粉体塗装および表面改質システム
EPICパウダービルド 連続粉体表面改質ライン あらゆる粒子を薄く均一な改質剤層でコーティングすることで、安価な鉱物充填剤を機能的で高付加価値な材料へと変貌させます。20年以上にわたる超微粉末加工の実績を持つ当社は、4種類の異なるコーティング原理を採用しており、お客様の粉末に合わせて最適な機械を選定いたします。.
粉末表面改質が実際に何をするのか
表面改質（粉体塗装、表面処理、活性化とも呼ばれる）は、各粒子上にナノメートル厚の有機または無機膜を堆積させる処理である。粉末自体は化学組成と粒子サイズを維持するが、ポリマー、ゴム、コーティング、または電池電極における挙動は完全に変化する。.
修正する4つのこと
未処理の鉱物充填剤は親水性で極性が高く、凝集物が多いため、混合されるポリマーと相性が悪い。改質によって、以下の4つの問題が同時に解決される。
- 柔らかい凝集物を破壊し、その状態を維持する
- 油吸収値が低下するため、樹脂の需要が減少します。
- 親水性表面を疎水性に変える
- 衝撃強度を損なうことなく充填材の充填量を増やすことができます
- 溶融粘度が低いほど、押出速度が速くなり、スクリューのトルクも小さくなります。
- 貯蔵庫やサイロ内の流れが良くなり、固まりが減ります。
- 難燃性、導電性、疎水性、またはバリア特性
- 電池のアノードコーティングにより、サイクル寿命が延長されます。
結果の測定方法
4つの数字で、塗装ラインが正常に稼働しているかどうかがわかります。. 活性化率 水に浮く粒子の割合は、標準的な製造現場での検査です。. コーティング率 個々の粒子がどの程度完全に覆われているかを示します。. 油吸収値 （粉末100gあたりのDOP量）は、表面が親有機性になると急激に低下する。最後に、, 凝集物含有量 また、D97は、コーティング機が改質剤を分散させる際に製品を再凝集させなかったことを確認した。.
粉砕炭酸カルシウムの典型的な製造範囲：ステアリン酸0.5～1.5重量％、活性化95～98％（改質ホストマシンの出口で測定）。.
4つの連続コーティングシステム
当社では、粉体の種類ごとに専用の機械を販売しているわけではありません。下記の4つのコーティング方式は、乾式高強度混合、湿式ケーキ乾燥、高せん断衝撃、および粉砕＋コーティングの組み合わせを網羅しています。供給条件、目標粒度、処理量に応じてお選びください。残りの比較表は、さらに下に掲載しています。.
三ローター式コーティング機
CRM-3 / CRM-6 / CRM-9 · 乾燥式、自己発熱式直列に接続された3つの混合室が高速の気固渦を発生させ、粉末と溶融した改質剤を一緒に折り畳む。粒子間の摩擦によって熱が供給されるため、外部ヒーターは不要である。.
- 粒度範囲：325～3000メッシュ
- 処理能力：500～7500 kg/時（CRM-3～CRM-9）
- 動作温度：80～120℃、自己発生
- GCC、PCC、タルク、カオリンのステアリン酸コーティングに最適
ハニカムミルコーティングマシン
MRD-1 … MRD-6 · 乾燥 + 解重合 + コーティング1段あたり最大200枚のブレードを備えた垂直多段ローター。湿ったフィルターケーキまたはスラリーが投入され、乾燥、脱凝集、分級、表面処理がすべて1つの筐体内で行われます。.
- 処理能力：0.05～15トン/時、最大蒸発量：3トン/時
- コーティング率 99.2%、活性化率 99.8%
- ローター先端速度最大160m/s、熱風最大450℃
- ミルキャビティ内部の改質剤注入ノズル
ピンミルコーティングマシン
PM-250～PM-800・最高せん断強度2枚のピンディスクが互いに逆方向に回転するため、先端の相対速度は240m/sに達します。独自の噴射ノズルが液体改質剤をせん断ゾーンに霧状に噴射し、そこで改質剤は分散され、新しい粒子の表面に押し付けられます。.
- 粒度：ディスクセットに応じて20～2500メッシュ
- 相対先端速度最大240m/s、モーター2基搭載
- 広いチャンバーハウジングは、湿った粘り気のある飼料にも対応します。
- 工場の扉は全幅にわたって開き、素早く清掃できます。
ターボミルコーティングマシン
RTM-300～RTM-1250・UCOATシリーズ円錐形のローターとステーターはギャップ調整が可能。大容量の空気量により研削ゾーンの温度上昇を抑えるため、コーティング中に加熱調理してはならない熱に弱い繊維質材料の加工に最適です。.
- 粒度：50～2500メッシュ、ギャップ調整可能
- 先端速度 100～120 m/s、出力 22～132 kW
- GCCにおける変更率最大99%
- 繊維質材料や低融点材料に最適
並べて比較
この表を最初のフィルターとして使用してください。数値は鉱物系充填材の一般的な生産値です。お客様の数値は、お見積もり前に材料試験で確認させていただきます。.
| 機械 | コーティング原理 | 飼料の状態 | 細かさ | 容量 | 選ぶとき |
|---|---|---|---|---|---|
| 3ローターCRM | 3つのチャンバー内における高速気固渦 | 乾燥粉末、325～3000メッシュ | 325～3000メッシュ | 0.5～7.5トン/時 | 外部加熱なしのGCC/PCC、タルクまたはカオリンのステアリン酸コーティング |
| ハニカムMRD | 多段階衝撃乾燥と熱風乾燥、および工場内分級 | 乾燥粉末、濾過ケーキ、またはスラリー | 数マイクロメートルまでの超微細 | 0.05～15トン/時 | 原料は湿った状態で届くか、乾燥、脱凝集、コーティングは1つの工程で行う必要がある。 |
| ピンミルPM | 逆回転ピンディスク、霧状液体修飾剤 | 乾燥粉末、モース硬度3以下が望ましい | 20～2500メッシュ | 0.3～6トン/時 | 最大限のせん断力と、最も薄く均一なフィルムが必要です |
| ターボミルRTM | 空気容量の大きい円錐形ローター/ステーター | 乾燥粉末、繊維状または熱に弱い | 50～2500メッシュ | 0.5～8トン/時 | この材料は熱に弱く、繊維質であるか、融点が低い。 |
選び方：4つの質問
以下の4つの質問に答えていただければ、通常は最適な機械が分かります。もし2つの回答が異なる方向性を示している場合は、5～10kgの粉末をお送りいただければ、複数の機械で分析いたします。.
- 乾燥粉末 → CRM、PMまたはRTM
- 濾過ケーキ、スラリー、> 3% 水分 → ハニカム MRD は 1 パスで乾燥およびコーティングします
- 325～3000メッシュの乾燥充填材 → CRM 3ローター
- 50～2500メッシュ、繊維質または熱に弱い → RTMターボミル
- D97 3 µmまで非常に均一な膜で加工 → PMピンミル
- 固体ステアリン酸を現場で溶解 → 加熱タンク＋計量ポンプ、全4台
- 液体シランまたはグリコール → PM の噴霧インジェクター、または MRD のインミルノズル
- 樹脂またはピッチコーティング（バッテリー陽極）→加熱式供給回路を備えたMRDまたはPM
- 最大1.5 t/h → PM-250/400またはCRM-3
- 1.5～6トン/時 → CRM-6またはRTM-750
- 6 t/h を超える場合 → MRD ハニカムミル、または平行ライン
完全なコーティングラインの内部
改質ホストマシンは、製造ラインの一部にすぎません。安定した活性化速度は、粉末と改質剤の正確な計量、そしてコーティングされた製品の回収の清潔さにも大きく左右されます。.
粉末供給量と改質剤供給量は同時に計測・相互チェックされます。いずれかの信号が範囲外にずれた場合、ラインは静かに規格外の粉末を生産するのではなく、警報を発します。キーローターの回転速度、出口温度、差圧、空気量もすべて記録されます。.
加工する素材と、効果的な加工方法
下記の表は、当社の試験ステーションで最もよく見られる粉末の種類を示しています。添加剤の添加量はあくまで目安であり、最終的な配合は、材料と下流用途の試験結果に基づいて決定されます。.
| 粉 | 一般的な修飾語 | コーティングがもたらす効果 | 推奨機種 |
|---|---|---|---|
| 粉末炭酸カルシウム（GCC） | ステアリン酸、0.5～1.5% | PP/PE/PVCにおける油吸収量の低下、充填量の増加 | CRM 3ローター式PMピンミル |
| 沈降炭酸カルシウム（PCC） | ステアリン酸、カップリング剤 | 疎水性表面、ゴムやシーラントへの分散性の向上 | MRDハニカムミル、CRM |
| タルク | ステアリン酸、シラン | エンジニアリングプラスチックの剛性と耐熱性 | CRM 3ローター |
| カオリン | シラン、ステアリン酸 | 紙コーティングのレオロジー、ゴム補強 | MRD、RTMターボミル |
| 水酸化アルミニウム／水酸化マグネシウム | シラン、ステアリン酸 | 凝集せずに分散する難燃性充填剤 | MRD（乾燥＋コーティング） |
| ヒュームドシリカと沈降シリカ | シラン、シラザン | シリコーンゴムの疎水性、強化 | RTMターボミル、PMピンミル |
| 天然および合成グラファイト | ピッチ、樹脂、炭素前駆体 | バッテリー負極のサイクル寿命と初回サイクル効率 | PMピンミル、MRD |
| 二酸化チタン | シラン、アルミナ | 塗料の耐候性と分散性 | MRDハニカムミル |
| 石膏、セメント、フライアッシュ、消石灰 | ステアリン酸、シラン | 撥水性と流動性に優れたバルクパウダー | CRM-3 / CRM-6 |
| 銀粉および金属粉 | 有機抗酸化剤 | 酸化耐性およびペースト分散性 | CRM-3 |
| PTAと有機結晶 | 液体グリコール系改質剤 | 結晶を溶かさずに表面処理を行う | RTMターボミル |
| 植物繊維、セルロース | ステアリン酸、カップリング剤 | 繊維改質と同時乾燥 | RTMターボミル |
関連産業
投与量はレシピのもう半分です。同じ1250メッシュのGCCでも、測定された表面積に応じて、0.8 %または1.5 %のステアリン酸が必要になる場合があります。まだ数値を選択している場合は、, 修飾剤投与量計算機で計算してください トライアルに申し込む前に。.
これらのラインからの改質粉末は最終的に 鉱物充填剤, 化学物質, リチウム電池材料, 建築材料, 顔料および塗料, 電子カプセル化, 化粧品 そして 医薬品 生産。.
現場における表面改質プロジェクト
当社が納入した12本のコーティングラインを、機械の種類別に分類してご紹介します。顧客名は非公開とさせていただきます。レイアウト図と機械写真は、これらのプロジェクトのうち2件のものです。.
3ローターコーティングライン（CRM）
粉末炭酸カルシウム、800メッシュ — 中国東部
- 800メッシュの飼料、水分とSiO₂は両方とも0.5未満 %
- 活性化95～98 %は機械出口で測定されました
石灰岩と河川石 ― 中国中部
- 2種類の鉱物資源が1つのコーティングレシピで稼働する
- 自己摩擦加熱方式、ライン上に予熱器なし
タルク、1250メッシュ — 中国東北部
- プラスチック配合用超微細タルク
- 閉ループ制御による修飾剤投与により、シフト全体を通して活性化レベルが一定に保たれる。
ドロマイトと方解石 ― 中国東部
- ハードウェアを変更せずに2つのフィードを切り替えた
- どちらのグレードもプラスチック充填剤として販売されています。
セメント、フライアッシュ、消石灰 ― 中国中部
- 3種類の建築用粉末と1種類の疎水性処理剤
- 負圧運転のため、作業者の位置に粉塵は発生しません。
銀粉 ― 中国東部
- 電子ペーストグレード、穏やかな渦流により粒子形状を維持
石膏、600～1250メッシュ — 中国中部
- フルライン：計量、コーティング、回収、PLC制御
ピンミルコーティングライン（PM）
粉末炭酸カルシウム、PM630C — 中国東部
- 2つの逆回転ピンディスク、相対先端速度240m/s
- 出荷前に組み立てフレームに塗装して撮影しました。
粉末状の炭酸カルシウムと黒鉛 ― 中国東部
- 製粉所1つ、修飾子レシピ2つ
- フレーク形状を保護するため、グラファイト処理量を下げて行う。
図面は、顧客独自のレイアウト、ユーティリティ接続、土木荷重に基づいてプロジェクトごとに発行されます。その他のプロジェクト事例は以下に掲載されています。 事例.
よくある質問
コーティングの品質とプロセスに関する質問
アクティベーション率はどのくらい期待できますか？また、どのように確認するのですか？
GCC、PCC、タルクなどの鉱物充填剤の場合、当社のラインは連続生産で95～98%の活性化率で稼働しており、ハニカムミルラインでは99.8%に達します。現場での確認方法は浮遊試験です。計量したサンプルを水に混ぜ、表面に残った割合が活性化率となります。活性化率だけでは改質剤の均一な分布がわからないため、吸油値との相互確認をお勧めします。.
粉末1トンにはどれくらいの改質剤が必要ですか？
炭酸カルシウムにステアリン酸を添加する場合、一般的な添加量は重量比で0.5～1.5%です。正確な添加量は、粉末の比表面積（3000メッシュの製品は800メッシュの製品よりも明らかに多くの改質剤を必要とします）と、下流の顧客の指定によって異なります。絶対値よりも正確な添加量が重要です。加熱式でトレース機能付きの計量ポンプを使用すれば、タンクの液面が低下しても添加量を一定に保つことができます。.
粉末を塗布する前に予熱する必要はありますか？
3ローター式CRMマシンでは、そのような必要はありません。ローターが十分な摩擦熱を発生させ、粉末を80～120℃の作業温度範囲まで加熱するため、予熱器や別途冷却セクションは不要です。ピンミルラインでは、供給温度を65℃以上にすることをお勧めします。これは通常、ミル自体、または簡単な上流ヒーターによって達成されます。.
1台の機械で乾燥、研磨、コーティングを同時に行うことは可能ですか？
はい、ハニカムミルMRDシリーズはまさにそのために設計されています。濾過ケーキまたはスラリーを原料とし、最大3トン/時の水分を蒸発させ、粒子を解凝集させ、内蔵の分級機で分級した後、ミル内部のノズルから改質剤を塗布します。標準的な塗布量は99.2%で、熱風温度は最大450℃です。.
精緻さ、テスト、サポート
コーティングに使用できる最も細かい粉末は何ですか？
3ローター式およびピンミル式プラットフォームでの乾式コーティングは、325～3000メッシュの範囲をカバーしており、D97 3 µmまでの製品のコーティング実績があります。約5 µm以下になると、コーティング自体が難しくなるのではなく、粉末の凝集状態を維持することが難しくなります。そのため、超微粉末の処理は通常、分級機能を内蔵したハニカムミルで行われます。.
このシステムは粉塵の発生がなく、排出基準を満たしていますか？
ライン全体は負圧下で稼働し、製品はPEメンブレンニードルフェルトを使用したパルスバッグフィルターで回収されます。出口での粉塵排出量は30mg/m³以下に抑えられており、これは当社が製品を供給しているほとんどの市場の基準値を下回っています。フィルター両端の差圧は監視され、HMIに表示されます。.
注文前に自分の材料をテストすることはできますか？
はい、強くお勧めします。粉末5～10kgと目標とする粒度、処理能力、および添加剤をお送りいただければ、弊社がご提案する機械で処理を行います。カタログに記載されている処理能力の数値は、必ず試験によって確認されます。原料の水分量、粒子の形状、硬度によって結果が大きく変動するため、データシートだけでは把握しきれないからです。.
設置およびアフターサービスには何が含まれますか？
各製品ラインには、プロセス説明書、フロー図、レイアウト図、基礎および設置図、電気回路図、スペアパーツリスト、操作マニュアルが付属します。当社のエンジニアが設置を監督し、現場で試運転およびオペレーター研修を実施します。標準保証期間は、出荷日から15ヶ月、または試運転日から12ヶ月のいずれか早い方となります。.
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使用する粉末の種類を教えてください。それに基づいて、最適な機械をご提案します。.
材料名、供給粒度、目標処理能力、および使用予定の改質剤をお知らせください。弊社のエンジニアが6時間以内に、推奨機械、予想される活性化率、および試験用サンプル送付のご案内をお送りいたします。.
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