İlk olarak, karıştırma prensibi
Bıçakların ve döner çerçevenin birbirini döndürmesiyle mekanik süspansiyon oluşturulur ve korunur, böylece sıvı ve katı fazlar arasındaki kütle transferi artırılır. Katı-sıvı karıştırma genellikle aşağıdaki kısımlara ayrılır: (1) katı parçacıkların süspansiyonu; (2) çökelmiş parçacıkların yeniden süspansiyonu; (3) süspansiyon halindeki parçacıkların sıvıya sızması; (4) parçacıklar arasında ve parçacıklar ile paletler arasında uygulanan kuvvet, parçacık kümelerinin dağılmasına veya parçacık boyutunun kontrol edilmesine neden olur; (5) sıvı ve katı arasında kütle transferi.
İkinci olarak, karıştırma etkisi
Karıştırma işlemi, aslında bulamaç içindeki çeşitli bileşenleri standart bir oranda karıştırarak, düzgün bir kaplama sağlamak ve direk parçalarının tutarlılığını garanti etmek için bir bulamaç hazırlamayı içerir. Malzemeler genellikle beş işlemden oluşur: ön işlem, karıştırma, ıslatma, dağıtma ve ham maddelerin flokülasyonu.
Üçüncüsü, bulamaç parametreleri
1, viskozite:
Bir sıvının akışa karşı direnci, sıvının saniyede 25 piksel hızla aktığı zaman, 25 piksel karelik bir düzlem başına gereken kayma gerilimi miktarı olarak tanımlanır ve kinematik viskozite olarak adlandırılır ve Pa.s cinsinden ifade edilir.
Viskozite, akışkanların bir özelliğidir. Akışkan boru hattında akarken, laminer akış, geçiş akışı ve türbülanslı akış olmak üzere üç durum söz konusudur. Bu üç akış durumu karıştırma ekipmanında da mevcuttur ve bu durumları belirleyen ana parametrelerden biri akışkanın viskozitesidir.
Karıştırma işlemi sırasında, viskozitenin 5 Pa·s'den az olması genellikle düşük viskoziteli sıvılar olarak kabul edilir; örneğin: su, hint yağı, şeker, reçel, bal, yağlama yağı, düşük viskoziteli emülsiyonlar vb.; 5-50 Pa·s arası orta viskoziteli sıvılar olarak kabul edilir; örneğin: mürekkep, diş macunu vb.; 50-500 Pa·s arası yüksek viskoziteli sıvılar olarak kabul edilir; örneğin: sakız, plastisol, katı yakıt vb.; 500 Pa·s'den fazla olması ise çok yüksek viskoziteli sıvılar olarak kabul edilir; örneğin: kauçuk karışımları, plastik eriyikler, organik silikon vb.
2, parçacık boyutu D50:
Bulamaçtaki parçacıkların hacimce %50'sinin parçacık boyutu aralığı.
3, katı içerik:
Çamurdaki katı madde yüzdesi, teorik katı madde oranı sevkiyattaki katı madde içeriğinden daha düşüktür.
Dördüncüsü, karma etkilerin ölçüsü
Katı-sıvı süspansiyon sisteminin karıştırma ve homojenliğini tespit etme yöntemi:
1, doğrudan ölçüm
1) Viskozite yöntemi: Sistemin farklı noktalarından numune alınarak, bulamacın viskozitesinin viskozimetre ile ölçülmesi; sapma ne kadar küçükse, karışım o kadar homojendir;
2) Parçacık yöntemi:
A) Sistemdeki farklı noktalardan, partikül boyutu kazıyıcı kullanarak bulamacın partikül boyutunu gözlemlemek suretiyle numune alımı; partikül boyutu, ham madde tozunun boyutuna ne kadar yakınsa, karıştırma o kadar homojen olur;
B) Sistemin farklı noktalarından örnekleme yapılarak, bulamacın parçacık boyutunu gözlemlemek için lazer kırınımı parçacık boyutu test cihazı kullanılmıştır; parçacık boyutu dağılımı ne kadar normal olursa, daha büyük parçacıklar o kadar küçük, karıştırma o kadar homojen olur;
3) Özgül ağırlık yöntemi: Sistemin farklı noktalarından örnek alınarak, bulamacın yoğunluğu ölçülür; sapma ne kadar küçükse, karışım o kadar homojendir.
2. Dolaylı ölçüm
1) Katı madde içeriği yöntemi (makroskobik): Sistemin farklı noktalarından örnek alınarak, uygun sıcaklık ve süre fırınlandıktan sonra katı kısmın ağırlığı ölçülür; sapma ne kadar azsa, karışım o kadar homojendir;
2) SEM/EPMA (mikroskobik): Sistemin farklı konumlarından alınan numuneler alt tabakaya uygulanır, kurutulur ve bulamaç kurutulduktan sonra filmdeki parçacıkların veya elementlerin dağılımı SEM (elektron mikroskobu) / EPMA (elektron probu) ile gözlemlenir; (sistem katıları genellikle iletken malzemelerdir)
Beşinci olarak, anot karıştırma işlemi
İletken karbon siyahı: İletken madde olarak kullanılır. Fonksiyonu: İletkenliği artırmak için büyük aktif madde parçacıklarını birbirine bağlamak.
Kopolimer lateks — SBR (stiren bütadien kauçuk): bağlayıcı olarak kullanılır. Kimyasal adı: Stiren-Bütadien kopolimer lateks (polistiren bütadien lateks), suda çözünebilen lateks, katı madde içeriği %48~50, pH 4~7, donma noktası -5~0 °C, kaynama noktası yaklaşık 100 °C, depolama sıcaklığı 5~35 °C. SBR, iyi mekanik stabiliteye ve işlenebilirliğe sahip, yüksek yapışma mukavemetine sahip anyonik bir polimer dispersiyonudur.
Sodyum karboksimetil selüloz (CMC) – (sodyum karboksimetil selüloz): Kalınlaştırıcı ve stabilizatör olarak kullanılır. Görünümü beyaz veya sarımsı flok lif tozu veya beyaz tozdur, kokusuz, tatsız, toksik değildir; soğuk veya sıcak suda çözünür, jel oluşturur, çözelti nötr veya hafif alkalidir, etanol, eter, izopropil alkol veya aseton gibi organik çözücülerde çözünmez, %60'lık etanol veya aseton sulu çözeltisinde çözünür. Higroskopiktir, ışığa ve ısıya dayanıklıdır, viskozitesi sıcaklık artışıyla azalır, çözelti pH 2 ila 10 arasında stabildir, pH 2'den düşük olduğunda katılar çökelir ve pH 10'dan yüksek olduğunda renk değiştirme sıcaklığı 227 °C, karbonizasyon sıcaklığı 252 °C ve %2'lik sulu çözeltinin yüzey gerilimi 71 nm/n'dir.
Anot karıştırma ve kaplama işlemi aşağıdaki gibidir:
Altıncı olarak, katot karıştırma işlemi
İletken karbon siyahı: İletken madde olarak kullanılır. Fonksiyonu: İletkenliği artırmak için büyük aktif madde parçacıklarını birbirine bağlamak.
NMP (N-metilpirolidon): karıştırma çözücüsü olarak kullanılır. Kimyasal adı: N-Metil-2-polipirolidon, moleküler formülü: C5H9NO. N-metilpirolidon, hafif amonyak kokulu, suyla her oranda karışabilen ve neredeyse tüm çözücülerle (etanol, asetaldehit, keton, aromatik hidrokarbon vb.) tamamen karışan bir sıvıdır. Kaynama noktası 204 °C, parlama noktası 95 °C'dir. NMP, düşük toksisiteye, yüksek kaynama noktasına, mükemmel çözünürlüğe, seçiciliğe ve kararlılığa sahip polar aprotik bir çözücüdür. Aromatiklerin ekstraksiyonunda; asetilen, olefinler ve diolefinlerin saflaştırılmasında yaygın olarak kullanılır. Polimer için kullanılan çözücü ve polimerizasyon ortamı, şu anda şirketimizde NMP-002-02 için kullanılan, saflığı >%99,8, özgül ağırlığı 1,025~1,040 ve su içeriği <%0,005 (500 ppm) olan ürünlerdir.
PVDF (poliviniliden florür): Kalınlaştırıcı ve bağlayıcı olarak kullanılır. Bağıl yoğunluğu 1,75 ila 1,78 arasında olan beyaz toz halinde kristal yapılı bir polimerdir. Son derece iyi UV ve hava koşullarına dayanıklıdır ve filmi, bir veya iki on yıl boyunca dış mekanda bırakıldıktan sonra sertleşmez ve çatlamaz. Poliviniliden florürün dielektrik özellikleri özeldir; dielektrik sabiti 6-8 (MHz~60Hz) kadar yüksektir ve dielektrik kayıp tanjantı da yaklaşık 0,02~0,2 ile büyüktür ve hacim direnci biraz daha düşüktür, 2×10¹⁴ΩNaN'dir. Uzun süreli kullanım sıcaklığı -40°C ~ +150°C'dir ve bu sıcaklık aralığında polimer iyi mekanik özelliklere sahiptir. Cam geçiş sıcaklığı -39 °C, kırılganlaşma sıcaklığı -62 °C veya daha düşük, kristal erime noktası yaklaşık 170 °C ve termal bozunma sıcaklığı 316 °C veya daha yüksektir.
Katot karıştırma ve kaplama işlemi:
7. Bulamacın viskozite özellikleri
1. Karıştırma süresine bağlı olarak bulamaç viskozitesinin eğrisi
Karıştırma süresi uzadıkça, bulamacın viskozitesi değişmeden sabit bir değere doğru eğilim gösterir (bulamacın homojen bir şekilde dağıldığı söylenebilir).
2. Bulamaç viskozitesinin sıcaklıkla değişim eğrisi
Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, bulamacın viskozitesi o kadar düşük olur ve viskozite belirli bir sıcaklığa ulaştığında sabit bir değere doğru eğilim gösterir.
3. Aktarma tankındaki bulamacın katı madde içeriğinin zamana bağlı değişim eğrisi
Bulamaç karıştırıldıktan sonra, kaplama işlemi için transfer tankına borularla aktarılır. Transfer tankında, bulamacın parametrelerinin (hamur dahil) stabil kalmasını ve değişmemesini sağlamak için 25 Hz (740 RPM) dönüş hızı ve 35 Hz (35 RPM) devir hızıyla karıştırma yapılır. Bu sayede bulamaç kaplamasının homojenliği sağlanır.
4. Bulamacın viskozitesinin zamana bağlı grafiği
Yayın tarihi: 28 Ekim 2019