影響粉體改性效果的因素有粉體原料的性質(zhì)、改性方法、改性工藝、改性劑及其配方、改性設(shè)備等，當(dāng)粉體改性工藝及改性劑或配方確定時(shí)，改性設(shè)備就成為影響粉體改性效果的關(guān)鍵因素。

粉體改性設(shè)備主要承擔(dān)3項(xiàng)職責(zé)：一是混合，二是分散，三是改性劑在設(shè)備中熔化并與粉體產(chǎn)生良好的結(jié)合。此外，對(duì)粉體改性設(shè)備還要求能耗和磨耗較少，無粉塵污染，設(shè)備操作簡單、運(yùn)行平穩(wěn)。

粉體表面改性設(shè)備的類型很多，既有干法改性設(shè)備，也有濕法改性設(shè)備，主要包括HEM高效混聯(lián)式改性機(jī)、高速加熱式混合機(jī)、連續(xù)式粉體表面改性機(jī)、高速氣流沖擊式表面改性機(jī)、臥式槳葉混合機(jī)、渦輪磨、蜂巢磨、釘盤磨以及反應(yīng)釜或反應(yīng)罐等。

1、HEM高效混聯(lián)式改性機(jī)

HEM高效混聯(lián)式改性機(jī)通體內(nèi)有攪拌漿六組，24把動(dòng)刀及導(dǎo)向板。充分讓物料在倉內(nèi)反復(fù)混合，與助劑反復(fù)作用，讓物料吸附助劑，從而使助劑很均勻的包覆于粉體表面。主機(jī)采用電磁加熱，加熱快，加熱溫度高，充分利用熱能，不浪費(fèi)能耗，降低成本，控制溫度敏捷。采用硬齒面齒輪減速機(jī)，經(jīng)久耐用，噪音低，故障率低。桶體上部安裝兩個(gè)排氣孔，讓物料中水分充分排放。排氣孔上方安裝過濾袋，防止粉塵外楊。

HEM高效混聯(lián)式改性機(jī)具有自動(dòng)化程度高、物料表面水分排放充分、分散解聚效率高、物料降溫效果好、無粉塵外揚(yáng)等特性，適用于各類不同礦物粉體的解聚、分散與表面改性，已成功應(yīng)用于重鈣、輕鈣、高嶺土、滑石、硫酸鈣、氫氧化鎂、氧化鋁、沸石、粉煤灰等粉體改性。

2、高速加熱式混合機(jī)

高速加熱式混合機(jī)是無機(jī)粉體，如無機(jī)填料或顏料表面化學(xué)包覆改性常用的設(shè)備之一，這是塑料制品加工行業(yè)廣泛使用的混料設(shè)備。

高速加熱式混合機(jī)主要由回轉(zhuǎn)蓋、混合鍋、折流板、攪拌裝置、排料裝置、機(jī)座等組成。

工作原理：當(dāng)混合機(jī)工作時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪借助表面與物料的摩擦力和側(cè)面對(duì)物料的推力使物料沿葉輪切向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于離心力的作用，物料被拋向混合室內(nèi)壁，并沿壁面上升到一定高度后因重力作用又回到葉輪中心，接著又被拋起。這種上升運(yùn)動(dòng)與切向運(yùn)動(dòng)的結(jié)合，使物料實(shí)際上處于連續(xù)的螺旋狀上、下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

由于轉(zhuǎn)輪速度很高，物料運(yùn)動(dòng)速度也很快?？焖龠\(yùn)動(dòng)著的顆粒之間相互碰撞、摩擦，使得團(tuán)塊破碎，物料溫度相應(yīng)升高，同時(shí)迅速地進(jìn)行交叉混合。這些作用促進(jìn)了物料的分散和對(duì)液體添加劑（如表面改性劑）的均勻吸附。

混合室內(nèi)的折流板進(jìn)一步攪亂物料流態(tài)，使物料形成無規(guī)運(yùn)動(dòng)，并在折流板附近形成很強(qiáng)的渦流。對(duì)于高位安裝的葉輪，物料在葉輪上下形成了連續(xù)交叉流動(dòng)，使混合更快、更均勻?；旌辖Y(jié)束后，夾套內(nèi)通冷卻介質(zhì)，冷卻后物料在葉輪作用下由排料口排出。

適用范圍：高速加熱混合機(jī)是一種間歇式的批量粉體表面改性設(shè)備，處理時(shí)間可長可短，適合中、小批量粉體的表面化學(xué)包覆改性和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改性劑配方試驗(yàn)研究。

3、SLG型連續(xù)式粉體表面改性機(jī)

SLG型連續(xù)式粉體表面改性機(jī)主要由溫度計(jì)、出料口、進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)管、主機(jī)、進(jìn)料口、計(jì)量泵和喂料機(jī)等組成。系統(tǒng)配置一般包括給料裝置、改性劑計(jì)量添加裝置、主機(jī)、旋風(fēng)集料器、布袋收塵器等。

工作原理：待改性物料經(jīng)喂料機(jī)給入，經(jīng)與自動(dòng)計(jì)量和連續(xù)給入的表面改性劑接觸后，依次通過三個(gè)圓筒形的改性腔從出料排出。在改性腔中，特殊設(shè)計(jì)的高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和定子與粉體物料的沖擊、剪切和摩擦作用，產(chǎn)生其表面改性所需的溫度，該溫度可通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、粉料通過的速度或給料速度以及風(fēng)門大小來調(diào)節(jié)，最高可到150℃。同時(shí)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制粉體物料松散并形成渦流二相流，使表面改性劑能迅速、均勻地與粉體顆粒表面作用，包覆于顆粒表面。

適用范圍：適用于連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)各種表面有機(jī)化學(xué)包覆的無機(jī)粉體，如重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、氧化鋅、氫氧化鎂、強(qiáng)氧化鋁、絹云母、硫酸鋇、白炭黑、鈦白粉、滑石等無機(jī)活性填料或顏料。既可以與干法制粉工藝（如超細(xì)粉碎工藝）配套，也可單獨(dú)設(shè)置用于各種超細(xì)粉體的表面改性以及納米粉體的解團(tuán)聚和表面改性。

4、高速氣流沖擊式表面改性機(jī)

主機(jī)結(jié)構(gòu)主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、定子、循環(huán)回路、翼片、夾套、給料和排料裝置等部分組成。整套系統(tǒng)由混合機(jī)、計(jì)量給料裝置、高速氣流沖擊式表面改性機(jī)、產(chǎn)品收集裝置、控制裝置等組成。

適用范圍：該系統(tǒng)不僅可用于粉體的表面化學(xué)包覆、膠囊化、機(jī)械化學(xué)改性和粒子球形化處理，還可用于“微米/微米”和“納米/微米”粉體的復(fù)合。物料可以是無機(jī)物、有機(jī)物、金屬等，適用范圍較廣，而且是短時(shí)間干式處理。

5、臥式槳葉混合機(jī)

臥式槳葉混合機(jī)是一種以臥式筒體和單軸多槳為結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的間歇式粉體表面改性機(jī)，主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸、筒體、端蓋等組成。

適用范圍：這種表面改性機(jī)是針對(duì)輕質(zhì)和重質(zhì)碳酸鈣的表面改性設(shè)計(jì)的，它分為A、B兩種機(jī)型，其中A型加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油，B型加熱介質(zhì)為水蒸氣。

6、渦輪（旋）磨

主要由機(jī)座，驅(qū)動(dòng)部分，粉碎腔，間隙調(diào)節(jié)和進(jìn)、出料口組成。特點(diǎn)是利用超細(xì)研磨過程產(chǎn)生的熱量（50℃～60℃），將粉碎后的超細(xì)粉體引入渦旋磨，同時(shí)計(jì)量加入預(yù)先加熱融化好的硬脂酸改性劑進(jìn)行連續(xù)表面改性處理。

適用范圍：配合加熱和給藥設(shè)備，HWV渦輪磨可組成粉體表面改性系統(tǒng)，目前這一系統(tǒng)主要用于與超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線配套進(jìn)行表面改性，很少單獨(dú)用于粉體的表面改性。

7、蜂巢磨

蜂巢磨主要由解聚輪、出料門、進(jìn)風(fēng)口、分級(jí)機(jī)、進(jìn)料口、多路表面分散劑入口和喂料機(jī)組成。

整套系統(tǒng)由給藥系統(tǒng)，蜂巢磨連續(xù)解聚改性主機(jī)，成品收集與除塵收集系統(tǒng)等三個(gè)方面裝置組成。計(jì)量給料系統(tǒng)由原料倉、給料螺旋輸送機(jī)、計(jì)量螺旋輸送機(jī)和稱重傳感器組成；熱風(fēng)發(fā)生器其實(shí)就是一個(gè)天然氣燃燒室或者采用電加熱器結(jié)合鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生熱風(fēng)；給藥系統(tǒng)由改性劑料斗、計(jì)量裝置、液化器和壓縮空氣入口組成。

蜂巢磨最大的特點(diǎn)是集深度干燥、解聚分散和復(fù)合改性和等三種功能于一體，是一種機(jī)械力化學(xué)連續(xù)化粉體復(fù)合改性機(jī)，能夠而且還具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作簡便、運(yùn)行平穩(wěn)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、噪聲小等特點(diǎn)。

8、濕法表面改性設(shè)備

目前，濕法表面改性設(shè)備主要采用可控溫?cái)嚢璺磻?yīng)釜或反應(yīng)罐。這種設(shè)備的筒體一般做成帶夾套的內(nèi)外兩層，夾套內(nèi)通加熱介質(zhì)，如蒸汽、導(dǎo)熱油等。一些較簡單的表面改性罐也可采用電加熱。

粉體表面化學(xué)包覆改性和沉淀包膜改性用的反應(yīng)釜或反應(yīng)罐，一般對(duì)壓力沒有要求，只要滿足溫度和料漿分散以及耐酸或耐堿腐蝕即可，因此，結(jié)構(gòu)較為簡單?！　?/p>

最后，總結(jié)一下表面改性設(shè)備的選擇原則：

（1）對(duì)粉體及表面改性劑的分散性好。只有分散性好，才能使粉體與表面改性劑有較均等的作用機(jī)會(huì)和作用效果，也才能減少表面改性劑的用量。

（2）改性溫度和停留時(shí)間在一定范圍內(nèi)可調(diào)。

（3）單位產(chǎn)品能耗低、磨耗校除了改性劑外，表面改性的主要成本是能耗，低能耗的改性設(shè)備可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭力；低磨耗不僅可以避免改性物料被污染，同時(shí)也可以提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低運(yùn)行成本。

（4）粉塵污染少。改性過程中的粉塵外逸不僅污染生產(chǎn)環(huán)境，而且損失物料，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，一定要考察設(shè)備的粉塵污染情況。

（5）連續(xù)生產(chǎn)，操作簡便，勞動(dòng)強(qiáng)度小。

（6）運(yùn)行平穩(wěn)、可靠。

（7）自動(dòng)控制水平高，能根據(jù)物料性質(zhì)和表面改性劑的性質(zhì)自動(dòng)調(diào)節(jié)處理量、改性劑添加量以及改性溫度和停留時(shí)間等因素。

（8）設(shè)備的生產(chǎn)能力要與設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。在設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模加大時(shí)，要盡量選用大型設(shè)備，減少設(shè)備的臺(tái)數(shù)，以減少占地面積、生產(chǎn)成本和便于管理。

來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng)