Pirma, maišymo principas
Maišant mentes ir besisukantį rėmą, kad jie suktųsi vienas kitą, sukuriama ir palaikoma mechaninė suspensija, o masės perdavimas tarp skystosios ir kietosios fazių pagerėja. Kietosios ir skystosios fazės maišymas paprastai skirstomas į šias dalis: (1) kietųjų dalelių suspensija; (2) nusodintų dalelių resuspendavimas; (3) suspenduotų dalelių infiltracija į skystį; (4) naudojimas tarp dalelių ir tarp dalelių bei menčių. Jėga priverčia dalelių aglomeratus išsisklaidyti arba kontroliuoja dalelių dydį; (5) masės perdavimas tarp skysčio ir kietosios fazės.
Antra, maišymo efektas
Maišymo procese įvairūs suspensijos komponentai sumaišomi standartiniu santykiu, kad būtų paruošta suspensija, užtikrinanti vienodą padengimą ir polių antgalių konsistenciją. Sudedamosios dalys paprastai susideda iš penkių procesų: žaliavų išankstinio apdorojimo, maišymo, drėkinimo, dispergavimo ir flokuliacijos.
Trečia, srutų parametrai
1, klampumas:
Skysčio pasipriešinimas tekėjimui apibrėžiamas kaip šlyties įtempio dydis, reikalingas 25 px 2 plokštumoje, kai skystis teka 25 px/s greičiu, vadinamas kinematiniu klampumu, matuojamas Pa·s.
Klampumas yra skysčių savybė. Kai skystis teka vamzdynu, yra trys būsenos: laminarinis tekėjimas, pereinamasis tekėjimas ir turbulentinis tekėjimas. Šios trys tekėjimo būsenos yra ir maišymo įrangoje, o vienas iš pagrindinių parametrų, lemiančių šias būsenas, yra skysčio klampumas.
Maišymo metu paprastai laikoma, kad klampumas yra mažesnis nei 5 Pa. Tai yra mažo klampumo skysčiai, pavyzdžiui: vanduo, ricinos aliejus, cukrus, uogienė, medus, tepimo alyva, mažo klampumo emulsija ir kt.; 5–50 Pas yra vidutinio klampumo skysčiai, pavyzdžiui: rašalas, dantų pasta ir kt.; 50–500 Pas yra didelio klampumo skysčiai, pavyzdžiui, kramtomoji guma, plastizolis, kietasis kuras ir kt.; daugiau nei 500 Pas yra itin didelio klampumo skysčiai, pavyzdžiui: gumos mišiniai, plastiko lydalai, organinis silicis ir kt.
2, dalelių dydis D50:
Dalelių dydžio diapazonas – 50 % suspensijos dalelių tūrio
3, kietasis turinys:
Kietosios medžiagos procentinė dalis srutose, teorinis kietosios medžiagos kiekio santykis yra mažesnis nei siuntos kietosios medžiagos kiekis
Ketvirta, mišraus poveikio matas
Kietos-skystos suspensijos sistemos maišymo ir sumaišymo vienodumo nustatymo metodas:
1, tiesioginis matavimas
1) Klampumo metodas: mėginių ėmimas iš skirtingų sistemos pozicijų, suspensijos klampumo matavimas viskozimetru; kuo mažesnis nuokrypis, tuo tolygesnis maišymas;
2) Dalelių metodas:
A, mėginių ėmimas iš skirtingų sistemos pozicijų, naudojant dalelių dydžio grandiklį, siekiant stebėti suspensijos dalelių dydį; kuo dalelių dydis artimesnis žaliavos miltelių dydžiui, tuo tolygesnis maišymas;
B, mėginių ėmimas iš skirtingų sistemos pozicijų, naudojant lazerinės difrakcijos dalelių dydžio matuoklį, siekiant stebėti suspensijos dalelių dydį; kuo normalesnis dalelių dydžio pasiskirstymas, kuo mažesnės, tuo didesnės dalelės, tuo tolygesnis maišymas;
3) Savitasis sunkio metodas: mėginių ėmimas iš skirtingų sistemos pozicijų, suspensijos tankio matavimas, kuo mažesnis nuokrypis, tuo tolygesnis maišymas
2. Netiesioginis matavimas
1) Kietosios medžiagos kiekio metodas (makroskopinis): imant mėginius iš skirtingų sistemos pozicijų, po tinkamos temperatūros ir laiko kepimo, matuojamas kietosios dalies svoris, kuo mažesnis nuokrypis, tuo tolygesnis maišymas;
2) SEM/EPMA (mikroskopinis): mėginys paimamas iš skirtingų sistemos pozicijų, uždedamas ant pagrindo, išdžiovinamas ir po suspensijos džiovinimo SEM (elektroniniu mikroskopu) / EPMA (elektroniniu zondu) stebimos plėvelėje esančios dalelės arba elementai; pasiskirstymas (sistemos kietosios medžiagos paprastai yra laidžiosios medžiagos).
Penkta, anodo maišymo procesas
Laidusis suodžiai: naudojami kaip laidus agentas. Funkcija: sujungti dideles aktyviosios medžiagos daleles, kad būtų užtikrintas geras laidumas.
Kopolimero lateksas – SBR (stireno butadieno kaučiukas): naudojamas kaip rišiklis. Cheminis pavadinimas: stireno-butadieno kopolimero lateksas (polistireno butadieno lateksas), vandenyje tirpus lateksas, kietųjų dalelių kiekis 48–50 %, pH 4–7, užšalimo temperatūra –5–0 °C, virimo temperatūra apie 100 °C, laikymo temperatūra 5–35 °C. SBR yra anijoninė polimero dispersija, pasižyminti geru mechaniniu stabilumu ir eksploatacinėmis savybėmis, bei dideliu sukibimo stiprumu.
Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC) – (natrio karboksimetilceliuliozė): naudojama kaip tirštiklis ir stabilizatorius. Išvaizda yra balti arba gelsvi flokuliariniai pluošto milteliai arba balti milteliai, bekvapiai, beskoniai, netoksiški; tirpsta šaltame arba karštame vandenyje, sudaro gelį, tirpalas yra neutralus arba šiek tiek šarminis, netirpsta etanolyje, eteryje. Organiniame tirpiklyje, tokiame kaip izopropilo alkoholis arba acetonas, tirpsta 60 % vandeniniame etanolio arba acetono tirpale. Ji yra higroskopinė, atspari šviesai ir šilumai, klampumas mažėja didėjant temperatūrai, tirpalas yra stabilus, kai pH yra nuo 2 iki 10, pH yra mažesnis nei 2, kietos medžiagos nusėda, o pH yra didesnis nei 10. Spalvos pasikeitimo temperatūra buvo 227 °C, karbonizacijos temperatūra – 252 °C, o 2 % vandeninio tirpalo paviršiaus įtempis buvo 71 nm/n.
Anodo maišymo ir dengimo procesas yra toks:
Šešta, katodo maišymo procesas
Laidusis suodžiai: naudojami kaip laidus agentas. Funkcija: sujungti dideles aktyviosios medžiagos daleles, kad būtų užtikrintas geras laidumas.
NMP (N-metilpirolidonas): naudojamas kaip maišymo tirpiklis. Cheminis pavadinimas: N-metil-2-polirolidonas, molekulinė formulė: C5H9NO. N-metilpirolidonas yra šiek tiek amoniako kvapo skystis, kuris bet kokiu santykiu tirpsta su vandeniu ir beveik visiškai susimaišo su visais tirpikliais (etanoliu, acetaldehidu, ketonu, aromatiniais angliavandeniliais ir kt.). Virimo temperatūra – 204 °C, pliūpsnio temperatūra – 95 °C. NMP yra polinis aprotinis tirpiklis, pasižymintis mažu toksiškumu, aukšta virimo temperatūra, puikiu tirpumu, selektyvumu ir stabilumu. Plačiai naudojamas aromatinių junginių ekstrakcijoje; acetileno, olefinų, diolefinų valyme. Polimerui naudojamas tirpiklis ir polimerizacijos terpė šiuo metu naudojami mūsų įmonėje NMP-002-02, kurio grynumas >99,8 %, savitasis sunkis 1,025–1,040, o vandens kiekis <0,005 % (500 ppm).
PVDF (polivinilidenfluoridas): naudojamas kaip tirštiklis ir rišiklis. Balti miltelių pavidalo kristalinis polimeras, kurio santykinis tankis yra nuo 1,75 iki 1,78. Jis pasižymi itin geru atsparumu UV spinduliams ir oro sąlygoms, o jo plėvelė nesukietėja ir nesutrūkinėja po vieno ar dviejų dešimtmečių buvimo lauke. Polivinilidenfluorido dielektrinės savybės yra specifinės, dielektrinė konstanta siekia 6–8 (MHz ~ 60 Hz), o dielektrinių nuostolių tangentas taip pat yra didelis, apie 0,02–0,2, o tūrinė varža yra šiek tiek mažesnė, t. y. 2 × 1014ΩNaN. Ilgalaikio naudojimo temperatūra yra nuo -40 °C iki +150 °C, šiame temperatūros diapazone polimeras pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis. Jo stiklėjimo temperatūra yra -39 °C, trapumo temperatūra yra -62 °C ar mažesnė, kristalų lydymosi temperatūra yra apie 170 °C, o terminio skilimo temperatūra yra 316 °C ar aukštesnė.
Katodo maišymo ir dengimo procesas:
7. Suspensijos klampumo charakteristikos
1. Suspensijos klampumo kreivė priklausomai nuo maišymo laiko
Ilgėjant maišymo laikui, suspensijos klampumas paprastai išlieka stabilus ir nekinta (galima sakyti, kad suspensija tolygiai pasiskirsto).
2. Srutos klampumo kreivė priklausomai nuo temperatūros
Kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis srutos klampumas, o pasiekus tam tikrą temperatūrą, klampumas paprastai stabilizuojasi.
3. Perpylimo bako suspensijos kietosios medžiagos kiekio kreivė laike
Sumaišius suspensiją, ji vamzdžiais tiekiama į perkėlimo baką dengimui dengimo įrenginiu. Perkėlimo bakas maišomas taip, kad sukimosi dažnis būtų 25 Hz (740 aps./min.), apsisukimų skaičius – 35 Hz (35 aps./min.), siekiant užtikrinti, kad suspensijos parametrai, įskaitant celiuliozę, būtų stabilūs ir nesikeistų. Medžiagos temperatūra, klampumas ir kietųjų dalelių kiekis – siekiant užtikrinti suspensijos padengimo vienodumą.
4, suspensijos klampumas su laiko kreive
Įrašo laikas: 2019 m. spalio 28 d.