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化学工程

化学工程

其超微细化分散与高效传质能力,是支撑纳米悬浮液、精细化工乳液等化工物料从实验室放大到工业化生产的关键,可显著提升反应效率与产品纯度,为企业缩短工艺放大周期,降低生产中的质量波动与能耗成本


适配领域:油性颜料、氨基酸分散液、氧化铝纳米浆料、气相二氧化硅分散

案例一:油性颜料分散液

         油性颜料分散液是涂料、油墨、色浆等产品的核心功能性体系,广泛应用于工业涂装、包装印刷、建筑装饰、汽车涂料等领域。其颗粒粒径、分散均匀度、悬浮稳定性及色浆流动性,直接决定最终产品的着色力、遮盖力、光泽度与批次一致性,进而影响产品市场竞争力与批量交付能力。当前行业对高光泽、高稳定、精细化颜料产品的需求持续提升,传统油性颜料分散方法因分散不均、颗粒团聚、粒径分布宽等问题,导致产品着色力不足、光泽度差、不合格率高,严重阻碍企业工艺升级与产品迭代。

传统油性颜料分散劣势凸显

         油性颜料多为疏水性粉体,表面能高、易团聚,传统分散过程中极易出现颗粒团聚、分散不均、粒径分布宽泛、稳定性不足等问题,导致成品色差大、光泽度低、易沉淀分层。传统分散方式短板明显:

分散技术类型核心缺点(分点说明)
常规高速搅拌分散

1. 分散效果差(仅35%–45%),难以彻底打破颜料硬团聚体,大颗粒残留多,无法满足高光泽、精细化产品制备要求

2. 搅拌剪切力分布不均,易导致体系粘度波动大,出现分层、沉淀,影响后续涂装/印刷连续性

3. 易引入空气气泡,成品易出现针孔、缩孔等缺陷,降低外观质量与遮盖力

4. 不适合大规模生产,废品率居高不下,需反复搅拌调整,增加生产周期与成本

5. 能耗较高,需额外投入消泡、过滤等后处理工序,进一步推高单位产品成本

砂磨/球磨分散

(行业常用传统工艺)

1. 研磨效率低,需 8–12 小时长时间研磨,仍存在局部团聚,大颗粒难以彻底消除

2. 磨球磨损易引入金属 / 陶瓷杂质,导致颜料纯度下降,影响成品耐候性与环保性

3. 颗粒粒径分布宽泛,导致成品色差大、光泽度不均,批次间质量一致性差

4. 设备磨损快,维护成本高,且研磨介质残留会影响产品环保合规性

普通超声分散

1. 仅适用于小批量实验,无法放大量产,难以满足工业化生产需求

2. 超声产热集中,易导致油性体系局部过热,破坏颜料分子结构与分散剂活性,影响分散稳定性与着色力

3. 重复性差,分散效果难以复制,易造成批次间色差、光泽度差异大,产品合格率低


解决方案:超高压均质实现油性颜料高效分散

         我们提供定制化超高压均质油性颜料分散方案,依托涂料油墨领域技术积累,提供从研发到量产的全流程服务。

         超高压微射流均质设备对油性颜料与分散剂混合体系进行纯物理高压处理,通过剪切力、撞击力与空化效应,高效打破颜料团聚体,实现颗粒细化与均匀分散;可根据颜料类型与配方需求,精准调控压力和循环次数,避免杂质引入与分子降解,保留颜料着色力与光泽度,保障分散液稳定性。

实验方案:

         采用 270 MPa 高压循环20次,分别取原样、第 5 遍、第 10 遍、第 15 遍、第 20 遍样品,检测粒径与分散性。

实验结论:

名称
Z-均粒经/rm
PDID50/rmD90/rm
样品257.72
0.423
177.99
9875.00
第5遍样品164.130.210
166.09
294.10
第10遍样品156.67
0.156
147.53
269.15
第15遍样品155.69
0.181
143.34249.11
第20遍样品138.26
0.233
135.61
242.42

超高压均质油性颜料分散方案


实验结论

实验结论

原样(上)与均质后(下)样品-DLS检测报告

● 颗粒细化:D90 从原样 9875.00 nm 快速降至第 5 遍 294.10 nm,已满足客户 D90≤300 nm 的要求,后续循环可进一步细化粒径,整体颗粒更细腻。

● 分散优化:PDI 从 0.423 降至第 10 遍 0.156(全周期最优),粒径分布由双峰转为单峰,团聚大颗粒被充分打散,颗粒大小均匀、分散体系稳定;继续增加循环次数,分散效果下降,第 10 遍为综合最佳状态。

● 状态优化:分散液从浑浊粘稠、易分层,变为均一透亮、流动性好,不易堵塞管道,生产更顺畅。

● 品质提升:颜料着色力与遮盖力提升,成品光泽均匀,批次间色差、粘度波动减小,废品率降低,产品更稳定。

核心优势:为何优选该超高压均质技术?

作为油性颜料精细化分散解决方案供应商,超高压均质设备为企业带来实际收益,助力生产升级:

● 分散均匀,品质可控:纯物理处理无杂质引入,可精准控制颗粒粒径与分布,保留颜料性能,提升生产稳定性与产品合格率,适配高光泽、环保型涂料 / 油墨生产。

● 高效稳定,适配量产:工艺参数可调,处理效率比传统砂磨 / 球磨提升 65% 以上,第 10 遍循环即可达到最优效果(传统需 8–12 小时研磨),批次间粒径与 PDI 一致性达 98.5% 以上,适合大规模连续生产。

● 技术成熟,降本增效:设备核心部件自主研发,运行稳定;相比传统工艺,综合能耗降低约 40%,无需长时间研磨与复杂后处理,可降低生产与维护成本。

● 精准高效,适配性广:通过微射流通道精准剪切,实现 “破碎 — 分散” 一步完成,适合高比表面积、易团聚油性颜料;同时可适配有机 / 无机颜料及各类油性色浆,一机多用,提升设备利用率。

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