颜料和染料膏的真空干燥：保住色光和粒度

颜料和染料滤饼在真空下干燥，是为了保护颜色和粒度：沸点降低，物料可以在避免色光偏移和硬团聚的温度下干燥，密闭容器又能把粉尘和溶剂封在里面。该选哪种设备取决于滤饼的状态：湿膏状物用桨叶、耙式或圆盘干燥机，松散粉末用立式盘式干燥机，稠厚膏状物要连续干燥成片状则用滚筒刮板干燥机。

背景：为什么颜料难干燥

颜料卖的是颜色、着色力和分散性，而不只是干燥程度。干燥过程可能同时损害这三项。

• 色光偏移。许多有机颜料和染料如果受热过高，或晶型发生变化，色相就会改变，着色力也会下降。
• 硬团聚。滤饼失水时，颗粒会在接触点上粘结。干得太快或温度太高，粉末就会形成硬块，在最终应用中无法分散。
• 粉尘。干燥的颜料粉末细而轻，容易飞扬。操作损耗和操作人员的接触都不容忽视。
• 发粘、塑性的阶段。许多滤饼在从膏状变成粉末的过程中，会经过一个胶粘阶段，粘在壁面和搅拌器上。
• 溶剂。有些颜料除了水，还含有溶剂，这使密闭的真空系统成为更安全的选择。

真空传导干燥可以直接应对这些问题。关于真空为什么能让物料在低温下干燥的原理，请参阅真空下水的沸点。关于设备的总体选择，请参阅真空干燥设备怎么选：按物料、形态和规模。

滤饼的状态决定干燥机

迅驰干燥的耙式、桨叶式和圆盘式干燥机热源温度范围为 50–200 °C，盘式干燥机的热源温度低于 200 °C。这些是热源温度范围，不是产品温度；只要还有游离液体，产品温度就接近您所设真空度下的沸点。

控制色光

色光靠控制产品温度和受热时间来保护，而不是靠设备的名称。

1. 1.找出不伤色的安全温度。做一次小试：在几个温度下干燥样品，把色光和着色力与标准样比较。没有可测量偏移的最高温度，就是您的上限。
2. 2.根据这个上限设定真空度。用压力与沸点对照表，选一个沸点低于该上限的绝对压力。
3. 3.分阶段加热。物料湿的时候先用适中的热源，等进入降速阶段、产品温度向热源温度靠拢时再调整。
4. 4.盯住终点。过度干燥既浪费能源，还可能使团聚变硬。含水率达到客户要求时就停止。

控制团聚和粒度

• 轻柔搅拌。缓慢而稳定的搅拌能不断更新表面，又不会压碎或抹平物料。双锥干燥机翻动物料，产品中没有搅拌器。
• 避免冲击表面。湿滤饼遇到很热的壁面会结壳，把水分锁在里面，之后又碎成硬块。加热介质一开始要适中。
• 预先规划解块。有些颜料在干燥后要研磨。要提前决定后面是否研磨，因为这会改变您能容忍多大程度的团聚。
• 干燥前后都检查粒度。除了含水率，还要测干燥后样品的粒度分布。

颜料干燥如何在桨叶、耙式、圆盘和滚筒刮板之间选择

三种搅拌式设备原理相同（真空下加热面加搅拌），但加热面积和物料处理方式不同。

• 耙式干燥机。缓慢转动的耙齿推动物料贴着加热夹套翻动。它是最简单的设备，适合不太粘、不要求最高产量的滤饼。
• 桨叶干燥机。空心楔形桨叶内通加热介质，在夹套之外再增加传导面积，所以干燥比耙式更快。对于发粘的滤饼，这是不错的首选。
• 圆盘干燥机。空心圆盘提供更多加热面积；产品页指出，对许多物料，它的加热效率高于耙式或桨叶式干燥机。适合批量较大、周期时间重要的场合，请参阅真空圆盘干燥机：空心圆盘传导如何干燥膏状物、浆料和含溶剂固体。
• 滚筒刮板干燥机。连续薄膜工艺。适合大批量、稠厚的膏状物，产品可以片状离开再研磨。产品受热时间短，对热敏性染料有帮助，但薄膜必须能干净地从滚筒上干透脱落，所以中试很重要。

如果拿不准，桨叶干燥机通常是中试的起点，根据结果再决定是否换成圆盘或滚筒机型。

颜料干燥试验应测什么

试验前先定好测什么，试验才更有用。对颜料和染料，通常的清单是：

1. 1.多个时间点的含水率和挥发分，用来画出干燥曲线。
2. 2.干燥后的颜色（与标准样的色差、着色力和色光）。
3. 3.干燥前后的粒度分布。
4. 4.在最终使用介质中的分散性，团聚会在这里显现。
5. 5.干粉的堆积密度和粉尘水平。
6. 6.周期时间，以及所用的真空和加热曲线。
7. 7.冷凝水质量，如果关心废水处理。

试验开始前就对每项约定验收限值。这样决定设备的是结果，而不是意见。

粉尘和密闭

真空干燥是密闭工艺。干燥后的粉末留在容器中直到卸料，没有大股排气流把细颜料带出去。对有毒或致敏的染料，这对操作人员的安全是一大好处。要规划好卸料路线，例如密闭卸料到容器或粉碎机，免得好处在最后一步丢失。

溶剂和废水

如果滤饼带有溶剂，冷凝器可以将其捕集回收，这比排到大气中更便宜也更安全。对水性滤饼，冷凝水可能带有细粉或溶解的染料；应把冷凝水按废水处理，并与清洁水分开。真空系统在容器和泵之间应设冷凝器和粉尘过滤器，请参阅真空干燥机的真空泵和冷凝器选型。迅驰干燥可以把干燥机连同真空系统、冷凝器、加热或冷却装置和控制系统，作为成套生产线一起提供。

选型示例

数字仅为示意，不是客户数据。

某有机颜料滤饼含水率 60%，分批干燥。实验室试验表明，该颜料在 90 °C 以上会发生色光偏移，终端客户要求含水率低于 1.5%。干燥机位于海平面。

1. 1.温度限值：90 °C，则安全的沸点目标应远低于它，例如 60 至 70 °C，对应的绝对压力约为 20 至 30 kPa。
2. 2.设备：滤饼起初又粘又湿，所以真空桨叶或圆盘干燥机这类搅拌式设备是自然的选择。
3. 3.热源：开始时用适中的热水或导热油温度，色光允许的话再升高。
4. 4.终点：干到规定含水率就停，经密闭路线卸料到粉碎机。

真实数值取决于颜料，所以下一步永远是试验。

放大和批次一致性

颜料买家要求每批都与上一批一致，所以干燥配方必须可重复。每批都要记录真空曲线、加热介质温度、搅拌速度、装料量和终点含水率，从中试放大到生产时保持一致。每公斤物料对应的传热面积会随规模变化，所以周期时间不会线性放大；用中试数据估算，并在最初的生产批次中确认。要把每批固定在相同的装料量，因为装料量不同，既会改变干燥时间，也会改变颜料的受热历史，进而影响色光。

询价时请提供这些信息

• 颜料或染料的类型和化学成分，是有机还是无机
• 滤饼含水率和所含溶剂；目标含水率
• 产品最高安全温度及其确定方法
• 批量或处理量
• 粒度或分散性要求
• 毒性或粉尘接触限值
• 可用的热源和冷却水

需要避免的常见错误

1. 1.不做色光试验，就按固定温度干燥。
2. 2.滤饼还湿的时候壁面过热，形成硬壳。
3. 3.干过了目标含水率。
4. 4.忽视卸料粉尘。密闭的干燥机后面接开放式卸料，好处就丢了。
5. 5.忘了冷凝水处理。
6. 6.不做中试，仅凭产品目录选设备。

先试验，再定规格

颜料的表现因牌号而异。迅驰干燥提供收费中试，让您在自己的滤饼上检验色光、团聚和干燥时间。您可以申请中试，所得结果可以用于对比任何供应商。迅驰干燥制造和销售设备，不提供代加工干燥服务。

常见问题

颜料膏是怎么干燥的？

滤饼通常在搅拌式真空传导干燥机里干燥，例如桨叶、耙式或圆盘干燥机，或者在滚筒刮板干燥机上连续干燥。松散粉末可以在盘式或双锥真空干燥机中完成干燥。

为什么颜料要在真空下干燥？

真空降低沸点，使物料在较低温度下干燥，保护了色光和着色力，密闭容器又能把粉尘和溶剂封住。

怎样避免干燥后的颜料出现硬团聚？

避免湿滤饼遇到很热的壁面，使用轻柔搅拌，到目标含水率就停，必要时规划解块或研磨。

真空干燥机能从颜料滤饼中回收溶剂吗？

可以。冷凝器捕集溶剂蒸汽，以便回收。

颜料应该在什么温度下干燥？

取决于颜料。通过实验室试验找出没有色光偏移的最高温度，再设定真空度，使沸点低于这个温度。

迅驰干燥能提供成套生产线吗？

可以。我们可以把干燥机连同真空系统、冷凝器、加热或冷却装置和控制系统一起提供。

迅驰干燥提供代加工干燥服务吗？

不提供。迅驰干燥制造和销售干燥设备，并提供收费中试。