激光粒度儀的應(yīng)用

眾所周知，歐美克激光粒度分析儀在粉末涂料行業(yè)的應(yīng)用非常普及。大家都認(rèn)識到粒度分析非常重要，但是在面對具體的技術(shù)案例時，如何分析和解決問題依然是眾多粒度儀用戶的難點問題。歐美克應(yīng)用技術(shù)團隊想大家之所想，向行業(yè)大咖虛心求教，獲得了一些“秘技”。在此，向大家分享一些我們的求學(xué)作業(yè)，期待能夠起到拋磚引玉的效果，幫助更多的用戶朋友提高對產(chǎn)品性能和質(zhì)量問題的分析、解決能力。

粉末涂料粒度分布會影響涂料的流平性、上粉率、回收率以及涂層厚度等諸多性能指標(biāo)。最主要的原因就是涂料顆粒的粒徑與涂料顆粒的帶電性、流平速度直接相關(guān)。 一般來說，涂料粒徑越小，就越有利于其固化時的流平，涂膜的外觀也越平整、光滑。同時降低涂料顆粒粒徑也可以降低涂層的厚度。

雖然降低涂料粒徑有利于提高流平性和降低涂層厚度，但是也要看到粉末涂料的帶電性是與顆粒粒徑的平方成正比的，小于10μm的超細(xì)粉帶電性很差。粉末涂料帶電性降低，就會導(dǎo)致涂裝施工中效率下降，出現(xiàn)涂料的上粉率、回收率降低問題。

多數(shù)的粉末涂料粒度相關(guān)問題都是圍繞著上述兩個基礎(chǔ)性能問題產(chǎn)生的。下面我們以粉末涂料使用過程一個常見的涂裝質(zhì)量問題——橘皮現(xiàn)象為例，簡單的分析探討一下。

橘皮是粉末涂料成膜過程中，熔融涂料局部流動的渦流效應(yīng)導(dǎo)致的質(zhì)量問題。這種局部渦流也稱為貝納德的旋渦。粉末涂料熔融時粘度變化導(dǎo)致了表面張力的變化，這樣便形成高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間（即后來的凹陷部位）；低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊（即后來的凸處部位）。

橘皮表現(xiàn)及其產(chǎn)生原因示意圖

粒徑小的涂料小顆粒熱容比大顆粒低，熔化時間比大顆粒短，聚結(jié)也較快。而粒徑大的涂料顆粒則情況相反，熔化和聚結(jié)時間長，流平相對較差。如果涂料整體粒度分布不合理，就有可能導(dǎo)致局部渦流效應(yīng)較強，最終使得涂層橘皮問題產(chǎn)生。

典型案例：某粉末廠的一款粉末涂料，客戶反饋有輕微橘皮問題，而且只是部分批次工件有問題。檢查噴涂工藝環(huán)節(jié)未發(fā)現(xiàn)問題原因。粉末廠檢查該款粉末涂料生產(chǎn)過程后，確認(rèn)配方及原材料無異動，排除了配方和原材料質(zhì)量問題。調(diào)取生產(chǎn)記錄資料，得知該款涂料用量大，是由三套同型號生產(chǎn)設(shè)備同時開工生產(chǎn)的，疑點焦距到了涂料擠出、粉碎分級過程。仔細(xì)檢查三套設(shè)備的工況，發(fā)現(xiàn)其中一臺設(shè)備磨機外殼溫度高出另外兩臺設(shè)備。抽檢該設(shè)備出產(chǎn)的粉末涂料粒度分布，發(fā)現(xiàn)雖然D50沒有明顯變化，但是D90變大明顯。

問題樣品粒度分布

正常樣品粒度分布

做噴涂試驗后，可以看出該涂料確實存在輕微的橘皮現(xiàn)象，問題原因找到。粉末涂料的粉碎過程大致如下：原料進入粉碎室，在動磨盤和靜磨盤的沖擊、剪切、摩擦作用下被粉碎。分級室中，粉末涂料在慣性力和風(fēng)力的雙重作用下，粗顆粒返回粉碎室，成品則向外輸出。通過調(diào)節(jié)磨盤間距、轉(zhuǎn)速，調(diào)整引風(fēng)量，就可以調(diào)整成品粉末涂料的粒度分布參數(shù)。對該套問題設(shè)備的磨機、分級機進行檢修，發(fā)現(xiàn)存在磨盤損耗大的問題。維修并對磨機工作參數(shù)做相應(yīng)調(diào)整后，出產(chǎn)粉末涂料粒度分布恢復(fù)正常，問題解決。

在這個案例中，能夠迅速精準(zhǔn)的定位和解決問題，檢測精度高、重復(fù)性好的粒度儀發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。如果僅僅靠工藝師的經(jīng)驗摸索，雖然最終也能解決問題，但是整個過程將變得繁瑣；消耗的工時、成本增加是必然的。

最后需要強調(diào)的是導(dǎo)致橘皮問題的因素不僅是一個，粉末涂料的基礎(chǔ)配方、流平劑的使用情況都會影響橘皮問題，大家在分析問題時需要綜合考慮。
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