干法激光粒度儀在粉末涂料行業(yè)的應(yīng)用
隨著近年來(lái)國(guó)家環(huán)保高壓及綠色發(fā)展要求，我國(guó)“漆改粉”趨勢(shì)加速，粉末涂料在整個(gè)涂料體系中所占份額越來(lái)越大。根據(jù)Global Market Insights,Inc.的報(bào)告，到2025年，粉末涂料市場(chǎng)預(yù)計(jì)將超過(guò)170億美元。而從范圍看，我國(guó)粉末涂料產(chǎn)銷(xiāo)量已占60%左右，著粉末涂料發(fā)展!
與傳統(tǒng)液態(tài)涂料相比，粉末涂料對(duì)材料的利用率很高（高達(dá)99%），任何過(guò)量噴涂都可以回收利用，從而大限度地減少了浪費(fèi)；具有更廣泛的顏色選擇和紋理強(qiáng)化了粉末涂料成為液體涂料的有力替代品；粉末涂料具有可持續(xù)性、清潔性、安全性等特性，與替代涂料相比，粉末涂料具有優(yōu)異的性能特征以及顯著的成本優(yōu)勢(shì)，在農(nóng)業(yè)和建筑、電器、汽車(chē)和運(yùn)輸?shù)裙I(yè)涂飾市場(chǎng)占15%以上并持續(xù)增長(zhǎng)。
粉末涂料市場(chǎng)一直在發(fā)展，而保證粉末涂料質(zhì)量檢測(cè)的科學(xué)儀器也在不斷創(chuàng)新發(fā)展。我們都知道，涂料顆粒的粒度分布對(duì)粉末涂料性能的影響有以下幾大方面：
1、涂料顆粒粒徑影響其帶電性能
粉末涂料噴涂時(shí)的粘附力主要來(lái)源于靜電荷的庫(kù)侖力。涂料顆粒一般來(lái)說(shuō)粒徑越大帶電性越好，但是顆粒的重力隨粒徑加大的增長(zhǎng)速度大于庫(kù)侖力的增長(zhǎng)速度。也就是說(shuō)顆粒大到一定程度后，重力會(huì)遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力，導(dǎo)致上粉率和涂覆效果會(huì)變差。故理想狀態(tài)下的粉末涂料顆粒粒徑應(yīng)該盡量控制在10μm-60μm之間。粉末涂料太細(xì)或者太粗，涂裝施工效率、質(zhì)量就會(huì)下降。
圖一 不同粒徑涂料帶電性能
2、影響涂料的流平性
粉末涂料吸附在工件上被加熱后形成高粘度的流體狀態(tài)，然后逐漸流平固化。通過(guò)研究流平時(shí)間的NIX和DODGE公式：t=kμR/γ（t是涂料顆粒聚結(jié)時(shí)間、k是常數(shù)、R是涂料顆粒半徑、γ涂料的表面張力、μ涂料粘度），我們可以知道涂料顆粒粒徑跟流平時(shí)間成正比。粉末涂料的粒度分布不均勻或者顆粒太粗，將嚴(yán)重影響流平性。
圖二 粒度分布均勻的粉末涂料流平效果明顯
3、影響涂層厚度
傳統(tǒng)粉末涂料的平均粒徑一般控制在30μm -50μm，涂層厚度一般在60μm -100μm之間。不同類(lèi)型的工件需要的涂層厚度不同。同時(shí)涂層厚度也在很大程度上影響單位重量的粉末涂料能夠涂覆的面積。因此粉末涂料的粒度分布可以說(shuō)是直接影響涂料性能及經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù)。
4、影響涂料的儲(chǔ)藏性能
根據(jù)部分行業(yè)專(zhuān)家的研究，粉末涂料存在一個(gè)臨界粒徑，大于這個(gè)粒徑，粉末不易結(jié)塊，反之則很容易結(jié)團(tuán)。涂料產(chǎn)品的粒徑不應(yīng)該低于臨界粒徑，否則產(chǎn)品的儲(chǔ)藏性將變得很差。
圖三 粉末涂料顯微圖像
從上圖的粉末涂料顯微圖像中我們可以看到其中有為數(shù)眾多的小于5微米的“有害”顆粒，這些顆粒既浪費(fèi)了原材料和能源，又嚴(yán)重影響涂料的存藏性能，應(yīng)該盡量減少其含量。
因此，有效測(cè)定粉末顆粒的分布才能保證粉末涂料的高質(zhì)量應(yīng)用。激光粒度儀是當(dāng)前流行的粒度測(cè)試儀器之一，其測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍大、測(cè)試速度快、對(duì)使用環(huán)境要求不高、重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)滿足了涂料行業(yè)的測(cè)量需求。但隨著粉末涂料的異軍突起，常用的濕法測(cè)試由于粉末涂料樣品親水性不好以及添加分散劑后容易產(chǎn)生氣泡等原因，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定，并容易造成結(jié)果拖尾。
而干法測(cè)試通過(guò)空氣作為分散介質(zhì)，在粒度檢測(cè)時(shí)對(duì)粉末涂料樣品進(jìn)行干法分散處理，測(cè)試時(shí)即可以模擬粉末涂料在應(yīng)用中的狀態(tài)，得到的測(cè)試結(jié)果更好的反應(yīng)粉體應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，粉末涂料行業(yè)用戶(hù)也迫切地要求激光粒度儀具有方便快捷、數(shù)據(jù)報(bào)表呈現(xiàn)靈活等自動(dòng)化、個(gè)性化特點(diǎn)的使用需求。而高性能、簡(jiǎn)單易用的全自動(dòng)干法測(cè)試系統(tǒng)，智能多樣化的軟件功能正是LS-909E顯著的優(yōu)勢(shì)，能為行業(yè)用戶(hù)帶來(lái)行云流水一般的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。
圖四 歐美克LS-909E干法激光粒度儀
歐美克LS-909E干法激光粒度儀正是基于粉末涂料用戶(hù)對(duì)高性能干法儀器的需求而開(kāi)發(fā)的一款性能的粒度分析儀。
LS-909E干法進(jìn)樣系統(tǒng)由干法進(jìn)樣器、全封閉進(jìn)樣窗口、靜音泵空壓機(jī)、油水過(guò)濾器和吸塵器等部件構(gòu)成。在硬件方面，主機(jī)裝載了進(jìn)口的高性能進(jìn)口He-Ne氣體激光發(fā)射器，結(jié)合永磁體空間濾波器設(shè)計(jì)及一體化激光發(fā)射器技術(shù)，保障了LS-909E激光粒度分析儀具有0.1-1400um的較寬測(cè)試范圍及重現(xiàn)性小于1%的高分辨率可靠結(jié)果。
搭配歐美克DPF-110自動(dòng)干法進(jìn)樣系統(tǒng)，樣品池具有三重調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)：進(jìn)料速度由先進(jìn)的壓電陶瓷晶體精確控制，使測(cè)試遮光率易于控制并節(jié)省樣品量；內(nèi)置分散壓和負(fù)壓傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)樣狀態(tài)，并具有錯(cuò)誤警示功能；干法窗口采用密閉管道式設(shè)計(jì)，結(jié)合窗口負(fù)壓保護(hù)設(shè)計(jì)與大功率吸塵器粉塵回收裝置，大限度回收樣品，也使主機(jī)不受粉塵影響，極大減少了窗口維護(hù)及擦拭清潔工作，并提高了窗口玻璃的使用壽命，同時(shí)也提升了測(cè)試分析速度。以上多種特性共同保障了LS-909E干法測(cè)試對(duì)多種不同特性樣品的適應(yīng)性及良好的重現(xiàn)性和真實(shí)性。
在軟件設(shè)計(jì)方面，LS-909E智能軟件控制自動(dòng)對(duì)中系統(tǒng)保證了精確的光學(xué)對(duì)中和多次測(cè)量的重現(xiàn)性。自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)精度達(dá)0.2um，速度更快，既可作為自動(dòng)測(cè)量的一部分，亦可在屏幕上單擊鼠標(biāo)來(lái)完成。結(jié)合智能判斷對(duì)中軟件功能，避免了傳統(tǒng)粒度測(cè)量中因?qū)χ胁涣紝?dǎo)致的結(jié)果偏差，并能延長(zhǎng)對(duì)中機(jī)構(gòu)壽命。
值得一提的是，LS-909E還配備有完善、開(kāi)放的樣品參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有200多種常見(jiàn)材料光學(xué)參數(shù)，用戶(hù)也可以自定義材料和折射率，包括折射率實(shí)部和虛部（對(duì)應(yīng)樣品的吸收率）。結(jié)合簡(jiǎn)單易操作的SOP標(biāo)準(zhǔn)操作流程，使分析測(cè)試流程標(biāo)準(zhǔn)化，減少人為因素的影響。同時(shí)提供多種測(cè)試報(bào)告模式和高度個(gè)性化的自定義功能：可提供通用測(cè)試報(bào)告、篩分測(cè)試報(bào)告、百分測(cè)試報(bào)告，并具有平均報(bào)告、統(tǒng)計(jì)報(bào)告、擬合報(bào)告功能，以及可自定義專(zhuān)業(yè)測(cè)試報(bào)告模板功能。測(cè)試報(bào)告支持pdf、excel、word及其他文本格式等豐富的導(dǎo)出格式，報(bào)告圖表可直接右鍵保存。此外用戶(hù)還能夠在軟件中同時(shí)查看多個(gè)測(cè)試報(bào)告結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖形比對(duì)和數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)、排序、篩選，并能以表格形式輸出。
其智能、友好、符合多種應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件功能可定義測(cè)試報(bào)告模板，讓粒度測(cè)試分析變得輕松可靠。
歐美克LS-909E的定位是一款高性?xún)r(jià)比干法激光粒度儀，甫一問(wèn)世，已在第二十四屆中國(guó)涂料展上得到了廣大用戶(hù)的高度關(guān)注和良好反響。粒度測(cè)試是一門(mén)涉及知識(shí)面極為寬廣的技術(shù)學(xué)科，在每一個(gè)行業(yè)中都有極深入的應(yīng)用研究，即使是在粒度檢測(cè)行業(yè)打拼了二十多年的歐美克人也一直不斷虛心前行，不斷探索更智能化的解決方案、更高效的新技術(shù)及更全面的服務(wù)推向行業(yè)市場(chǎng)，為粉末涂料客戶(hù)在現(xiàn)有和新的應(yīng)用領(lǐng)域提供了顯著的附加值，共同助力粉末涂料行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展！
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