德國PuhlerGroup,派勒國際控股集團(tuán)-廣州派勒機(jī)械設(shè)備有限公司亞太區(qū)銷售總監(jiān)。 
    納米科技是本世紀(jì)科技發(fā)展的重要技術(shù)領(lǐng)域，藉由納米科技之發(fā)展，將創(chuàng)造另一波技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)革命。其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，遍及電子產(chǎn)業(yè)、光電產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥生化保健品產(chǎn)業(yè)、化織產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、金屬產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),…等，截至2009-10-26號(hào)筆者參加完“2009第八屆中國國際納米科技（湘潭）研討會(huì)”筆者發(fā)表完“《納米粉體之超細(xì)納米研磨技術(shù)交流》”后收到很多行業(yè)資深人士的來信來電，就納米研磨設(shè)備的介紹到，如此次文章發(fā)表如何將分散劑，納米研磨機(jī)，配方工藝更好的結(jié)合起來。繼之后再次發(fā)現(xiàn)更多新型納米行業(yè)領(lǐng)域與我司之PHN超細(xì)納米研磨設(shè)備在其產(chǎn)品中的應(yīng)用，暫不一一列舉。不論其應(yīng)用之領(lǐng)域如何，所需要用的材料均為次微米或納米級(jí)細(xì)度的材料。如何得到納米級(jí)的粉體及如何將納米級(jí)的材料於適當(dāng)?shù)慕缑娓馁|(zhì)后成功地應(yīng)用到其最終的產(chǎn)品，已成為目前產(chǎn)，經(jīng)及學(xué)術(shù)界共同之研究課題。本文將介紹如何將量身打造的潤濕分散劑，利用超細(xì)納米研磨機(jī)為工具，將其包覆在納米粉體表面上做一適當(dāng)之改質(zhì)，以期得到穩(wěn)定且納米化的最終產(chǎn)品。  
  關(guān)鍵詞： 
    轉(zhuǎn)化技術(shù)(Convertingtechnology)、納米微粒的分散(nanoparticledispersing)、分散(dispersing)、派勒PHN超細(xì)納米珠磨機(jī)(highspeedagitatedbeadsmillofPHNNanosystem) 
    引言：
    筆者從事德國公司研磨機(jī)銷售業(yè)務(wù)數(shù)年，且已曾受邀在國內(nèi)大專院校﹑工研院﹑中科院及國內(nèi)外企業(yè)針對(duì)”新一代高效率納米研磨的現(xiàn)況及發(fā)展”主題演講，并已規(guī)劃過數(shù)百多個(gè)案例，在國內(nèi)外已銷售數(shù)百工廠實(shí)績。其主要應(yīng)用領(lǐng)域可以1998年為區(qū)分點(diǎn)。隨著3C產(chǎn)品之輕、薄、短小化及納米細(xì)度材料應(yīng)用之白熱化，如何將超威細(xì)研磨技術(shù)應(yīng)用于納米材料之制作及分散研磨已成為當(dāng)下之重要課題，1998年以前，企業(yè)界所面臨的問題為如何提高分散研磨效率以降低勞力成本，如染料﹑涂料﹑油漆、油墨﹑鉛筆、食品、…等產(chǎn)業(yè)。而1998年以后，產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸則為如何得到微細(xì)化（納米化）材料及如何將納米化材料分散到最終產(chǎn)品里，如光電業(yè)TFTLCD﹑Jetink﹑磁性材料﹑保健品﹑生物制藥和細(xì)胞破碎﹑氧化物﹑納米材料﹑電子產(chǎn)業(yè)﹑光電產(chǎn)業(yè)﹑醫(yī)藥生化產(chǎn)業(yè)﹑化纖產(chǎn)業(yè)﹑建材產(chǎn)業(yè)﹑金屬產(chǎn)業(yè)﹑肥皂、皮革、電子陶瓷、導(dǎo)電漿料、膠印油墨、紡織品、生物制藥、噴繪油墨、芯片拋光液、細(xì)胞破碎、化妝品、噴墨墨水、陶瓷噴墨、金屬納米材料、塑料材料、特種納米航空材料等行業(yè)。 
    目前各大陶瓷生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出別具特色的陶瓷噴墨打印產(chǎn)品，尤其是凹凸面的高清晰噴墨打印陶瓷磚，令人耳目一新。毫無疑問，噴墨打印技術(shù)的春天已經(jīng)到來!雖然陶瓷噴墨打印技術(shù)在我國只有幾年的發(fā)展歷史，還存在著一些技術(shù)性的問題(拉線、燒成后發(fā)色不穩(wěn)定、明亮的紅色墨水不能制備)、成本的問題(噴頭、墨水的核心技術(shù)在外國企業(yè)手中，導(dǎo)致噴頭、墨水偏高)、新商業(yè)模式的問題(新產(chǎn)品管理制度還需要突破、陶瓷噴墨打印設(shè)計(jì)和研發(fā)體系尚未成熟、針對(duì)大批采購的個(gè)性化供應(yīng)鏈體系尚未成形)等。隨著博今科技、道氏制釉、明朝科技、金鷹色料、萬興色料等國產(chǎn)墨水企業(yè)對(duì)于陶瓷墨水品質(zhì)的不斷提升，隨著泰威、美嘉、精陶等噴墨打印機(jī)企業(yè)已經(jīng)掌握了除噴頭外的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，噴墨打印技術(shù)將在中國這一全球最大市場獲得更大范圍的應(yīng)用。但噴墨的研磨最終細(xì)度和穩(wěn)定成了所有生產(chǎn)企業(yè)所面臨的一大難題，在技術(shù)方面，除了拉線、發(fā)色的問題以外，筆者參加了廣州5月份的國際陶瓷工業(yè)展后認(rèn)為噴墨的多功能化、噴墨打印快速化、噴墨技術(shù)與薄板更好的結(jié)合、墨水固含量的提高、膠狀化學(xué)物質(zhì)的均勻分布及穩(wěn)定性的提升、水性陶瓷墨水的研制、模具的設(shè)計(jì)和使用也是今后的發(fā)展方向。 
    針對(duì)現(xiàn)在陶瓷噴墨行業(yè)產(chǎn)品顏色品種多，批量大，產(chǎn)品不容易研磨，大家可以對(duì)納米研磨機(jī)的型號(hào)進(jìn)選擇，以下為PUHLER派勒最新推出針對(duì)現(xiàn)在陶瓷噴墨行業(yè)產(chǎn)品顏色品種多，批量大，產(chǎn)品不容易研磨，大家可以對(duì)納米研磨機(jī)的型號(hào)進(jìn)選擇，針對(duì)現(xiàn)在陶瓷噴墨行業(yè)產(chǎn)品顏色品種多，批量大，產(chǎn)品不容易研磨，派勒集團(tuán)推出了研磨腔體為0.5L、6L、10L、25L、60L、150L、1200L多型號(hào)納米砂磨機(jī)，第二代PHESupermaxFlow1200™超大型臥式超細(xì)砂磨機(jī)及制造部同事合影。
    不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升研磨效率求快或是高科技產(chǎn)業(yè)納米化材料求細(xì)需求，污染控制都同樣重要。所以細(xì)﹑快﹑更少污染已成為新一代分散研磨技術(shù)最重要的課題。 
    本文將針對(duì)納米級(jí)研磨的現(xiàn)況及發(fā)展﹑納米級(jí)分散研磨技術(shù)的原理﹑納米級(jí)研磨機(jī)的構(gòu)造﹑現(xiàn)有設(shè)備的來源﹑應(yīng)用實(shí)例及注意事項(xiàng)﹑結(jié)論及建議等六大主題加以探討。
    1.納米粉體在市場上應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展 
    納米微粒粒子應(yīng)用范圍的廣及其潛在市場的大，是大家不可否認(rèn)的事實(shí)，依據(jù)USNSF(NationalScienceFoundation)之預(yù)測，在2010-2015 
    前，納米粉體的潛在市場規(guī)模將達(dá)3,400億美金。多年來，世界各地的納米專家不斷地在開發(fā)納米粉體的新應(yīng)用，例如：有人希望能將傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品納米化，以便提升產(chǎn)品的價(jià)值及性能，其應(yīng)用的領(lǐng)域諸如涂料、油墨、塑膠、樹脂、功能性色膏、陶瓷粉，…等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的納米化；又有人想利用納米材料的特性開發(fā)出消費(fèi)性新產(chǎn)品，如光學(xué)膜、光觸媒、保健品、醫(yī)藥等產(chǎn)品，納米科技可說是產(chǎn)業(yè)的另一次大革命!
    然而，盡管US-NSF大膽地預(yù)測納米市場的潛在規(guī)模如此大，同時(shí)美、日、德等國家亦已投入相當(dāng)大之人力物力來開發(fā)納米粉體的應(yīng)用（如德國Degussa公司開發(fā)納米級(jí)之SiO2,….等），然而在2003年一年中，全世界的納米陶瓷粉的產(chǎn)值僅為1.5億美金，與預(yù)測值相距太遠(yuǎn)!其原因不外乎如下: 
    1.1價(jià)值鏈落差: 
    納米粉體仍無法成功地被應(yīng)用于量產(chǎn)階段，其主要原因?yàn)樯a(chǎn)者尚未將傳統(tǒng)工業(yè)于納米化時(shí)，掌握住所有制程的轉(zhuǎn)化條件，其中包括工藝配方的設(shè)計(jì)，納米粉體的前處理，納米粉體的轉(zhuǎn)化條件等，尤其是納米粉體因凡得瓦爾力的作用易產(chǎn)生團(tuán)聚的現(xiàn)象，若只靠傳統(tǒng)的分散技術(shù)，并無法將納米粉體分散開來，因此若要成功地將傳統(tǒng)工業(yè)納米化，首先要了解的關(guān)鍵技術(shù)，即是如何先將納米粉體適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化，使其在添加到下一個(gè)界面后仍為納米粒子，沒有團(tuán)聚的現(xiàn)象產(chǎn)生。說到這里，大家不難了解為何至今仍有那么多納米粉體無法成功地被應(yīng)用！其主要原因?yàn)槭忻嫔洗蟛糠值募{米粉體皆尚未被適當(dāng)?shù)馗馁|(zhì)，因此無法直接使其成功地被應(yīng)用到納米產(chǎn)品的開發(fā)與制造。
    到今日為止，市面上至少有200種納米產(chǎn)品已被開發(fā)出來，可惜的是大部分的粉體例如inkjet、SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2及ATO、ITO…等粉體皆尚未被依需求而量身打造地改質(zhì)，所以無法成功地被應(yīng)用。同時(shí)，至少有成千上萬之企業(yè)想從事納米產(chǎn)品的開發(fā)，但大部份的人找不到適合他們用的改質(zhì)過的粉體，所以如何先將納米粉體做一適當(dāng)?shù)馗馁|(zhì)，并使其可以成功地應(yīng)用到產(chǎn)品端，將是從事納米科技的人不可不學(xué)的課程!
    1.2納米粉體需要因不同的應(yīng)用而加以改質(zhì):
    目前市面上已有多家的化學(xué)品公司及新成立的納米通用分散液公司，宣稱可提供一些通用標(biāo)準(zhǔn)的納米分散液，但因市面上大部分的納米分散液尚未被量身打造地改質(zhì)，因此仍無法直接使其被應(yīng)用到最終納米產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。其原因?yàn)楫?dāng)尚未被適當(dāng)改質(zhì)的納米分散液于添加到最終的產(chǎn)品時(shí)，往往因界面不相容而產(chǎn)生團(tuán)聚之現(xiàn)象產(chǎn)生，所以納米的效果并無法被展現(xiàn)出來。例如有些應(yīng)用將納米的ZnO涂布到光學(xué)膜上，由于該ZnO粉體並未先做適當(dāng)?shù)慕缑娓馁|(zhì)，所以光學(xué)膜于涂布該ZnO粉體后抗UV之效果非但沒有增加，穿透率卻反而大幅降低! 
    PUHLER派勒公司為了幫客戶解決上述問題，自2003年起，已與德國新材料開發(fā)中心從事納米研究的專家合作，并將設(shè)備與工藝進(jìn)行同步調(diào)整和研發(fā)新機(jī)型(請(qǐng)參閱上圖一所示)，負(fù)責(zé)幫客戶開發(fā)并量身打造所需的表面改質(zhì)分散劑，提供幫客戶完整的服務(wù)，使想從事納米材料應(yīng)用的客戶可以心想事成! 
    2.界面改質(zhì)技術(shù)的概念
    2.1化學(xué)機(jī)械制程: 
    在導(dǎo)入界面改質(zhì)技術(shù)概念前，先前大家可利用三輥研磨、分散機(jī)、珠磨機(jī)、攪拌磨…等分散研磨設(shè)備將材料分散研磨到微米或次微米級(jí)，但卻很難達(dá)到納米級(jí)的細(xì)度!其主要原因?yàn)橐坏┎牧系念w粒大小被機(jī)械力分散研磨納米化后，此時(shí)粉體的比表面積急劇增加，凡得瓦爾力效應(yīng)及布朗運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為明顯，粉體因而容易再度凝聚在一起，所以不管再怎么分散研磨，粒徑總是降不下來!
    為了解決此問題，我們?cè)诖私榻B一個(gè)非常有效的方法-化學(xué)機(jī)械制程法。此制程的主要概念如下圖一所示，將量身打造好之界面改質(zhì)劑，利用高速攪拌珠磨機(jī)(highspeedagitatedbeadsmill)為工具，將納米粉體做適當(dāng)之界面改質(zhì)，以避免納米粉體之再凝聚，一直分散研磨到粒徑達(dá)到要求為止。

 圖6:矽溶膠colloidal silica(colloidal silica)之粒徑分佈,D90< 12 nm