鋰電池漿料分散機(jī) 漿料分散乳化機(jī)//油性漿料高剪切分散乳化//水性漿料乳化分散特殊的多層的定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有顯著超細(xì)分散和破碎性能,當(dāng)物料從設(shè)備進(jìn)口被自動吸入工作腔后,經(jīng)過多個剪切面,產(chǎn)生了成百上千次強(qiáng)烈地剪切、撞擊、研磨和空穴等綜合作用,使物料達(dá)到充分的分散、破碎和細(xì)化的效果。
隨著價格持續(xù)下降,鋰離子電池將逐步替代性能落后的鉛酸和鎳氫電池,就電極漿料而言如果單用傳統(tǒng)的雙行星分散設(shè)備在鋰離子電池漿料的混合分散過程中,其分散效果與效率都較差。而把雙行星分散設(shè)備作為宏觀混合單元溶入到鋰離子電池漿料快速分散系統(tǒng)之中,把高剪切乳化機(jī)分散裝置作為微觀分散控制單元,這將會大大提高鋰離子電池漿料的分散效率,每批200L電池漿料從原來單獨(dú)使用雙行星分散設(shè)備的10小時左右,縮短到 1 小時以內(nèi)完成混合分散任務(wù),大大提高了效率,節(jié)約了電能,減少了設(shè)備的投入。
IKN分體式高剪切乳化機(jī)通過皮帶傳送,可實(shí)現(xiàn)兩到三倍的加速,同時立式直立的轉(zhuǎn)軸,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性大大提高,同時轉(zhuǎn)子動平衡性得到提高,間隙也允許縮小而不產(chǎn)生摩擦。因此立式高剪切乳化機(jī)有的乳化分散效果。根據(jù)其定轉(zhuǎn)子剪切的原理,還可以實(shí)現(xiàn)固體物料在液體介質(zhì)中的粉碎,超細(xì)物料的均勻分散,以及加速大分子物質(zhì)的溶解。經(jīng)過特別設(shè)計的高剪切乳化機(jī)也可以成為反應(yīng)發(fā)生的場所,比如兩種液體物料反應(yīng)生成固體顆粒,通過分別通入腔體,兩種物料接觸時被剪切成微滴,均勻混合后反應(yīng)生成的粒子大小均勻,并且粒徑很小。
在現(xiàn)有的雙行星攪拌裝置下只需連接上我們的高剪切分散乳化設(shè)備,變可進(jìn)一步細(xì)化固體顆粒粒徑,進(jìn)而增加漿料的分散性,使其具有更高的粘度穩(wěn)定性和固含量穩(wěn)定性。
高速超細(xì)分散混合機(jī)是專門針對生產(chǎn)中的電子和鋰電池漿料的超細(xì)粉體原材料易產(chǎn)生團(tuán)聚物且很難有效進(jìn)行超細(xì)分散研制而成;電子、鋰電池漿料通過超細(xì)分散機(jī)后,將團(tuán)聚的微細(xì)粉體團(tuán)聚物充分打散,達(dá)到分散解聚作用,并且物料通過工作腔后都能實(shí)現(xiàn)快速高效的分散,發(fā)熱量小,且無任何死角產(chǎn)生。設(shè)備針對高粘物料的特殊性進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,物料經(jīng)過分散加工后,通過特制的甩料盤,將物料迅速輸送至泵外,確保無物料外漏;無需介質(zhì)冷卻密封件,所以不會產(chǎn)生外界介質(zhì)對物料的污染。
高速超細(xì)分散混合機(jī)適用于粘稠度較大的一次性通過完成生產(chǎn)加工的工藝要求,特殊的多層的定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有顯著超細(xì)分散和破碎性能,當(dāng)物料從設(shè)備進(jìn)口被自動吸入工作腔后,經(jīng)過多個剪切面,產(chǎn)生了成百上千次強(qiáng)烈地剪切、撞擊、研磨和空穴等綜合作用,使物料達(dá)到充分的分散、破碎和細(xì)化的效果。與傳統(tǒng)分散設(shè)備相比具有結(jié)構(gòu)簡單、分散細(xì)化加工快速完成,且*、能耗低、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
懸浮液的分層理論
分層是分散相在外力(重力或離心力)作用下,在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動效應(yīng)的靜態(tài)條件下,可用Stokes 定律來描述,即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定:
式中
ρs -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差,g 為重力加速度,d 為分散相顆粒直徑,μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大,顆粒下沉,速度 V 為正值,反之,顆粒上浮,速度為負(fù)值。沉降速度大,漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定,就必須降低沉降速度,對于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時,顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。
通過以上的分析我們可以看出,要提高懸浮液的穩(wěn)定性,分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出,根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn),隨著顆粒粒度的減小,雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩?,但是由于顆粒之間的間距減小,顆粒之間的結(jié)合力(范德華力等)起到了重要決定性作用。另外,當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時,此時,顆粒的布朗運(yùn)動效應(yīng)就不能忽略了,所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動,而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑,這些情況都會導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚,對體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中,顆粒粒徑并非越細(xì)越好,要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(diǎn),減小分散相顆粒的粒度,使其分布于一個較窄的尺寸范圍,并達(dá)到吸力與斥力的相互平衡,從而保證漿料體系的穩(wěn)定。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)
1 分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2 分散頭的剪切速率 (越大,效果越好)
3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機(jī),流量越小,效果越好)
5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好)
線速度的計算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng),乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.
2、設(shè)備特點(diǎn)
- ERS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比:
高效、節(jié)能
傳統(tǒng)設(shè)備需8小時的分散加工過程,ERS設(shè)備1小時左右完成,超細(xì)分散*,能耗*降低;
高速、高品質(zhì)
傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn),帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以內(nèi),只完成宏觀分散加工,超細(xì)分散能力極為有限;ERS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000~15000轉(zhuǎn)之間,超高線速度產(chǎn)生的剪切力,瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。
- ERS設(shè)備與同類設(shè)備相比:
多層多向剪切分散
同類設(shè)備的定轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一,多級多層的結(jié)構(gòu)是單純重復(fù)性加工,相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過工作腔的短路現(xiàn)象;
ERS設(shè)備的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切概念,裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向剪切分散,杜絕了短路現(xiàn)象,超細(xì)分散更為*。
3、工藝應(yīng)用
鋰電池正負(fù)極漿料的超細(xì)分散 電路板基材漿料粉液超細(xì)分散
高粘度物料粉液超細(xì)混合分散 納米材料團(tuán)聚物超細(xì)解聚分散
鋰電池漿料分散機(jī)
進(jìn)出口聯(lián)結(jié)形式:法蘭、螺口、夾箍
超高速分散機(jī) | 標(biāo)準(zhǔn)流量(H2O) | 輸出轉(zhuǎn)速 | 標(biāo)準(zhǔn)線速度 | 馬達(dá)功率 | 進(jìn)出口尺寸 |
型號 | l/h | rpm | m/s | kW | |
ERX 2000/4 | 700 | 20000 | 66 | 2.2 | DN25/DN15 |
ERX 2000/5 | 1,500 | 15,750 | 66 | 7.5 | DN40 /DN 32 |
ERX 2000/10 | 5,000 | 10,950 | 66 | 22 | DN50 / DN50 |
ERX 2000/20 | 10,000 | 7,300 | 66 | 37 | DN80 /DN 65 |
ERX 2000/30 | 30,000 | 4,000 | 66 | 75 | DN150 /DN 125 |
ERX 2000/50 | 50,000 | 3,000 | 66 | 160 | DN200 /DN 150 |
1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水"的測定數(shù)據(jù)。
漿料分散機(jī),漿料分散