靜電分散

靜電已經(jīng)在表面噴涂、礦粉分選、靜電集塵、印刷和照相等技術(shù)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。靜電分散是一種新的超細(xì)粉體顆粒分散方法。其基本原理是：根據(jù)庫(kù)侖定律，使顆粒表面形成極性電荷，利用同極性電荷的相互排斥作用阻止顆粒團(tuán)聚，從而實(shí)現(xiàn)顆粒均勻分散【到。根據(jù)靜電學(xué)原理，顆粒間庫(kù)侖斥力與兩顆粒的荷電量乘積成正比，顆粒的荷電量越大，靜電排斥力越強(qiáng)。因此，讓顆粒最大限度的荷電是靜電分散方法的關(guān)鍵，通常使顆粒荷電的方法是接觸帶電、感應(yīng)帶電、電子束照射荷電和電暈帶電，其中最有效的方法是電暈帶電。

從20世紀(jì)初以來(lái)，隨著靜電除塵器的出現(xiàn)以及在工業(yè)上的成功應(yīng)用，人們對(duì)顆粒荷電，特別是微細(xì)顆粒的荷電研究投入了很大的熱情。深入研究了氣體的放電機(jī)理，顆粒的荷電機(jī)理，以及顆粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。然而，人們所做的一切都是為了更有效地將分散的顆粒聚集起來(lái)，以達(dá)到除塵和保護(hù)環(huán)境的目的。至于利用顆粒荷電以進(jìn)行靜電分散，則少有研究。只是在20 世紀(jì)50年代，日本大學(xué)的淺川勇吉教授通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)靜電分散的可能性進(jìn)行了研究；60年代，日本福井大學(xué)的增田閃一教授等人對(duì)靜電分散的大規(guī)模應(yīng)用進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，結(jié)果證明靜電分散的效果是非常明顯的。但在此之后，未見有關(guān)于靜電分散研究更深入的報(bào)道。在國(guó)內(nèi)，對(duì)靜電分散研究較少，但隨著超細(xì)粉體及納米技術(shù)的發(fā)展，粉體?團(tuán)聚現(xiàn)象顯得尤為突岀，解決粉體團(tuán) 聚難題成為當(dāng)今急迫的課題。北京科技大學(xué)對(duì)超細(xì)顆粒的抗聚團(tuán)靜電分散進(jìn) 行研究，取得了一定進(jìn)展。

任俊、盧壽慈、沈健等人網(wǎng)¹提出了一種靜龜抗團(tuán)聚方法，研究表明靜電可以使超細(xì)顆粒具有顯著的抗團(tuán)聚分散作用，在空氣相對(duì)濕度為70%?75% 時(shí)，有效作用時(shí)間可達(dá)72h；在干燥空氣中，靜電抗團(tuán)聚的極限粒徑是顆粒性質(zhì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的函數(shù)，與電場(chǎng)強(qiáng)度的平方成反比關(guān)系。

徐政、盧壽慈【曲研究了荷電量對(duì)超細(xì)粉體靜電分散及其分散效果影響，結(jié)果表明：

(1) 粉體的分散程度與粉體顆粒的荷電量有關(guān)，對(duì)同一粉體而言荷電量越大則分散程度越好。

(2) 通過(guò)電暈荷電方式使粉體顆粒荷電，存在使荷電量最大且分散性能最好的最佳荷電電壓為32kV。

表面處理可以強(qiáng)化超細(xì)顆粒的靜電分散作用。用不同表面活性劑對(duì)超細(xì)

顆粒進(jìn)行表面處理后，再進(jìn)行靜電分散效果會(huì)更好。任俊等人皿）對(duì)這種復(fù)合分散方法進(jìn)行了研究，認(rèn)為復(fù)合分散更適用于要求分散性高、且單一分散方法難以有效實(shí)現(xiàn)充分分散的場(chǎng)合。

靜電分散的研究雖然取得一定的進(jìn)展，但是關(guān)于靜電分散和復(fù)合分散的機(jī)理研究，影響因素研究較少，沒有形成完善的理論體系。實(shí)驗(yàn)研究的樣品范圍不夠?qū)挕?duì)顆粒的帶電性質(zhì)、荷電規(guī)律的研究以及高效荷電設(shè)備、靜電分散設(shè)備的研究也較少，這就導(dǎo)致了靜電分散的分散效果差，且時(shí)效性較短, 一般在兩天左右；靜電分散的荷電效果不好，顆粒的荷電量小，不均勻；所需最佳荷電電壓太高，耗電量大；因而阻礙了高效的靜電分散設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用。對(duì)于復(fù)合分散新方法研究較少，并且只針對(duì)顆粒的濕法表面化學(xué)改性與靜電分散相復(fù)合的分散方法，沒有對(duì)顆粒干法表面改性、機(jī)械力化學(xué)改性與靜電分散的相復(fù)合的分散方法研究。因此，很有必要對(duì)干法表面改性與靜電分散相復(fù)合的分散方法進(jìn)行研究。在靜電分散效果的評(píng)價(jià)方法上，多采用下落測(cè)出法、分散指數(shù)法等，這些方法雖有各自的優(yōu)點(diǎn)，但不能直觀的反映粉體荷電以后的分散程度，并且誤差大，可操作性差，因此需要尋找更好的科學(xué)評(píng)價(jià)方法，以適應(yīng)發(fā)展的要求。

靜電分散和復(fù)合分散作為一種新技術(shù)，雖取得較好的分散效果，但還不成熟、不完善，有許多關(guān)鍵技術(shù)還未解決，尚不能完全解決空氣中的團(tuán)聚問(wèn)題。因此，還需要在理論上和技術(shù)上進(jìn)一步研究，使它成熟和完善，提髙分散效果，推進(jìn)它工業(yè)化的進(jìn)程，完全解決空氣中的團(tuán)聚問(wèn)題。