砂磨機在油墨分散研磨中效果影響參數的研究及應用成為熱點。我們通過制備水性分散體系，在純氧化鋯珠作為研磨介質、75%研磨腔填充率條件下，做了以下測試：

1、臥式砂磨機、納米砂磨機和籃式砂磨機等不同類型砂磨機、不同研磨方式（循環研磨和道次研磨）以及研磨量對研磨效果及研磨效率的影響。

2、在不同的分散轉速、分散時間和研磨時間條件下測試了分散工藝對水性柔印油墨分散性的影響。

3、在固定油墨配方（固含量30%）的條件下，測試了不同研磨珠大小和研磨機轉速、不同研磨時間對墨水粒徑影響。

一、攪軸轉速

砂磨機攪軸轉速對研磨效率有重要作用，提高攪軸的轉速，能夠提高研磨效率。不同轉子線速度下顆粒研磨效果如圖1所示。

由圖1可知，不同轉子線速度下顆粒研磨效果變化特征如下：

1）轉子線速度越大研磨效果越好。研磨效率從高到低依次為18m/s轉速、12m/s轉速和6m/s轉速。在循環研磨10h后，采用18m/s轉速時小于2μm粒徑含量接近98%，采用12m/s轉速時小于2μm粒徑含量達到90%，采用6m/s轉速時小于2μm粒徑含量僅為43%。

2）不同轉速下的研磨效果隨研磨時間呈先大幅增加后趨穩的變化特征。如采用18m/s轉速時，小于2μm粒徑含量在0.5~5h大幅增加，從0.5h的19%增加至5h的85%；在5h后小于2μm粒徑含量趨穩，在5.5h時緩慢增加至98%。

砂磨機的分散研磨主要借助剪切力和摩擦力。攪軸轉速越大，研磨介質離心力越大，其產生的剪切力和摩擦力也越大。

二、研磨方式

道次研磨能夠使物料充分研磨，避免可能出現的研磨死角問題。但是道次研磨易產生泡沫，當且研磨道次越多時對研磨效果的負面作用越明顯。不同研磨方式下的顆粒研磨效果如圖2所示。

由圖2可知，不同研磨方式下顆粒研磨效果變化特征如下：

1）道次研磨效果比循環研磨效果好。在道次研磨10h后，小于2μm粒徑含量接近90%；在循環研磨10h后，小于2μm粒徑含量接近40%。

2）兩種研磨方式下研磨效果隨時間呈先快速增加后趨穩的變化特征。如采用道次研磨方式時，小于2μm粒徑含量在0.5~2.5h大幅增加，從0.5h的20%增加至2.5h的80%；在2.5h后小于2μm粒徑含量趨穩，在5.5h時緩慢增加至85%。

三、研磨介質

研磨介質主要有氧化鋯珠、玻璃珠、硅酸鋯珠等。研究不同研磨介質類型、同類型研磨介質直徑對研磨效果影響。

1）不同研磨介質類型。研磨介質品種不同，相應的比重不同，如碳化鎢比重為11.6，鋼珠比重為7.8，鋯珠采用市場上常用的賽諾鋯珠，比重為6.1，鈦珠比重為3.9，陶瓷珠和氧化鋁珠的比均為重3.85，玻璃珠比重為2.5。不同研磨介質比重下小于2μm粒徑含量如表1所示

由表1可知，不同類型研磨介質下顆粒研磨效果變化特征：

①研磨介質的比重越大，研磨效率越大。在研磨10h后，采用碳化鎢（比重11.6）作為研磨介質時小于2μm粒徑含量達到96.71%；采用高鋯珠（比重6.1）作為研磨介質時小于2μm粒徑含量達到59.1%；采用玻璃珠（比重2.5）作為研磨介質時小于2μm粒徑含量最少，達到31.63%。

②對低比重的溶劑基和水基油墨而言，采用大比重的研磨介質，使得介質與物料的比重差較大，如此研磨效率更高。

2）不同研磨介質直徑。不同研磨介質直徑下的研磨時間如圖3所示。

由圖3可知，不同研磨介質直徑下顆粒研磨效果變特征：

①研磨介質直徑越小，研磨效果越好。研磨效率從高到低依次為4μm直徑、8μm直徑和25μm直徑。研磨介質為4μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近50%；研磨介質為8μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量接近30%；研磨介質為25μm直徑時，研磨后5h小于2μm粒徑含量仍維持低水平，約6%；②選用直徑較小的研磨介質，在體積不變的情況下增加介質數量，增加接觸面，減小研磨空隙，提高分散研磨效率，獲得超細粒徑的油墨產品。

四、不同砂磨機的研磨效果

采用ZWS-5臥式砂磨機、M5型納米砂磨機和LS-5型籃式砂磨機三種設備，以一定的輸出功率對同一物料進行循環研磨進行測試。不同型式的砂磨機的顆粒研磨效果測試如圖4所示。

由圖4可知，不同型式砂磨機研磨效率及含量時間變化特征如下：①研磨效率從高到低依次為納米砂磨機、臥式砂磨機和籃式砂磨機。在循環研磨2.5h后，采用納米砂磨機時小于2μm粒徑含量達到80%，采用臥式砂磨機時小于2μm粒徑含量為43%，采用籃式砂磨機時小于2μm粒徑含量僅為22%；②不同型式砂磨機研磨效果隨研磨時間呈先大幅增加后趨穩的變化特征。采用納米砂磨機時，小于2μm粒徑含量在0.5~2.5h大幅增加，從0.5h的20%增加至2.5h的80%；在2.5h后小于2μm粒徑含量趨穩，在5.5h時達到84%。采用臥式砂磨機時，小于2μm粒徑含量在0.5~3h大幅增加，從0.5h的9%增加至3h的58%；在3h后小于2μm粒徑含量增加速度變緩，在5.5h時達到64%。采用籃式砂磨機時，小于2μm粒徑含量在0.5~4h逐漸增加，從0.5h的7%增加至4h的40%；在4h后小于2μm粒徑含量趨于穩定，在5.5h時達到43%。