【實驗室冷知識第二期】

高速分散時

為什么必須出現"甜甜圈"?

如果您做過涂料、油墨、膠黏劑、新能源漿料或化工材料研發，相信一定聽過實驗室里這樣一句話：

“先把甜甜圈調出來”

對于剛接觸高速分散的新手來說，這句話總讓人摸不著頭腦。

為什么分散過程中會出現“甜甜圈”？

出現一個大漩渦，是不是說明轉速太快了？

如果一直沒有甜甜圈，又意味著什么？

其實，這個看似簡單的現象，恰恰是判斷分散狀態是否理想的重要依據之一。

今天，湛臨儀器【實驗室冷知識】第二期，就帶大家認識實驗室里最經典的流場現象——Doughnut Effect（甜甜圈效應）。

當顏料、填料加入樹脂體系后，高速分散機開始工作。

隨著轉速不斷提高，分散盤將漿料高速甩向四周，漿料撞擊容器壁后，又分別向上、向下流動，最終重新回到分散盤附近，形成持續不斷的循環。

當轉速、漿料狀態和設備參數達到平衡時，分散軸周圍會形成一個穩定的中心通道，分散盤上方局部開始露出液面。

從整體流場來看，就像一個不斷旋轉的“甜甜圈”。這就是業內常說的：Doughnut Effect（甜甜圈效應）。

?? 看看真實的甜甜圈效應

它并不是一種異常現象，反而意味著整個體系已經建立起穩定、高效的循環流場。

很多人以為，高速分散的關鍵就是“轉得越快越好”。

其實并不是。

真正影響分散效果的，不只是轉速，而是整個漿料是否能夠持續循環。

當形成穩定的甜甜圈流場后，漿料不會長期停留在桶壁，也不會沉積在桶底。每一部分漿料都會不斷經過分散盤，且顏料和填料團聚體能夠持續受到剪切、撞擊和分散作用。

換句話說：甜甜圈不是最終目的，而是高效能量傳遞的“信號”。

它說明分散盤輸出的機械能，正在盡可能均勻地作用于整個體系，而不是只作用于局部區域。

實驗室中，最常見的情況通常有兩種。

情況 1：漿料太稀

如果體系固含量過低，黏度不足，漿料容易飛濺，同時帶入大量空氣形成氣泡。

由于體系無法有效建立循環流場，分散盤傳遞給漿料的機械能也會降低，影響顏料和填料的解聚效率。

簡單來說：漿料太稀，甜甜圈容易“散”。

情況 2：漿料太稠

另一種情況則完全相反。當固含量過高或體系黏度過大時，漿料流動性明顯下降，無法形成完整循環。

嚴重時，分散盤雖然高速旋轉，但周圍漿料幾乎沒有跟著運動，甚至會出現局部空轉的現象。

此時，不僅甜甜圈無法形成，分散效率也會大幅下降。

很多人認為，只要不斷提高轉速，總能出現甜甜圈。

事實上，影響甜甜圈形成的因素遠不止速度。一個理想的分散狀態，需要多個參數共同匹配，包括：

 · 分散容器的尺寸

 · 分散盤直徑

 · 分散盤距桶底高度

 · 分散盤圓周速度

 · 漿料的黏度與流變性能

 · 顏料、填料含量等

這些因素彼此影響，共同決定流場是否能夠穩定建立。

因此，高質量的分散工藝，追求的不是速度最快，而是最匹配。

正因為高速分散的效果不僅取決于轉速，更受到流場、漿料流變特性以及設備參數匹配的共同影響，德國VMA DISPERMAT®系列高速分散機始終圍繞高效、穩定、可重復的分散這一理念進行設計。

VMA DISPERMAT®系列設備采用精確的電子調速系統，配合模塊化結構設計，可根據不同物料特性靈活選配分散盤、容器及功能附件，并通過優化分散盤圓周速度、容器幾何尺寸及分散盤位置等關鍵參數，幫助實驗室更容易建立穩定的甜甜圈效應流場，實現機械能的高效傳遞，使顏料、填料等顆粒充分解聚，提高分散效率與實驗重復性。

其中，最新系列的DISPERMAT® CV3evo實驗室高速分散機采用高品質的不銹鋼外殼，可精確控制分散過程。

CV3evo同時支持多種分散盤、容器及功能模塊組合，廣泛應用于涂料、油墨、膠黏劑、新能源材料及精細化工等行業，為實驗室研發、小試驗證和工藝優化提供可靠支持。

對于實驗室而言，一臺優秀的高速分散機，不僅要轉得快，更要幫助用戶建立穩定、可重復的分散工藝，讓每一次實驗都擁有可靠的數據基礎。

實驗室里，很多經驗都濃縮成了一句簡單的話：

“把甜甜圈調出來”

但真正理解這句話背后的原理，才能幫助我們更快找到最佳工藝窗口，提高分散效率，也讓每一次實驗都更加穩定、可重復。

一個小小的“甜甜圈”，背后其實是一整套流體力學與分散工藝的科學呢。

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