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眾所周知，歐美克激光粒度分析儀在粉末涂料行業的應用非常普及。大家都認識到粒度分析非常重要，但是在面對具體的技術案例時，如何分析和解決問題依然是眾多粒度儀用戶的難點問題。歐美克應用技術團隊想大家之所想，向行業大咖虛心求教，獲得了一些“秘技”。在此，向大家分享一些我們的求學作業，期待能夠起到拋磚引玉的效果，幫助更多的用戶朋友提高對產品性能和質量問題的分析、解決能力。
粉末涂料粒度分布會影響涂料的流平性、上粉率、回收率以及涂層厚度等諸多性能指標。最主要的原因就是涂料顆粒的粒徑與涂料顆粒的帶電性、流平速度直接相關。 一般來說，涂料粒徑越小，就越有利于其固化時的流平，涂膜的外觀也越平整、光滑。同時降低涂料顆粒粒徑也可以降低涂層的厚度。
雖然降低涂料粒徑有利于提高流平性和降低涂層厚度，但是也要看到粉末涂料的帶電性是與顆粒粒徑的平方成正比的，小于10μm的超細粉帶電性很差。粉末涂料帶電性降低，就會導致涂裝施工中效率下降，出現涂料的上粉率、回收率降低問題。

多數的粉末涂料粒度相關問題都是圍繞著上述兩個基礎性能問題產生的。下面我們以粉末涂料使用過程一個常見的涂裝質量問題——橘皮現象為例，簡單的分析探討一下。

橘皮是粉末涂料成膜過程中，熔融涂料局部流動的渦流效應導致的質量問題。這種局部渦流也稱為貝納德的旋渦。粉末涂料熔融時粘度變化導致了表面張力的變化，這樣便形成高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間（即后來的凹陷部位）；低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊（即后來的凸處部位）。

                                                                                                                       橘皮表現及其產生原因示意圖

粒徑小的涂料小顆粒熱容比大顆粒低，熔化時間比大顆粒短，聚結也較快。而粒徑大的涂料顆粒則情況相反，熔化和聚結時間長，流平相對較差。如果涂料整體粒度分布不合理，就有可能導致局部渦流效應較強，最終使得涂層橘皮問題產生。

典型案例：某粉末廠的一款粉末涂料，客戶反饋有輕微橘皮問題，而且只是部分批次工件有問題。檢查噴涂工藝環節未發現問題原因。粉末廠檢查該款粉末涂料生產過程后，確認配方及原材料無異動，排除了配方和原材料質量問題。調取生產記錄資料，得知該款涂料用量大，是由三套同型號生產設備同時開工生產的，疑點焦距到了涂料擠出、粉碎分級過程。仔細檢查三套設備的工況，發現其中一臺設備磨機外殼溫度高出另外兩臺設備。抽檢該設備出產的粉末涂料粒度分布，發現雖然D50沒有明顯變化，但是D90變大明顯。

問題樣品粒度分布

正常樣品粒度分布

做噴涂試驗后，可以看出該涂料確實存在輕微的橘皮現象，問題原因找到。粉末涂料的粉碎過程大致如下：原料進入粉碎室，在動磨盤和靜磨盤的沖擊、剪切、摩擦作用下被粉碎。分級室中，粉末涂料在慣性力和風力的雙重作用下，粗顆粒返回粉碎室，成品則向外輸出。通過調節磨盤間距、轉速，調整引風量，就可以調整成品粉末涂料的粒度分布參數。對該套問題設備的磨機、分級機進行檢修，發現存在磨盤損耗大的問題。維修并對磨機工作參數做相應調整后，出產粉末涂料粒度分布恢復正常，問題解決。
在這個案例中，能夠迅速精準的定位和解決問題，檢測精度高、重復性好的粒度儀發揮了至關重要的作用。如果僅僅靠工藝師的經驗摸索，雖然最終也能解決問題，但是整個過程將變得繁瑣；消耗的工時、成本增加是必然的。
最后需要強調的是導致橘皮問題的因素不是唯一的，粉末涂料的基礎配方、流平劑的使用情況都會影響橘皮問題，大家在分析問題時需要綜合考慮。

特別鳴謝：

廣東華江粉末科技資深專家  蔡勁樹