砂磨机与油墨

作者：深圳叁星机械销售工程师：杨鸿，技术交流热线 135 6036 1777

砂磨机用来分散液体油墨(如塑料凹印墨，柔性凸版墨等)的效率是很高的，其{zd0}优点是能确保质量均匀，减少颜色的污染程度，产量大，还可以安排连续生产。目前国际上根据它的结构分成三种类型：一是立式开口型、二是立式密封型、三是卧式密封型，卧式又叫水平式。

    立式砂磨机不论是开口型的还是密封型的，其分散器的结构都是基本一样的，也都并不复杂。它是由一个直立并带有夹套的圆桶组成的，筒中放入一定大小的砂或小珠，用一个垂直的装有多个叶轮(也有叫分散盘的)的高速转轴带动砂子运动，将经过预分散的墨料用泵连续地从筒的底部送入，上升到正在转动的砂子间，逐层地在叶轮之间接受研磨，{zh1}到达筒的上部通过装在那里的筛网流出简体。这里，筛网的作用是将砂子留住而只让经过研磨的墨料通过。

　　卧式砂磨机实际上是把立式砂磨机的筒体横过来水平放置的一种砂磨机。因为转轴是水平的，而叶轮的平面是垂直于水平面的，这样至少有个好处，就是当开动机器不会像立式砂磨机那样需要额外地克服层层压在叶轮平面上的砂子重力，故一般地说卧式砂磨机比立式的更能节约动力。但由于出料把砂子留下的筛网要直接与运动着的砂子和墨料接触，若使用同立式砂磨机一样的筛网，它将非常容易被磨损。因此大部分卧式砂磨机分离砂子的装置都是用动态狭缝金属板来代替的，有把它叫作动态分离器的，通常由两块耐磨金属花板组成，国内较常用的是碳化钨金属材料，其两块金属板所形成的许多狭缝大小可根据砂子的大小加以调节，以不使砂子通过为原则，应使狭缝小于砂子直径的1／3。

　　砂磨机中一系列旋转叶轮的圆周速度一般都在480～900m／min范围内，尽管有不少砂磨机设有可以变更叶轮圆周速度的装置，但国内外的专业人员都推荐使用600m／min的叶轮圆周速度。

　　墨料和研磨介质在简体内的运动有点像高速叶轮搅拌机，亦即沿叶轮的切线方向撞向筒壁，以后又分上下两路回到转轴附近，再次接受叶轮的作用。因为叶轮是一层接一层的，所以墨料在每一层都要受到撞击和剪切作用。

　　不同生产厂所生产的砂磨机在结构上总不会xx相同，除外形和各种主要部件的位置安排不同外，大都从叶轮的形状、材料、转轴的材料、和筒身的材料、密封，(特别是卧式砂磨机尤为重要)和分离方式等方面进行改进并使之各具特点。这些当然是同砂磨机的研磨效果有关的，但一经设计定型，作为砂磨机的使用者来说，研磨介质的质量大小和用量等却是对工作效率影响很大的重要因素，下面介绍在研磨过程与研磨介质有关的问题。

　　1．研磨介质的大小形状和密度

　　这类机器之所以叫做砂磨机是因为最早使用的研磨介质是xx砂子，在国外，直到现在还有使用xx砂子的。这种xx砂子是经过筛选过的，早期的文献介绍选用20～40目的较好。国内外最近发表和推荐的砂子直径则大都在0．3～3．0mm范围内。

　　同球磨机选用球的原则一样，研磨介质的大小须视墨料及研磨要求而定，一般是研磨介质直径小一点则研磨效果好一点，但要注意这是有限度的，虽然国内设备研磨介质大小的下限为0．3mm，但在实际应用中研磨介质的直径很少使用0．6mm以下的。

　　至于研磨介质的形状，因为是在高速下运转的，几乎都一致认为以球形或接近球形的{zh0}。由于砂磨机的研磨作用仍然是撞击和剪切力为主，因此如果研磨介质的密度大一点，那么同一大小的研磨介质，这两个作用力就会大一些，砂磨效果也就会好一些。

　　目前我国大都采用玻璃珠，钢珠、硅酸锆珠，氧化锆珠、作砂磨机的研磨介质，其中玻璃珠的密度是随玻璃成分中的金属种类而异，但选用时切不可只考虑玻璃的强度和密度，还应该考虑玻璃成分中是否有有毒金属(如铅)，否则墨料会受到污染而影响质量。

　　2．研磨介质的用量

　　研磨介质的用量同墨料的黏度，研磨墨料的温度有关，因此确定研磨介质用量必须考虑这些因素。一般的原则是墨料的黏度大时，研磨介质用量就应该少点，黏度小时则研磨介质用量可以稍多一点。

　　显然，研磨介质用量与墨料黏度的{zj0}选择是要经过实验或试验性生产来求得的，但作为试验的起点常常可以把研磨介质的体积用量定在筒体容积的50％上。对于立式砂磨机，研磨介质用量可以大到使介质堆在筒体内的表面达到刚好低于最上一层叶轮稍低一点的地方，这样可以使研磨介质有一上升的空间。但这必须同时考虑墨料泵送的速度，因为墨料送入筒体的速度快，介质翻动就会高一点，这样介质以上的空间就要留出多一点，亦即研磨介质用量要适当少一点。

　　对于卧式砂磨机，研磨介质用量可以从简体容积的80％开始，然后根据物料的出料温度或者冷却水的温度来增减研磨介质用量，一般来说，当温度超过允许范围时，就应减少研磨介质用量，温度低于允许范围时，在增加转轴速度之前，可优先考虑增加研磨介质用量。通常墨料的出料温度在50～70℃范围内是可以允许的。调节介质用量就可以用这个尺度来衡量，对于某些稳定性差的墨料就要注意控制了。

　　此外，不论是使用哪一种砂磨机，进入砂磨机中的墨料必须经过良好的预分散，这样才能发挥砂磨机的工作效率。因为研磨介质破碎颜料聚集体(或颜料粒子)的剪切力大小是同介质间颜料聚集体的大小成反比的，即颜料聚集体越小，其所受介质间的剪切力越大，研磨和分散效果也{zh0}。