過去幾十年的法規要求促使涂料工業的焦點從傳統的低固體份溶劑型配方轉向到水性體系、高固體份涂料、能量固化型油墨和其它低揮發性有機化合物含量（VOC）的技術。這種對環境負責的重要轉變正好與客戶不斷變化的需要及令人興奮的新功能開發方向相一致?，F在隨著對專業化和高附加值涂料的需求越來越大，生產商正在密切關注他們的處理工藝，特別是混合攪拌和研磨步驟?！拔覀兛梢宰龅母脝?？”這是個更加懇切的要求，因為涂料生產商在進行成本管理的同時正在努力改善性能和符合法規要求。

　　賦有熱致變色、熒光、顏色變化、防銹或其它新的性能，現代涂料和油墨可能含有具有獨特組合的新型原材料，但是從根本上來講它們仍然是需要依賴于良好混合攪拌的配方。對某一產品采用不同程度的攪拌混合和分散會影響它的顏色、光澤、導電性、穩定性、附著力、固化速率、耐候性和其它性能特征。因此需要有良好的商業意識來優化攪拌工藝。即使是傳統的產品和完善的工藝也能從對攪拌操作的重新戰略評估中收益受益。

　　在涂料和油墨的生產過程中使用各種不同的分散工具。這些技術中的有一些對于古老的工藝問題來說是相對較新的解決方案。攪拌機的選擇要基于許多因素，其中包括黏度曲線、剪切要求、添加順序和生產量。

　　高速分散機

　　高速分散機，以前稱為高速溶解器，是涂料行業使用的標準重負荷機器。它是一種既經濟又相對簡單的混合設備部件，主要作用是將粉末加入到液體中，使松散的附聚物分離開來以得到一種可接受水平的分散體，然后再進行研磨。

　　葉片尖端的運行速度高達約5000英尺/分鐘，高速分散機敞開的圓盤刀片能在低黏度的物料中形成劇烈的湍流。它也會產生一種獨特的旋渦，這樣干的物料加入后可以快速潤濕。分散葉片可以位于中心或偏離中心，這取決于渦流的深度（偏心葉片產生一種較小的渦流，能減少空氣的滯留）。隨著物料增稠或體積增加，調節葉片轉速以保持物料翻轉的旋渦和速率。通常在高速分散機的選型和操作過程中遵守的一些基本準則是：
?正常工作黏度范圍：像水一樣至約50000厘泊（CP）；
?電機規格：每10加侖產品為1 馬力（HP）；
?分散葉片直徑：約為容器直徑的1/3；
?分散葉片位置：離容器底部0.5個葉片直徑——液體表面以下1.5個葉片直徑；
?混合容器的全容積：比批次的量至少大30%，以提供足夠的上升高度滿足攪拌過程中液面的上升。

　　雖然許多廠商仍然依賴于高速分散機進行預混合操作，但是許多廠商已經開始將更有效的攪拌器進行組合，其功能不再是簡單的將粉末潤濕。其根據是：如果預混合器能夠將附聚物分散得盡可能接近到所需要的規格——換句話說，模仿研磨的早期階段——它可以降低研磨機的研磨次數，甚至允許使用更小的研磨介質來研磨更細的固體。這為大幅提高效率和縮短周期時間提供了機會。這些攪拌機的一些替代品包括新一代高剪切攪拌機和超高剪切攪拌機。

　　高剪切攪拌機

　　高剪切攪拌機是用于更具挑戰性的固液分散體和乳液的轉子/定子攪拌機，這些高速分散機不能進行充分處理。這種類型混合裝置的典型特征是四葉片的轉子在靜止的定子內高速轉動。當葉片旋轉時，物料被連續地抽入攪拌頭，并通過所述定子的開口部位將氣體高速排出。由此產生的液壓剪切能促進快速均化、解聚和乳化。典型的轉子尖端速度是3000～4000英尺/分鐘。

　　由于受到定子的限制，該攪拌機提供了較高的剪切速度，但比開放式圓盤型鋸齒型葉片分散機的泵送容量少。出于同樣的原因，其黏度限值也較低——約10000～20000厘泊。

　　另一個區別在于，轉子/定子攪拌機既有可用于批量生產的結構，也有可用于在線（連續）生產的結構。在線高剪切攪拌機的表現類似于離心泵。它不能自動啟動自吸，需要靜壓（重力送料）或正壓力（泵送料）來將物料加入到攪拌釜內。在大多數情況下，當攪拌器通常位于低于再循環罐液位的地面上或者平臺上時，可通過重力作用將產品輸送到轉子/定子組件。標準在線型攪拌機很容易移動流動產品，甚至黏度高達約10000厘泊，這取決于配方的剪切變稀特性。使用輔助泵，中等黏度的涂料、預混合物和中間體都可以在高剪切攪拌機中處理。對于大型攪拌釜（> 500加侖），與批量轉子/定子攪拌機或其它需要高功率電機驅動以及相對較大的葉片來產生足夠的循環而從頂部進入的高速攪拌機相比較，在線結構往往更實用。另一方面，在線高剪切攪拌機能使產品通過2500加侖的攪拌釜循環，就像在25加侖的攪拌槽中一樣容易。事實上，采用合適的管道，一個在線攪拌機能同時服務于多個不同規格的批量罐。典型的安裝方法是使用簡單的閥門直接流向下游的成品區或瞬間從一個原料源切換到另一個。

　　當需要很快將大批量的粉末加入到液體中時，或當難以分散的固體需要很長時間才能完全加入時，就需要考慮帶有可在液面下加入粉末的內置裝置的高剪切攪拌機?；趪娚淦鞯姆勰┳⑷胂到y，盡管能有效地去除漂浮的固體，在攪拌混合過程中能提供更精準的控制，但確實經常受到堵塞和密集的設備維護問題的影響。此外，這些系統需要有經驗的操作者來處理經常遇到的困難任務，即串聯的三個獨立裝置的性能平衡：噴射器、泵和攪拌器。具有粉末注入整體構造的高剪切攪拌機更可靠和更容易操作。
采用SLIM技術的高剪切攪拌機

　　配有固體/液體注入歧管（SLIM）技術的羅斯高剪切攪拌機能提供一種在液面下注入粉末的方法，與基于噴射器的系統相比，它是一種更加用戶友好型、更容易維護的混合器。SLIM結構的關鍵優點是它不需要離心泵或噴射器來創造粉末注入的抽吸操作。

　　SLIM具有獨特的轉子/定子,它們能產生強大的真空度來抽吸粉末和直接將粉末噴射到攪拌機的高剪切區。由于固體和液體恰恰是在強烈混合區結合，雖然還不能完全消除結塊和“魚眼”，但也能大大減少。在SLIM工藝流程中，粉末可以降低“粉塵”的方式輸送到批量罐中（將氣體顆粒釋放到混合區），這樣清理更簡單、轉變更快。通過使用一根軟管和桿狀附件就可完成——柔性軟管連接到固體入口端口，而在另一端是不銹鋼棒浸入散裝袋或容器中，以方便地吸入輕質粉末，不會造成多塵環境。問題較少的固體可加入料斗中，通過重力作用快速吸入。

　　SLIM技術在批量或在線結構中都使用，這使得它易于為大多數現有工藝進行翻新。它通常處理的固體負載量高達70%，這取決于該用途，同時能在寬的黏度范圍內操作：粉末注入期間，從水狀樣至黏度高達10000厘泊。

　　多軸攪拌機

　　配備有兩個或者多個獨立驅動的攪拌器串聯工作的多軸混合機是強有力的系統，既能進行超高剪切攪拌，也能在很寬的黏度范圍內提供層流：黏度范圍從水狀樣至數十萬厘泊。

　　最簡單的結構是雙軸攪拌機，其特點是有一個低速錨和高速鋸齒狀分散葉片。在錨式攪拌器的翼通常包括可調式刮壁刀來擦拭容器底部和側壁。除了能提高產量外，還能進行更嚴格的溫度控制。

　　另一種典型的構造是三軸攪拌機，它包括另一個轉子/定子組件。該結構很受歡迎配方設計師歡迎，其中最終顆粒大小分布是至關重要的。如前面所討論的，使用鋸齒狀葉片將粉末加入液體中能得到可接受水平的分散體，但是采用更強剪切的機械如定子/轉子攪拌器，通常會得到更細、更均勻的粒徑分布。

　　SLIM技術是工作容量為4加侖或更大的羅斯三軸攪拌機的一個選項。在粉末注入期間，液體基料必須低于10000厘泊，但在所有固體加入后，產物的黏度可能會持續上升?；旌现芷诘暮笃诳赡苤荒芤揽垮^式攪拌器，如果產品是通過轉子/定子組件進行流動，分散機會受限制。
多軸攪拌機與單軸裝置相比，除了在黏度和熱傳導方面有改進外，另一個設計優點是它們是封閉的系統，能提供真空混合的優點。在真空條件下處理，消除了在大氣條件下攪拌時產生的不需要的空氣空隙，但同樣重要的是有助于將某些配方研發成更高密度、具有更好的性能，這些性能是改進的剪切作用和不同部件接觸的結果。

　　行星式攪拌機

　　特種涂料和油墨有非常高的黏度峰值（超過100萬厘泊），最好用行星式分散機和雙行星式攪拌機處理更好。這些機器具有兩個或多個葉片，它們能繞著各自的軸旋轉，同時也會繞著混合容器旋轉。換句話來說，所有的攪拌器不斷前進到批處理料中，會一直與新的產品接觸。
對于非常具有挑戰性的配方，可以使用雙行星式分散攪拌機。該分散機由兩個分散軸（每個軸都具有兩個鋸齒狀葉片）和兩個行星式攪拌器組成。

　　另一方面，傳統的雙行星式攪拌機（DPM）對于半固體狀物料或者高黏度漿狀物的熔融和揉捏來說是理想的攪拌機。雖然不被認為是高速攪拌機，DPM配備有兩個相同的攪拌器，當批料量達到相當高的黏度時，能提高剪切水平。在這個非常強健的機器中，一個通用的處理技術是高黏度混合以確保獲得令人滿意的固體分散體（從200萬厘泊到高達約600萬厘泊），接下來是調漆步驟，直到循環結束。