不同鋯珠配比對球磨炭黑粒度的影響研究

裴 迅，郭鵬杰，姚 利

(天津長蘆海晶集團有限公司，天津 300450)

炭黑作為一種重要染色原料，已廣泛應用于化工領域中[1]，為滿足產品質量及工藝要求，炭黑團聚體粒徑應小于1 μm，在色漿中必須高度穩定分散[2]。然而炭黑特殊的結構和表面化學性質，致使炭黑粒子在水性體系中極易團聚，較難穩定的分散，限制了炭黑的應用范圍[3]。隨著社會對該問題的不斷深入研究發現[4-5]，通過添加分散劑[6]降低炭黑之間的表面張力,并采用有效的分散方式[7]，有助于炭黑在水性體系中的穩定分散。

目前，最主要的分散方式包括攪拌分散、超聲分散、剪切分散、球磨分散，其中，球磨法制備的炭黑色漿分散穩定性最好，具有納米化、粒子化等優良特性[8]。在球磨過程中，常采用大小不同的鋯珠作為研磨介質，鋯珠在離心力的作用下劇烈運動，以高強度的機械力將炭黑凝聚的二次團粒分散成接近一次粒子[9], 最終在無外力作用下，炭黑粒子能夠長時間處于穩定狀態，高度懸浮分散[10]。所以，球磨過程中所使用的鋯珠，球徑尺寸配比不同，對炭黑色漿的研磨效果也存在較大差異。

研究采用正交試驗，在相同炭黑色漿中，采用不同球徑的鋯珠配比，分別進行球磨實驗，檢測球磨后色漿中炭黑粒子的粒徑分布情況，通過數據分析，探尋最佳鋯珠配比方案。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

行星式球磨儀，天津東方天凈科技發展有限公司；Bettersize2000E激光粒度儀，丹東百特儀器有限公司；大號鋯珠，球徑8 mm～10 mm；中號鋯珠，球徑5 mm～8 mm;小號鋯珠，球徑3 mm～5 mm；……