, перемешивание их до однородного состояния.
По завершении процесса емкость вместе с готовой смесью удаляется из зоны перемешивания и подается на разлив продукта в тару.
Что такое процесс диспергирования
Диссольвер распределяет твердые частицы в жидкости до получения коллоидной системы, в которой они не осаждаются под воздействием силы притяжения. Во время диспергирования происходят следующие процессы:
- равномерное смачивание поверхностей твердых частиц жидкостью;
- измельчение и равномерное распределение ассоциированных частиц по всему объему;
- стабилизация состояния новых более мелких образований и предотвращение их коагуляции (слипания).
Самое высокое качество достигается в том случае, когда геометрия, диаметр фрезы, скорость вращения и глубина погружения между собой согласованы. Эти параметры для краски подбираются в зависимости от физико-механических характеристик компонентов. От их значений в большой степени зависит конструкция диссольвера.
Вначале смешивания скорость вращения фрезы уменьшается, постепенное увеличение допускается на завершающем этапе. Частота вращения вала подбирается таким образом, чтобы исчезли все неподвижные зоны, а внутри по центру образовалась воронка. Появление воронки имеет название эффекта Doughnut. При ее образовании диссольвер для производства красок эффективно разрушает имеющиеся агломераты в районе вращения металлической фрезы – появляются ламинарные течения, которые отбрасывают смесь к стенкам фрезы, а внизу под ней образуются два потока жидкости. Нижний поток постоянно устремляется к центру дна рабочей емкости под валом фрезы, а затем поднимается вверх. Верхний поток образует воронку.
На показатели текучести воронки оказывает влияние процентное содержание твердых частиц в жидкости. При критически малом содержании твердых составляющих очень низкая вязкость, смесь вспенивается и разбрызгивается. При слишком большом содержании твердых частиц увеличенная вязкость смеси не позволяет добиваться идеальной однородности, жидкость не разделяется на потоки, смеситель работает вхолостую. Оба состояния считаются недопустимыми во время приготовления конечного продукта.
Принципы разрушения твердых компонентов смеси
Во время вращения фрезы на больших скоростях перед ее зубьями появляется зона высокого давления, а за ними зона пониженного давления. За счет этой разницы разрушаются агломераты твердых компонентов. Кроме разности давления, диссольвер измельчает частицы механическим путем ударами зубьев.
После введения в рабочую зону жидких компонентов начинается добавление порошкообразных, при этом обязательно уменьшаются обороты вала. Добавление твердых компонентов в поворотный агрегат делается до тех пор, пока не образовалась воронка (эффект Dougnut). В зависимости от состава скорость вращения вала может увеличиваться или уменьшаться.
Результаты диспергирования имеют прямую зависимость от потоков движения агломератов по объему емкости и величины механической энергии, передаваемой им зубьями фрезы. Сам процесс диспергирования происходит на рабочей поверхности фрезы в зоне сдвига. Классификация и режимы производства подбираются в каждом отдельном случае опытным путем. Для лаборатории используется диссольвер небольшого размера и мощности.
Перемешивающее устройство обыкновенных мешалок выполнить такую задачу не в состоянии из-за невысоких технических характеристик оборудования.
