分散机分散超细粉研究13:静电分散

2020-6-9 15:48:59|EDITOR:

静电分散

静电已经在表面喷涂、矿粉分选、静电集尘、印刷和照相等技术领域得以广泛应用。静电分散是一种新的超细粉体颗粒分散方法。其基本原理是:根据库仑定律,使颗粒表面形成极性电荷,利用同极性电荷的相互排斥作用阻止颗粒团聚,从而实现颗粒均匀分散【到。根据静电学原理,颗粒间库仑斥力与两颗粒的荷电量乘积成正比,颗粒的荷电量越大,静电排斥力越强。因此,让颗粒最大限度的荷电是静电分散方法的关键,通常使颗粒荷电的方法是接触带电、感应带电、电子束照射荷电和电晕带电,其中最有效的方法是电晕带电。

20世纪初以来,随着静电除尘器的出现以及在工业上的成功应用,人们对颗粒荷电,特别是微细颗粒的荷电研究投入了很大的热情。深入研究了气体的放电机理,颗粒的荷电机理,以及颗粒在电场中的运动轨迹。然而,人们所做的一切都是为了更有效地将分散的颗粒聚集起来,以达到除尘和保护环境的目的。至于利用颗粒荷电以进行静电分散,则少有研究。只是在20 世纪50年代,日本大学的浅川勇吉教授通过实验对静电分散的可能性进行了研究;60年代,日本福井大学的增田闪一教授等人对静电分散的大规模应用进行了长期的研究,结果证明静电分散的效果是非常明显的。但在此之后,未见有关于静电分散研究更深入的报道。在国内,对静电分散研究较少,但随着超细粉体及纳米技术的发展,粉体•团聚现象显得尤为突岀,解决粉体团 聚难题成为当今急迫的课题。北京科技大学对超细颗粒的抗聚团静电分散进 行研究,取得了一定进展。

任俊、卢寿慈、沈健等人网1提出了一种静龟抗团聚方法,研究表明静电可以使超细颗粒具有显著的抗团聚分散作用,在空气相对湿度为70%75% 时,有效作用时间可达72h在干燥空气中,静电抗团聚的极限粒径是颗粒性质和电场强度的函数,与电场强度的平方成反比关系。

徐政、卢寿慈【曲研究了荷电量对超细粉体静电分散及其分散效果影响,结果表明:

(1) 粉体的分散程度与粉体颗粒的荷电量有关,对同一粉体而言荷电量越大则分散程度越好。

(2) 通过电晕荷电方式使粉体颗粒荷电,存在使荷电量最大且分散性能最好的最佳荷电电压为32kV

表面处理可以强化超细颗粒的静电分散作用。用不同表面活性剂对超细


颗粒进行表面处理后,再进行静电分散效果会更好。任俊等人皿)对这种复合分散方法进行了研究,认为复合分散更适用于要求分散性高、且单一分散方法难以有效实现充分分散的场合。

静电分散的研究虽然取得一定的进展,但是关于静电分散和复合分散的机理研究,影响因素研究较少,没有形成完善的理论体系。实验研究的样品范围不够宽。对颗粒的带电性质、荷电规律的研究以及高效荷电设备、静电分散设备的研究也较少,这就导致了静电分散的分散效果差,且时效性较短, 一般在两天左右;静电分散的荷电效果不好,颗粒的荷电量小,不均匀;需最佳荷电电压太高,耗电量大;因而阻碍了高效的静电分散设备的开发和应用。对于复合分散新方法研究较少,并且只针对颗粒的湿法表面化学改性与静电分散相复合的分散方法,没有对颗粒干法表面改性、机械力化学改性与静电分散的相复合的分散方法研究。因此,很有必要对干法表面改性与静电分散相复合的分散方法进行研究。在静电分散效果的评价方法上,多采用下落测出法、分散指数法等,这些方法虽有各自的优点,但不能直观的反映粉体荷电以后的分散程度,并且误差大,可操作性差,因此需要寻找更好的科学评价方法,以适应发展的要求。

静电分散和复合分散作为一种新技术,虽取得较好的分散效果,但还不成熟、不完善,有许多关键技术还未解决,尚不能完全解决空气中的团聚问题。因此,还需要在理论上和技术上进一步研究,使它成熟和完善,提髙分散效果,推进它工业化的进程,完全解决空气中的团聚问题。


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