一、鈦白粉的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，中國鈦白粉行業(yè)發(fā)展迅猛，以幾何級數(shù)遞增，2011年生產(chǎn)總量達(dá)到175萬噸，成為世界上鈦白粉生產(chǎn)量最大的國家。鈦白粉作為一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，與國民經(jīng)濟(jì)和人民生活息息相關(guān)，它廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、醫(yī)藥、化妝品、食品等行業(yè)，其應(yīng)用已滲透到生活中的各個角落，在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用。
二、鈦白粉粒度控制的重要性
鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標(biāo)，它嚴(yán)重影響鈦白粉顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能，因此，對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進(jìn)行分析。 影響鈦白粉粒度分布的因素較為復(fù)雜，首先是水解原始粒徑的大小，通過控制和調(diào)節(jié)水解工藝條件，使原始粒徑在一定范圍內(nèi)。其次是煅燒溫度，偏鈦酸在煅燒的過程中，粒子經(jīng)歷一個晶型轉(zhuǎn)化期和成長期，控制適宜的溫度，使成長粒子在一定范圍內(nèi)。最后就是產(chǎn)品的粉碎，通常對雷蒙磨的改造和分析器轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，控制粉碎質(zhì)量，同時可以采用其它粉碎設(shè)備。
由于顆粒的粒度與形狀對其產(chǎn)品的性質(zhì)與用途影響很大，不同的測量方法適用于不同的粒度范圍，由于采用了不同的原理，對于同一樣品的檢測結(jié)果在數(shù)據(jù)上會有偏差，目前工廠常用的分析方法已經(jīng)普遍使用激光粒度儀進(jìn)行檢測。
三、應(yīng)用示例
例1 江蘇太白集團(tuán)有限公司
江蘇太白集團(tuán)有限公司是全國鈦白粉生產(chǎn)骨干企業(yè)之一，旗下主要子公司江蘇鎮(zhèn)鈦化工有限公司，擁有年產(chǎn)50000噸高檔鈦白粉、20000噸聚合硫酸鐵的生產(chǎn)能力。公司主營產(chǎn)品有鈦白粉和聚合硫酸鐵等。公司“環(huán)球”牌鈦白粉是江蘇省名牌產(chǎn)品，金紅石型鈦白粉是江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品，“環(huán)球”牌商標(biāo)是江蘇省著名商標(biāo)，在海內(nèi)外享有盛譽(yù)，鈦白粉產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)絕大部分的省市，并遠(yuǎn)銷亞、歐、美等國家和地區(qū)。2003年被授予“國家重點高新技術(shù)企業(yè)”。1999年公司在行業(yè)內(nèi)率先通過ISO9002質(zhì)量保證體系認(rèn)證，2000年榮獲了江蘇省質(zhì)量管理獎，2002年通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證，2006年通過了ISO9000、ISO14000和ISO18000“三證合一”體系認(rèn)證。
該公司在鈦白粉的生產(chǎn)中使用濟(jì)南微納公司生產(chǎn)的Winner2000濕法激光粒度儀對鈦白粉的粒度進(jìn)行控制，顯著的提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且有效的減小了生產(chǎn)過程中的能耗。
例2山東登升勞保用品有限公司
使用微納的winner2000E檢測的鈦白粉粒度，指導(dǎo)生產(chǎn)，效果理想。測試報告如下：
山東登升勞保用品有限公司成立于1998年，位于高密市開發(fā)區(qū)工業(yè)園。是中國勞動防護(hù)用品行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，是一家專業(yè)生產(chǎn)乳膠、丁腈、PVC、PU等各種浸膠類勞動防護(hù)手套的民營企業(yè)，目前日產(chǎn)量達(dá)到2.3億付,年產(chǎn)值4.8億元人民幣,生產(chǎn)乳膠起皺、乳膠磨砂、乳膠發(fā)泡、丁腈光面、丁腈磨砂、丁腈發(fā)泡、PU、PVC、防切割手套等60多個品種，廣泛用于建筑、礦山、機(jī)械、石油化工、電子等行業(yè)。 目前公司已擁有員工1100人，占地面積約79000平方米，各種生產(chǎn)線40多條，形成針織織造、浸膠、后整理、包裝、倉儲物流一條龍的生產(chǎn)模式，公司的產(chǎn)品，已順利通過歐洲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的CE認(rèn)證，并是歐洲權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)SATRA的會員單位。公司于2009年通過ISO9001:2008國際質(zhì)量管理體系認(rèn)證，全面實施國際質(zhì)量管理和“5S”生產(chǎn)管理，生產(chǎn)、檢測全部與世界標(biāo)準(zhǔn)接軌，確保每一雙手套都達(dá)到世界級品質(zhì)，公司研發(fā)的超細(xì)發(fā)泡手套等產(chǎn)品榮獲國家多項zhuan li。2015年成為中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T32103-2015《織物浸漬膠乳防護(hù)手套》的主要起草單位之一。
四、激光粒度儀的應(yīng)用優(yōu)勢分析的小結(jié)
激光粒度儀的測試過程可以簡單描述為：當(dāng)粉末通過激光束時，每一個顆粒的散射光并行地照亮設(shè)置在不同散射角的探測器上，探測器的光能強(qiáng)弱形成散射譜；計算機(jī)軟件將散射譜反演（翻譯）為粒度分布。前一個過程是為了獲得顆粒群的散射譜，信息是以光速并行傳輸?shù)?，所以快；后一過程是以MIE散射理論為基礎(chǔ)，由計算機(jī)以數(shù)字方式串行完成的所以準(zhǔn)（前提是軟件算法正確）。激光粒度儀正是因為具有快和準(zhǔn)的突出優(yōu)勢才得到廣大廠家的認(rèn)可，才得到了廣泛的應(yīng)用。
激光粒度儀是通過測量顆粒群的衍射光譜經(jīng)計算機(jī)處理來分析其顆粒分布的。它可用來測量各種固態(tài)顆粒、霧滴、氣泡及任何兩相懸浮顆粒狀物質(zhì)的粒度分布、測量運(yùn)動顆粒群的粒徑分布。
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布的。
由于激光具有很好的單色性和極強(qiáng)的方向性，所以一束平行的激光在沒有阻礙的無限空間中將會照射到無限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光榮的傳播方向形成一個夾角θ。
散射理論和結(jié)果證明，散射角θ的大小與顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的θ角就越?。活w粒越小， 產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。
激光粒度儀經(jīng)典的光路由發(fā)射、接受和測量窗口等三部分組成。發(fā)射部分由光源和光束處理器件組成，主要是為儀器提供單色的平行光作為照明光。
接收器是儀器光學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。測量窗口主要是讓被測樣品在完全分散的懸浮狀態(tài)下通過測量區(qū)，以便儀器獲得樣品的粒度信息。
接收器由傅立葉選鏡和光電探測器陣列組成。所謂傅立葉選鏡就是針對物方在無限遠(yuǎn)，像方在后焦面的情況消除像差的選鏡。激光粒度儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)是一個光學(xué)傅立葉變換系統(tǒng)，即系統(tǒng)的觀察面為系統(tǒng)的后焦面。
由于焦平面上的光強(qiáng)分布等于物體(不論其放置在透鏡前的什么位置)的光振幅分布函數(shù)的數(shù)學(xué)傅立葉變換的模的平方，即物體光振幅分布的頻譜。
激光粒度儀將探測器放在透鏡的后焦面上，因此相同傳播方向的平行光將聚焦在探測器的同一點上。
據(jù)測器由多個中心在光軸上的同心圓環(huán)組成，每一環(huán)是一個獨立的探測單元。這樣的探測器又稱為環(huán)形光電探測器陣列，簡稱光電探測器陣列。
激光器發(fā)出的激光束經(jīng)聚焦、低通濾波和準(zhǔn)直后，變成直徑為8~25 mm的平行光。平行光束照到測量窗口內(nèi)的顆粒后，發(fā)生散射。散射光經(jīng)過傅立葉透鏡后，同樣散射角的光被聚焦到探測器的同一半徑上。
一個探測單元輸出的光電信號就代表一個角度范圍(大小由探測器的內(nèi)、外半徑之差及透鏡的焦距決定)內(nèi)的散射光能量，各單元輸出的信號就組成了散射光能的分布。
盡管散射光的強(qiáng)度分布總是中心大，邊緣小，但是由于探測單元的面積總是里面小外面大，所以測得的光能分布的峰值一般是在中心和邊緣之間的某個單元上。
當(dāng)顆粒直徑變小時，散射光的分布范圍變大，光能分布的峰值也隨之外移。所以不同大小的顆粒對應(yīng)于不同的光能分布，反之由測得的光能分布就可推算樣品的粒度分布。
測量下限是激光粒度儀重要的技術(shù)指標(biāo)。激光粒度儀光學(xué)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)基本上都是為了擴(kuò)展其測量下限或是小顆粒段的分辨率基本思路是增大散射光的測量范圍、測量精度或者減少照明光的波長。
激光粒度儀的檢測準(zhǔn)確與否，不僅和儀器本身有關(guān)系，儀器的日常維護(hù)也很重要。經(jīng)過一段時間使用激光粒度儀后有以下幾點注意事項：
1.儀器硬件是否正常，能不能和電腦正常連接，能做出基準(zhǔn)為正常；超聲攪拌循環(huán)系統(tǒng)是否能夠正常工作。循環(huán)主要是儀器內(nèi)水泵為動力，樣品池上方圓孔有水流出且沒有明顯氣泡為正常。
2.光路是否正常。首先，激光管是不是可以正常工作，能出光；其次，光路是不是有偏光現(xiàn)象，可以在樣品窗前遮擋，近似圓為正常；最后，光線能不能從正面向儀器右手邊綠色探測器出來，出來光近似圓為正常。
3.清潔維護(hù)。每次做完實驗后，一定要及時清洗，避免污染實驗內(nèi)部系統(tǒng)，影響試驗結(jié)果。使用一段時間后，也要定期清洗樣品窗。
4.基準(zhǔn)的判斷。激光粒度儀正不正常大部分問題可有基準(zhǔn)判斷出來，如何做基準(zhǔn)顯得尤為重要。在樣品池里加上水（以水為例），點擊排液按鈕，有水排出關(guān)閉，打開循環(huán)按鈕，樣品池上孔有水出來為準(zhǔn)。而后操作軟件做基準(zhǔn)。出來的一系列藍(lán)色的小柱子就是所說的基準(zhǔn)圖。
5.基準(zhǔn)圖前面高，檢查光是不是能夠從側(cè)面穿出，中間高則檢查樣品窗是不是臟或者漏水，這些可以從說明書上看到相關(guān)注解，也有賴于日常使用中的細(xì)心觀察和總結(jié)。
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