摘要:粉末涂料粉碎分级系统是粉末涂料制备过程的重要环节^针对粉末涂料的特点和对粒径的需求,在研究ACM冲击 式粉碎机和SCX超细分级机基础上,探索了 2条不同工艺流程的粉碎分级系统，分析了影响该工艺及系统的粉碎分级性能的 因素。实验表明,进行2次分级的粉末涂料粉碎分级系统，能分别控制粒径的上限和下限,使得粒径分布窄，合格产品的质量分 数为96%，平均粒径为40 fjim。
关键词:粉末涂料;粉碎分级;工艺流程;影响因素
粉末涂料是一种新型的不含溶剂的纯固体粉末 状涂料,具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能 源和资源、减轻劳动强度、涂膜机械强度高等特点。 无论对环境保护还是对降低生产成本而言,粉末涂 料都显示了其卓越的性能。同时随着现代工业和技 术的发展，各行业对粉末涂料提出了更高的要求。 这也对粉末涂料的制造工业和相关设备提出了较高 的要求。粉末涂料的粉碎分级是其制备过程中的重 要环节，对粉末涂料的粒径是否符合要求有着重要 作用,因此对粉末涂料的粉碎分级工艺的研究意义 重大。
1粉末涂料的要求
1.1粉末涂料对粒径的要求
粉末涂料的粒径是判断粉末涂料质量的一个重 要指标，是粉末涂料生产过程中要控制的一个重要 参数。
据报道，完全自动化的粉末静电喷涂系统要求 很高的涂着效率,因此,对粉末涂料的粒度分布有严 格的要求[1_2]。小于10 jim的细颗粒易于凝聚，积 聚在喷枪进料管的喷咀处，会使粉末涂料的流量发 生波动，供料不均，从而影响喷涂质量。粒径太小， 粉末的带电量低,上粉率差，稳定性也较低;但粒径 也不能太大,特别是含有大颗粒的粉末涂料,对涂膜 的外观平整性和其他涂膜质量指标有相当程度的影 响。通常，小于10 fim和大于80 jwn的颗粒含量应 当较少。
由于静电喷涂要求粉末涂料不仅具有极均勻的 组成，而且要求有适当的粒度分布，粉末涂料喷涂的 粉末粒径在20 ~ 80 jjum较适宜[2]。
1.2粉末涂料对粉碎分级设备的要求
鉴于粉末涂料对粒径的严格要求（粒径小，分 布窄）和其自身属性（玻璃化温度低等）的限制，一 般要求它的粉碎分级设备应具备以下条件：（1)粉 碎设备能产生较高的冲击力，有效地将物料粉碎，剪 切成较细的粒子;(2)粉碎室内温升低，温度应控制 在粉末涂料的玻璃化温度以下;（3)分级设备的分 级效率和分级精度高，能与粉碎设备组合成闭路循 环系统;(4)粉碎分级设备应能够调节涂料产品的 粒度，以满足不同类型粉末涂料的需要;（5)操作简 便，易于清洗换色，可连续运转，生产效率高，对环境 污染尽可能小[3]。
因此，要获得粒径和性能满足要求的粉末涂料， 对其粉碎分级设备的优选和工艺的优化是十分必要
的，按需要的粒度范围生产出合格的粉末涂料，是对 粉碎分级设备的基本要求。
2粉碎分级设备的选择
2.1 ACM超细粉碎机
ACM超细粉碎机是一种典型的机械冲击式粉 碎机，其粉碎室结构主要由轴承座、动磨盘、静磨盘、 分流环、上磨壳、分级轮、喂料螺旋、挡风盘、下磨壳 等组成，其工作原理为:物料在螺旋喂料器的作用下,进 入粉碎室，在高速旋转的动磨盘和带齿的静磨盘之 间受到冲击、剪切和摩擦等作用而粉碎，在负压作用 下，被粉碎后的颗粒向上运动至粉碎室上部，颗粒运 动方向改变180°进人分流环与分级轮之间的分级 室,此时因为颗粒运动方向突然改变,撞击到机壳， 有一部分粗颗粒下落;在分级室内，颗粒主要受到因 分级叶轮高速旋转而产生的离心力弋、负压气流对 颗粒的气流阻力K以及自身重力G的作用。粗颗 粒受到的离心力F
u大于气流阻力厂，被甩向分流 环内壁，碰撞失去动能后掉人粉碎室继续粉碎;而细 小颗粒受到的气流阻力大于离心力F
u,在负压 气流的作用下，通过分级轮叶片间的间隙被带出粉 碎室进行气固分离。
2.1 SCX超细分级机
SCX型超细分级机
[4]因其具有分级精度高、性 能好、粒径小、能耗低等优点而逐渐被广泛应用。其 结构主要由喂料管、细粉出口、气动密封装置、主轴、 皮带、电机、转子、二次进风口、粗粉集料锥等组成， 如图2所示。
其工作原理为:物料在负压气流作用下,从进料 管进人到下锥体，由于气流过流断面面积增大，气流 速度减小，此时，粗颗粒所受的上升作用力不足以克 服其重力，沉降速度大于气流上升速度,向下沉降; 细颗粒的沉降速度小于气流上升速度，被上升气流
携带向上运动，颗粒愈细，其向上速度愈接近气流速 度，至此完成第一次分级。颗粒运动到分级室内，物 料主要受到自身重力G、惯性离心力、气流阻力 &的作用。当F
u>&时，颗粒做离心运动，与边壁 碰撞失去动能后落人粗粉集料锥;当尺时，颗 粒在气流的携带下向转子中心运动,通过细粉出口 输出;当F
u =厂时，颗粒在径向受力达到平衡,加速 度为零，颗粒做圆周运动，但任意因素的改变都将改 变颗粒的这种运动状态,颗粒在重力的作用下最终 落入粗粉集料锥，实现第二次分级。
3粉末涂料粉碎分级工艺及流程
粉末涂料的粒度分布主要取决于制造工艺中粉 碎分级设备的水平以及工艺流程的制定。设计了 2 种粉末涂料的粉碎分级工艺流程，以探求哪种流程 更适合粉末涂料的制备。
3.1流程一
该工艺流程中主要采用ACM超细粉碎机、旋风 除尘器、袋式除尘器、离心风机等组成闭路粉碎分级 系统，对粉末涂料进行加工制备，系统中的设备结构和风量等 确定以后，粉末涂料的粒径取决于ACM超细粉碎机 中分级轮的转速，可以通过调节分级轮的转速来控 制粉末涂料的粒径，粗颗粒因受到的离心力较大，被 甩向分流环的内壁，因碰撞失去动能而下落，掉人粉 碎室再进行粉碎,而细颗粒则在负压气体的携带下 进入旋风除尘器，由旋风除尘器进行产品的收集，更 细颗粒由脉冲袋式除尘器进行捕集，净化的气体由 风机排人大气。
该系统的优点是工艺流程简单,可以通过调节 分级轮的转速来控制粉末涂料的最大粒径,可连续 运转，设备占地面积小，投资低。不足之处是粉末涂 料的粒度分布宽，分级效率和精度不高，因此很难满 足现在对粉末涂料关于粒径分布窄、效率高等一些 高要求。
