干样干测,湿样湿测,粒度就能准!博士一席话,胜测10年样!
2019-04-22 11:10 来源:矿材网 编辑:矿材网

前言

昨天矿材网专访德国新帕泰克耿建芳博士的文章《几十年干粉粒度湿测方法竟然有误?颠覆了我们的粒度观》(点击查看)受到了粉体行业的广泛关注,很多读者在问,那到底用什么方法才能准确测试粉体粒度,碳酸上下游企业要检测好、检测准粉体粒度,要注意哪些问题?今天继续让耿博士给我们讲解。听博士的讲解,胜读10年书,胜测10年样!


(一)


干样干测,湿样湿测;瞬时分散,瞬时测量。


刘平:粉体干法激光粒度检测仪与我们常用的湿法粒度仪相比,您觉得有哪些不同或优势?

耿博士:实际上这也是很多人非常关心的问题,因为在德国新帕泰克开发干法激光粒度仪之前,激光粒度检测都是湿法的,所以一开始干法检测并不被其它激光粒度仪厂家认可。我们就开始先做其他人做不了的应用,比如说100%小于10μm的超细粉体,有静电的、有磁性的、团聚力非常强、不易分散开的粉体。就这样慢慢地做,之后其它厂家也开始做干法激光粒度仪了。目前市面上的粒度仪厂商,包括我们自己,都是既有干法激光粒度仪也有湿法激光粒度仪。


如果需要比较这两种粒度仪,从技术角度来讲,若只单纯地说干法更好或湿法更好是很不专业的,需要从被测物料的性质出发,来选择一个最佳的检测方法。如何获得能够真实反映实际生产工艺过程或研发体系的粒度大小和粒度分布,有三个非常重要的要素。第一是如何从生产线上取到代表性的样品,最大程度地减少取样误差;第二是怎么把取到的代表性样品完全彻底地分散成单个颗粒;第三是检测体系。其中第二点分散非常关键,我们所说的干法或湿法粒度仪,就是以分散方式区别的。通常,我们推荐物料在其原始状态下进行检测,干粉使用干法检测,悬浮液、乳浊液使用湿法检测。也就是说选择干法分散或湿法分散,取决于被测物料的状态是什么或者你想看物料在什么状态下的粒度情况。比如,在使用过程中它是什么状态?如果在使用过程中是以悬浮液状况使用的情况下,我们就湿着分散湿着检测;如果生产出来的本身就是干粉,你控制的就是干粉产品的粒度大小和粒度分布,那我们就干着分散干着测。所以你到底选干法还是湿法,要依据产品的生产工艺和使用过程。“干样干测,湿样湿测;瞬时分散,瞬时测量”,这是我们公司一直强调的粒度检测基本理念。


谈到碳酸钙行业,最初当我看到这个行业粒度检测的现状后,我脑海中出现的第一个问题就是:从磨机磨出的重钙粉、生产工艺过程都是干的,按我们的理念,直接勺取样品,干法检测几秒钟结果就出来了,非常简单,为什么却要把这些粉体放在溶液里面湿法检测?我遇到一些做磨机的厂家,他们说我设备能磨到这么细,但是他的客户不认可。为什么?因为客户检测的分散方法没有把超细粉体完全分散开,就认为是磨机没有磨到这么细,实际上这对磨机生产厂家就有点冤枉了。我在国内遇到过好几家做磨机的厂家磨出的粉的粒度检测结果与客户检测结果比对不太一样,我们用干法检测,可以完全分散获得真实的很细的粒度结果,而他们使用湿法检测往往结果都会偏大。所以还是那句话,干样干测,湿样湿测比较好一点。


(二)


我们相信,干法检测在我们重钙生产中肯定是未来的发展趋势。

刘平:您对行业内粉体物料仍在使用湿法检测怎么看?

耿博士:这是有历史原因的,不管是检测技术也好,或者生产加工工艺也好,所有行业的技术都是随着历史的发展逐步提高与改进的。我们粒度检测也是一样。激光粒度仪才问世了40多年。起初,大家有这个概念知道先要分散样品,但是不知道怎么能够把团聚的颗粒分散开,后来就想把它放到溶液中,加超声波,加分散剂,这样能够把它分散开再去测,这就是最早的湿法激光粒度仪。由于最早先有湿法激光粒度仪,所以在很多行业,包括过去在医药行业,现在像我们碳酸钙行业还有其它行业,粒度检测方法的建立就是从湿法开始的。原始方法建立起来以后,后续的生产厂家再做粒度分析来检测生产产品合不合格的时候,就是按照前人制定下来的湿法来做,这是一个历史延续。现在随着技术的发展,大家已经意识到对于粉体而言,干样干测是最佳选择,干法激光粒度仪检测的结果比湿法的重复精度高,检测速度快,测试工作量小,也避免了废液处理的问题,同时取样更具有代表性。


那么,怎么来比对干法与湿法的测试结果,这是很多人都来问的一个问题。


如果说有这样一个样品,它在湿法测试中被测颗粒不发生改变,而且能够保证完全分散开,一般在这种情况下,干法测试结果与湿法测试结果比对非常好。但是如果遇到一个很难分散的样品,举个例子比如说磁粉,若用湿法分散,再怎么加超声波、加不同的分散剂也分散不开,在这种情况下用湿法激光粒度仪来测,它的结果就要比干法大很多,其根本原因就是因为采用湿法分散无法将磁粉完全分散开。


粉料使用湿法检测,是一个历史的原因,需要慢慢来过渡。对于任何一个生产企业来讲,选择一套可靠的粒度检测仪器非常关键。拿碳酸钙来讲,生产出来的规格如何,比如说2μm含量多少;工艺条件适宜与否,比如从磨机出来的粉到底磨到了什么程度等等,只有通过一台测试可靠准确的仪器、给出正确的测试结果,才能优化生产控制,保证高品质、稳定的产品质量,这样企业的竞争力才会比较强。如果一台仪器无法提供重复性的分散效果,导致测试结果不一致,那么就很难判断到底是检测带来的差异还是生产的差异。所以我也一直跟大家讲,粒度仪是生产控制的一双眼睛,生产出来的产品好与不好,要靠一台稳定的仪器来检测。


我们国家现在倡导工业4.0,像我们重钙都是大的立磨干粉生产,可通过在线粒度检测来控制和稳定产品规格。比如说2μm的含量是否达到65%或80%,设立这个标准后,利用在线粒度检测技术实时在线监测,如果未达标准,就继续研磨,在线控制磨机生产。这个过程不仅可以节约人工成本,也降低了能耗。德国新帕泰克在线粒度检测的仪器与实验室干法检测仪器使用了相同的检测原理与分散方式,两者的检测结果具有很好的可比性。


我们相信,干法检测在我们重钙生产中肯定是未来的发展趋势。


刘平:碳酸钙上下游企业要检测好、检测准粉体粒度,要注意哪些问题?

耿博士:主要就是三个问题:取样、分散、检测。根据样品的粒度分布情况,选择合适的取样量,以保证取样的代表性。如粒度分布较窄,取样量可以比较小,粒度分布越宽,取样量就需要多一些。关于分散、检测的问题,对于每一家碳酸钙厂家,买了一台仪器以后,短时间内对老板来说不太可能去更换仪器。建议他们把关注的重点还是放在分散上,通过方法开发,找到一个最佳的分散条件。如果湿法分散条件不太好判断,我们也愿意来帮他们,我们的干法分散压力可以从0.5bar到6bar连续可调,通过我们的方法验证找到合适的分散压力将细粉完全分散,获得可靠的粒度分布结果。那么对于现今已有湿法激光粒度仪的用户来讲,可以根据这个结果去开发合适的样品预处理方式与分散条件。


(三)

我们应重点把我们的强项多宣传,国际舞台就是取长补短。


刘平:中国碳酸钙行业扩展视野国际化是必然趋势,国际碳酸钙巨头现在收购中国企业融入中国,中国化也是趋势。那么您对中国碳酸钙行业国际化,以及国际碳酸钙巨头中国化有何建议?

耿博士:这个问题比较大,从我接触到的咱们国内的碳酸钙磨机设备来讲,我觉得我们国内的生产设备已经做得非常好了,不管是桂林鸿程、东莞五全还有很多其它磨机生产厂家,我觉得他们做的产品已经都蛮好了,跟国际的水平也都非常接近。这些企业家们仍然在精益求精,不断改进他们的产品,当然还有改进的空间,但是这些企业家一直在做,让我感觉非常欣慰、非常敬佩,这是从生产设备来讲。当然,设备再进一步的精细化、智能化控制这方面也有提升的空间。


从我们生产企业来讲,我们也有很多好的产品。如何在国际上将产品的优势展示出来,讲清楚应用特点、粉体特性,很重要。这当中,用数据说话,是最受认可的国际交流方式。我们的产品到底是什么样的,在国际上达到了什么水平,拿数据拿事实说话。


我也建议我们的企业可以多出去交流,多了解国际市场。知己知彼,了解一下国际同行他们做到了什么程度?他们的优点在哪里?他们的不足在哪里?我们跟他们比我们的强项在哪里?差距在哪里?我们应重点把我们的强项多宣传,国际舞台就是取长补短。这样以后不管是提升我们企业的知名度包括改进我们产品技术的方向,都会有一个很好的作用。


刘平:我们下个月5月16-17号举办世界碳酸钙交流会最终的目的就是希望我们国内外的企业,大家坐到一起相互多沟通多交流,达到相互之间取长补短的目的,共同促进这个行业的发展和进步。


今天耿博士给我们讲了很多,也讲了很多干货,我觉得耿博士也是非常热心的人,大家以后有关于粒度检测方面专业上的问题,包括仪器上的问题,包括国际交流上的问题都可以向耿博士去请教。

耿博士:不要说请教,大家互相探讨,我在粒度行业做了一些年有一些经验,不管哪家公司有任何有关粒度检测的问题,有疑难都可以随时联系我们。新帕泰克在苏州也有应用实验室,欢迎大家把样品寄给我们或亲临应用实验室来检测,共同来探讨如何把粒度检测准。小粒度大学问,虽然是一个很小的颗粒,但在粒度检测背后的专业知识有很多。如果大家有兴趣,我们也愿意提供专业的培训,在掌握了一些专业知识的基础上,大家自己也可以知道如何获得准确的粒度检测结果、以及如何判断检测结果的可靠性。


刘平:非常感谢耿博士,我们5月16-17号在广西来宾世界碳酸钙交流会见,听博士的精彩演讲,现场向博士请教,谢谢大家。

耿博士:谢谢。

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