介绍一种具有生产高质量分散体系的全新研磨机，同样搅拌机叶片端速、介质大小、类型及荷载条件下，其分散质量超出了现有的精细介质磨。

简介

    许多涂料生产商都面临着开发具有颗粒分布更窄的精细分散体系的挑战性需求。正是对新色彩效果和高透明度着色颜料分散体系的开发需求将颜料加工推向了传统精细介质研磨技术的极限。汽车漆、涂料、印刷喷墨，以及陶瓷工业都出现了这样的趋势。

    无数的事实证明了现有精细介质磨在生产上述透明分散体系时的运转已经非常接近设备的极限。其特点是即便颜料的分散周期延长，其质量的提高也十分有限。也就是说这类分散体系的质量在现有操作条件下已经十分接近现有研磨机能达到的最高质量。提高搅拌机叶片端速来提高研磨机的最高剪切水平可以提高产品质量。然而，大多数生产透明分散体系的精细介质磨已经达到或接近其最大推荐搅拌机叶片端速，超过了研磨机将收到过度磨损。

    现有研磨机的磨和介质磨损限制在叶片端速约15米/秒或3000英尺/分。由于生产更精细颗粒尺寸分散体系势必会在现有条件下延长研磨周期，因此在精细研磨机中集中使用尺寸更小、更均匀的球形介质，从而产生较高的最大剪切水平，达到更小的颗粒尺寸，得到更透明的产品。这种使用更精细介质的趋势再次证明了现有研磨机已经达到或接近其最大生产能力。

    比较新近的关于介质磨“高流量”再循环研磨工艺有助于改善上述情况，循环研磨通常在一定分散周期内产生更多的产品。由此可达到物料在研磨机内更窄的停留时间分布，从而达到更窄的产品颗粒尺寸分布。然而，循环研磨本身并不会增加介质磨内的最大剪切水平，因此在使用中最大产品质量即便是有也不会是太大的改变。

    在许多情况下，一旦研磨机进行优化，对产品质量要求的提高将导致优化介质磨在接近其操作极限的条件下运行。从一直以来对产品质量持续上升的要求来看，毫无疑问需要对研磨机进行进一步的改进。QMAX SupermillTM就是为达到大大高于相同条件下运行的现有研磨机所能达到的产品最大质量而设计的。

“OPTIMIZETM”数学分散模式

    OPTIMIZETM数学分散模式用于预测分散所使用操作条件的变化效果已有一段时间。OPTIMIZETM要求输入给定产品批次的产品质量和平均停留时间数据以及产品生产条件的定义。这种关系显示见图1。

    注意QMAX和QSTART限值是由模式中曲线拟合部分计算而得，不作为数据输入。QSTART可在用颗粒尺寸、透明度或着色强度作为质量衡量标准时进行测量，但停留在预混样品中成块的颜料会导致很大的测量误差。

    QMAX在定义上是指特定介质磨在有限停留时间和一系列规定条件下所能获得的最大产品质量。注意产品质量-停留时间曲线将随任何操作条件的变化而变化。模式中采用的RATE和QMAX值受研磨机配置和操作条件变化的影响。OPTIMIZETM模式的价值在于它能预测这些变化的影响，并为修改的操作条件和不同的研磨机对产品质量-停留时间曲线进行重新定义。

QMAX的重要性

    实际产品质量测量通常建立在对分散样品的物理测试基础上。物理测量包括颗粒尺寸、透明度、吸收率和散射系数等。OPTIMIZETM模式将这些物理测量转化为一个产品质量指标，把选定的质量标准给予100%的值，QMAX则定义为与上述标准相关的质量值，以标准百分比的形式给出。

    在典型的产品质量-停留时间曲线中，原始产品标准在停留时间为15.00分钟时产生并取值100%。用研磨机操作条件的最大质量(QMAX)比标准质量高5%，因此得到相当于标准105%的产品质量。对提升分散质量的要求促使人们选择新的质量标准，在采用相同操作条件的前提下，得到相同的产品质量-停留时间曲线，但需要17.88分钟的停留时间来达到新的产品标准。自此，新标准被赋予100%的标准值，而具有不变限值的QMAX仅比新标准高3%，因此具有标准103%的相对值。

    在不改变研磨机操作条件前提下进一步提高所需产品的标准质量，将缩小上升的产品质量标准与QMAX之间的差别，直至产品质量标准真正与质量-停留时间曲线的QMAX限值相等。假设相关的QMAX值仅比最新标准高0.5%，这个在测量质量值不变的QMAX就有了相对于最新标准100.05%的相对值。在与原始标准相同操作条件下产生的最新产品质量标准现在要求28.21分钟的停留时间。采用相同工艺操作条件对标准产品质量进行进一步提高已不可能，因为现有研磨机已经进行过优化并已接近操作极限。因此，有必要开发一种在相同操作条件下具备更高剪切水平和QMAX值的新型研磨机，来满足未来对产品质量的要求。

QMAX系列SUPERMILLTM

    在QMAX Supermill的设计阶段，设计者仔细回顾了现有Supermills系列具备的能力和精细介质磨所面临的未来产品质量要求。分析结果表明，所有被测试研磨机在相同操条件下产生的最大产品质量都基本相同，但有一些研磨机与其它研磨机相比能在较少停留时间内达到该最大质量。