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铝粉的生产工艺和介绍

时间:2013-01-19 信息来源:www.titanos.cn

铝粉由于用途广、需求量大、品种多 ,所以是金属颜料中的一大类。颜料用的铝粉粒子是鳞片状的 ,也正是由于这种鳞片状的粒子状态 ,铝粉才具有金属色泽和屏蔽功效。金属铝粉工业化生产很久以前就有 ,早期的生产方法是捣冲法 ,把铝碎屑放在捣冲机的凹槽内 ,捣杵在机械发动下连续冲打凹槽内的铝屑 ,具有延展性的铝在攻击下逐渐酿成薄片并且破碎 ,在铝变得很是微薄细小后进行筛选 ,取出合乎要求的铝粉作为产品。捣冲法的生产效率很低 ,产品质量不易掌握 ,并且生产历程中粉尘许多 ,很是容易起火和爆炸。1894年 ,德国Hamtag用求磨机生产铝粉 ,在球磨机内放入钢球、铝屑和润滑剂 ,利用飞动的钢球击碎铝屑之后成为鳞片状铝粉 ,在球磨机内和管道里充满惰性气体 ,这种要领仍然沿用 ,被称之为“干法生产”。1910年 ,美国J。Hall发明了在球磨机内加入石油溶剂取代惰性气体 ,生产的铝粉与溶剂混成浆状 ,成为浆状铝粉颜料。这种要领设备简单 ,工艺宁静 ,产品使用起来很是便当 ,很快为世界各国所接纳。现代绝大大都铝粉颜料都接纳这种要领 ,这种要领也称之为“湿法”。

  中国铝粉工业自20世纪50年代起步 ,至今已有五十年的历史。雾化铝粉的亚音速空气雾化法均有接纳 ,压水雾化法也开始进入生产序列 ,产品既有非规则形状的 ,也有正球形的。在球磨法制造铝粉及铝粉浆方面 ,干法工艺和湿法工艺都有厂家接纳。生产的产品有漂浮型铝粉及铝粉浆、非漂浮型铝粉及铝粉浆。适合于水性涂料的水疏散铝浆早已面世 ,以合金形式的铝粉浆如锌铝浆也有生产。
       铝粉及铝粉浆的性质及分类
      (一) 铝粉的特性
       铝为银灰色的金属 ,相对分质量26。98 ,相对密度2。55 ,纯度99。5%的铝熔点为685度 ,沸点2065度 ,熔化潜热323kj/g ,铝有还原性 ,极易氧化 ,在氧化历程中放热。急剧氧化时每克放热15。5 kj/g ,铝是延展性金属 ,易加工。金属铝外貌的氧化膜膜透明、且有很好的化学稳定性。
     颜料用的铝粉是指粒子呈鳞片状 ,外貌包覆处理剂且宜于做颜料的铝粉。铝粉浆是颜料铝粉与溶剂的混淆物 ,它的用途和特性与铝粉大致相同 ,由于它使用起来简便 ,故产量和用量更大。
      (二) 颜料用铝粉与其他颜料相比 ,更具有其特性 ,体现在以下几方面:
      1、鳞片状遮盖的特性 铝粉粒子呈鳞片状 ,其片径与厚度的比例约莫为(40:1)-(100:1) ,铝粉疏散到载体后具有与底材平行的特点 ,众多的铝粉相互连接 ,巨细粒子相互填补形成连续的金属膜 ,遮盖了底材 ,又反射涂膜外的光线 ,这就是铝粉特有的遮盖力。铝粉遮盖力的巨细取决于外貌积的大少 ,也就是径厚比。铝在研磨历程中被延展 ,径厚比不绝增加 ,遮盖力也随之加大。
     2、铝粉的屏蔽特性 疏散在载体内的铝粉爆发漂浮运动 ,其运动的结果总是使自身与被载体涂装的底材平行 ,形成连续的铝粉层 ,并且这种铝粉层在载体膜内多层平行排列。各层铝粉之间的孔隙相互错开 ,切断了载体膜的毛细微孔 ,外界的水分、气体无法透过毛细孔抵达底材 ,这种特点就是铝粉良好的物理屏蔽性。
       3、铝粉的光学特性 铝粉由色浅、金属光泽高的铝制成 ,它的外貌光洁 ,能反射可见光、紫外光和红外光的60%-90% ,用含有铝粉的涂料涂装物体 ,其外貌银白灼烁 ,这就是铝粉反射光线的特征。
        4、铝粉的“双色效应”特性 铝粉由于具有金属光泽宁静行于被涂物的特性 ,在含有透明颜料的载体中 ,铝粉的光泽度和颜色深浅随入射光的入射角度和视角的变革爆发光和色的变革 ,这种特性称为“双色效应”。铝粉在涂膜内以差别条理排列 ,当入射光照射到各层铝鳞片时 ,因穿过差别厚度的涂膜受到差别的削弱 ,反射出的光线显然亮度也差别。当光线射入含透明颜料和铝粉的膜层内时 ,入射光透过颜料粒子成为有色光 ,再经过差别条理的铝粉反射出来 ,就会爆发色和谐金属光的变革 ,入射光和视角自笔直逐渐爆发角位移动 ,光线则透过差别粒子数量的颜料和差别粒径的铝粉 ,反射出的光线的色和谐金属光也爆发无穷的变革。铝粉的这种特性 ,已广泛地应用于涂料内 ,作锤纹漆或金属漆。
        5、铝粉的漂浮特性 颜料用铝粉及铝粉浆的一大种类是漂浮型的 ,它的特点是鳞片状浮于涂膜表层。
       第三节 铝粉的应用
       一、铝粉因具有银白色金属光泽 ,所以俗称铝银粉或银粉 ,其化学成份实为“铝” ,并非“银”。应用规模:粉末涂料、油墨、塑胶色母粒、印刷、仿金纸、仿金卡、金胶片、纺织品 ,但在水性漆及带酸碱的油漆中使用会氧化变黑。不推荐用于要求耐酸碱及与雨水结合的场合。
        二、超细银粉:1、超细浮银外貌积大 ,当其袒露在空气中 ,能迅速在其外貌生成一层钝态的;つ ,即氧化发黑 ,需做好密封步伐 ,浮银不推荐用于要求耐碱的场合 ,如有要求可考虑接纳银白珠光粉;2、银粉的批次间有一定的差别 ,且受工艺、喷涂的影响较大 ,除需尽量坚持生产工艺的稳定性外 ,应先试验再生产 ,以免扩大损失。3、超细银盖底添加量1-2% ,在添加高光蜡AW500B的情况下0。6%-1。5%就可盖底并爆发很强的金属光泽 ,银粉添加量大越白 ,添加量越小越蓝 ,添加量缺乏时有黑点黑丝 ,或俗称苍蝇屎 ,整体偏黑。4、浮银呈片状 ,总是漂浮在涂层的最外面一层 ,所以硬度及抗氧化发黑的性能稍差 ,要获得较好的硬度需内加消印增硬剂AS501 ,外加银粉增硬剂POL16 ,POL09等 ,不可加高光蜡、金银粉排列剂、聚乙烯蜡等 ,混适时间越长效果越好

       三、浮银:1、银粉粒径越小金属感越强 ,遮盖力也越强;添加量太大易爆发吐粉和梗塞枪头的现象;添加量不敷时容易泛起黑点、发花或细小的条纹。R18、R01等特效新型银粉疏散剂是用SIO2作载体的高效疏散剂 ,差别于普通的银粉疏散剂 ,不管银粉添加几多均可均匀疏散无黑点 ,因而可以通过调理底色及减少银粉用量来调制灰黑、蓝相及差别色相的银粉效果 ,添加量极小 ,对流平有良好的增进作用。外加到片料里一起磨 ,不可直接外加 ,直接外加会爆发颗料及白点等 ,R01效果最好 ,直接干混无颗粒。2、浮型铝粉的片状结构在研磨挤出历程中会被破坏(变形或破坏) ,结果使颜色发灰 ,所以一般使用干混要领。
       四、非浮银:1、非浮银均匀地、平行地漫衍在整个涂膜在中 ,因而被树脂包裹 ,所以具有良好的抗氧化性及耐磨性 ,较好的耐候耐酸碱性 ,无手印 ,外貌亮泽 ,且颜色可从底粉来调理 ,但添加量较浮银大 ,金属效果无浮银强 ,较白。2、PCRDIS型铝粉特别适用于户外产品 ,因为有无机包覆层 ,具有很好的耐水 ,耐候 ,耐化学性;虽然用硅等质料包膜 ,但在自然曝晒的情况中 ,铝粉在光照和湿度等条件下 ,很快会爆发氧化等化学物理变革 ,从而使金属感减弱 ,涂膜发灰发暗 ,泛起灰斑等。为解决此类问题及被擦伤等问题 ,建议用透明粉罩光。3、盖底添加量以透明底粉测试 ,闪银的添加量最多可以抵达10%左右;混淆与喷涂工艺直接影响喷涂与遮盖效果 ,请注意混淆均匀及喷涂的一致性 ,粒径越粗闪烁效果越好。4、由于银粉颗粒在形状、密度和带电荷量方面与粉料保存差别 ,会造身疏散现象而影响上粉。接纳邦定技术将粉末与银粉进行粘接 ,上粉及效果大大提高。5、铝粉能耐高温600度稳定色。
        第四节 铝粉使用的宁静事项
        一、一般介绍
        粉末涂料比普通油漆的宁静危害要低 ,与溶剂/空气混淆物相比 ,粉末/空气混淆物的引发着火能量是50-100倍。可是 ,所有可燃性的粉末或灰尘都会与空气形成爆炸性混淆物 ,是一种潜在的危险源。但如果事先接纳相应的步伐 ,可以进行宁静的运输 ,贮存和加工。为宁静起见 ,前面提到的种种粉末的粉末浓度均不可凌驾10g/m3。在喷涂区 ,往往会凌驾这个浓度。因为总有足够的氧气含量 ,因此必须制止引起凌驾这一最低能量的火花。
        PTB(物理技术联邦研究所)BAM(质料试验联邦实验室)已测定了种种含颜料的粉末涂料的爆炸数据。结果证明 ,在“最高爆炸压力”和“最高增加压力”方面 ,挤出和干混的物料没有什么区别。

与不含颜料的树脂粉末比较 ,当加入5-6%的铝粉时 ,所谓的粉末常量(Dust Comstant ,爆炸力的怀抱)和最高爆炸压力要增加10%。铝粉含量继续增加时 ,爆炸力也会增加。当铝粉含量大于25%以后 ,会抵达纯金属粉末的爆炸力。可是 ,这种和铝粉颜料的依赖关系并不造用于最低引发燃烧能量。不管接纳何种疏散要领 ,纯的树脂粉末都达不到最低引发燃烧能量。如果铝粉颜料含量>10%及使用细小粒径及未经包覆处理的铝粉时 ,最低的引发燃烧能量可能被降低。
        含铝粉的粉末涂料 ,它们跟普通的含颜料的粉末涂料一样 ,只要不凌驾划定的极限 ,是没有着火和爆炸的危险。

         为了包管整个喷涂历程中的宁静 ,必须制止在工厂中泛起铝粉的疏散、累积和集中。这些基本要求也适用于含有铜金粉的溶剂型涂料。可是直接由铜锌合金粉末引起的爆炸危险要比铝粉小。
        粉末设备最最得要的是所有的部件和操作人员必须有良好的接地。室内的粉尘浓度应控制在最低水平 ,按外地地方的划定接纳排风系统。任何情况下 ,要制止明火 ,火星和过热的外貌。

        第五节 铝粉的生产和加工要领

  1、熔融挤出法:

  该要领是将金属颜料与粉末涂料的其余身分(树脂等)通过螺杆挤出机加热挤出。尽管金属颜料与粉末涂料能够充分混淆 ,但金属颜料在高粘度的熔融体中取向缺乏。另外 ,在下一道破坏工序中 ,颜料的片状结构不可制止的会被破坏。用该法生产的金属粉施工时金属效果带灰色。因此 ,此要领仅被用于锤纹粉的制作。
       2、干混法:
       该法是将金属颜料干粉加入已破坏的粉末涂料中接纳机械式混淆器混淆。干混法的优点是金属颜料和粉末涂料混适时不甚猛烈 ,从而避免片状金属颜料的变形 ,金属效果因而也不会受到影响。另外 ,疏松的颜料/树脂混淆体也很是有利于金属颜料的取向 ,提高闪光效果。该法的缺点是在接纳自动喷涂设备处理接纳粉末时 ,由于金属颜料与树脂粉末颗粒的形状、密度和所带电荷有很大差别 ,从而爆发疏散现象。
        3、粘结牢固法(Bonding-Process):
        该法将金属颜料与粉末涂料一边干混 ,一边同时加热 ,使得温度刚刚凌驾树脂的软化点 ,此时就能将金属颜料牢固粘结在带黏性的树脂粉末的外貌 ,从而避免粉末在施工中和施工后接纳时金属颜料与树脂粉末的疏散现象。就是现在流行的邦定法。

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