基于网筛改性分级器设计与操作参数优化的粉末涂料粒径分布精准调控研究

本文创新性地通过在气流分级机(ACM)分级叶轮外缘加装金属网筛，实现了粉末涂料粒径分布(PSD)的有效窄化。研究发现网筛结构通过增加气流阻力抑制宏观涡流、产生诱导颗粒旋转的微涡流（使颗粒呈现流体动力学球形特性）及发挥准筛分功能三重机制提升分级精度，结合分级叶轮频率与风机频率的协同调控可制备出流动性更优、涂膜外观更佳的窄分布粉末涂料产品。

　　

亮点

本研究通过分级叶轮网筛改性与操作参数协同优化的创新策略，为粉末涂料工业提供了兼具高效性与经济性的粒径调控方案。

材料

采用商用聚酯粉末涂料芯片（中国佛山威斯丹利粉末涂料科研有限公司）作为实验材料，标准铝板购自广州升华实业有限公司。

分级叶轮重构

如图1所示，通过在ACM分级叶轮外缘加装四种不同孔径（200目、150目、100目、80目）的不锈钢网筛实现叶轮结构改性，对比原始叶轮探究网筛孔径对分级性能的影响。

不同操作条件下网筛对粒径的影响

保持其他参数恒定时发现：当通过分级叶轮频率调节粒径时，网筛孔径对分级性能影响最显著（p<0.05）；网筛安装后对大粒径产品的分级改善更明显，其机制在于微涡流诱导的颗粒旋转效应可降低非球形颗粒的拖曳力(F_d)差异。

结论

网筛改性ACM通过三重协同机制——宏观涡流抑制、微涡流诱导的颗粒球形化效应及准筛分功能，使产品粒径跨度(span值)降低达35%，制备的粉末涂料具有更优的流动性和涂膜光滑度。该研究为工业级窄分布粉末涂料的绿色制备提供了新范式。

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