“这批粉料流动性不好，是什么原因？”老板问。
“可能是造粒没做好吧。”一个被逮住，接受提问的技术人员抓了抓脑袋。
“有道理，那具体是什么影响到造粒了”
“啊，这...我就不太清楚了”
“嗯？”老板的眼神突然犀利了起来。
——《第二天，我因为左脚先迈入厂房而被开除》
一
以上在现实肯定不会发生，毕竟懂技术，肯关注技术的老板不会这么枯燥且乏味。就像亲自翻墙，偷拍敌情的某电机董事长，真得说一句敬业且魔幻。而在以技术工艺作为导向的粉体行业，做大做强的那些企业老板们，也能称上半个技术专家。
但是知易行难，不可否认的是，对于粉体造粒，多数人未必专精。老板一知半解足够，相关技术人员总要尽可能的了解。至少，多了解点，总没坏处吧。
造粒就是通过在较细的粉体中加入一定量的塑化剂，制成粒度较大、具有一定假颗粒度级配并且流动性好的球体。这个球体叫做团粒，它的质量能够十分显著的影响后续的成型和烧结。
比较常用的方法有以下几种：（1）一般造粒法；（2）加压造粒法；（3）喷雾造粒法；（4）冻结干燥法。
喷雾造粒法在其中比较特别，这种方法的产量很大，特别适合工业化生产。
喷雾造粒(SprayDrying，又称喷雾干燥)是通过机械作用，将需干燥的物料进行流态化处理，分散成很细的像雾一样的微粒，与热空气接触的瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成形状规则的球状粉粒。
从19世纪50年代开始，人们把喷雾造粒工艺应用在陶瓷工业中，用来生产墙、地砖的粉料，直到80年代中期，才开始在氧化锆、氮化硅、氧化铝、铁氧体等特种陶瓷的制备中应用。
在特种陶瓷生产中应用喷雾造粒工艺，可以避免各组份的再团聚和沉降分离，保持了料浆原有的均匀性。
同时料浆雾化均匀，干燥速度快，料液经雾化后表面积大大增加，得到的产品为球状颗粒，粒度分布均匀，流动性好。
二
喷雾造粒工艺的过程包括浆料雾化成液滴、液滴与热气体接触、溶剂蒸发形成颗粒、干燥颗粒与介质分离四部分。其中的前三个工艺对造粒粉体的性能影响较大。
1.喷入浆料雾化成液滴状
雾化的主要目的是使料浆产生大量的小液滴，比表面积大大增加，液滴的大小决定最终颗粒的尺寸，控制颗粒的尺寸最终在于控制液滴的尺寸。
常见方式为：气流式喷嘴雾化(动力能)、压力式喷嘴雾化(压力能)、离心式雾化(离心能)。
2.液滴与热气体混合
干燥室内的气体流动方式对液滴在干燥室内的运动时间、干燥时间、干燥程度和粘壁程度有很大的影响。
根据液滴和干燥气体在干燥室中的相对运动形式，可将液滴、气体混合方式分为顺流式(co-current)、逆流式(counter-current)和混流式(mixed-flow)。
3.液滴的干燥
而液滴和热气体的混合过程主要是由气体在干燥室中的流动方式影响的。液滴的液相的过程如下图所示。
液滴进入干燥室后会蒸发速度会很快提高至最大，保持这个速度的一段时间后，开始减速，而此时液滴的温度会提高，表面会形成固体壳层，颗粒中的液体会穿透这个壳层干燥，形成干燥的颗粒。
三
喷雾造粒的工艺比较复杂，首先要确定配制浆料的参数，其次要设定造粒过程中的参数。
配制浆料时需要考虑的因素有溶剂的种类，粘结剂的种类和加入量，增塑剂的种类和加入量，以及浆料的固相含量。
首先讲溶剂，喷雾造粒的溶剂可以选择水或者酒精。
水的优势在于成本低并且喷雾造粒时的安全性高。但水是极性分子，作为溶剂可能会加剧粉体的团聚。另外，以水为溶剂时，喷雾造粒的温度较高，浆料中的有机物不能很好的保留，得到的颗粒可能会比较硬，且球形不佳。
那用酒精能克服这些困难吗？答案是能！目前，有研究尝试使用酒精作为溶剂配置喷雾造粒的浆料。
其优势在于可以使浆料中的粉体更好的分散，并且大大降低喷雾造粒的温度，能够使造粒得到的粉体球形更佳，且结构疏松，利于后期的成型和烧结。
但酒精比水贵多了，在控制成本为工作要点的企业看来，这一点可太致命了。并且酒精还有另一个显而易见的缺点，它能爆炸。如果不能很好的控制造粒时的温度，酒精蒸汽就可能引起爆炸，所以在操作时需要格外小心。
喷雾造粒中的粘结剂和增塑剂的选择也十分重要。
其中粘结剂是喷雾造粒中最重要的成分，因为粘结剂能够决定造粒粉体的流动性，体积密度以及成型和烧结性能。
合适的粘结剂能够在加入量非常小的情况下，帮助粉体形成颗粒。另外，好的粘结剂能够避免在喷雾造粒的过程中从颗粒的内部转移到表面，形成一层硬壳。这个硬壳可不是好东西，它会使颗粒在成型的过程中不完全被压碎，从而在坯体中形成大尺寸的缺陷，严重影响到最终烧结体的各项性能。
因为这些缺点，粘结剂我也不能用了？你的问题，早就有人想到了，增塑剂就是解决办法。
如果只在浆料中加入粘结剂会比较容易形成较硬的颗粒，而如果在其中加入结构与粘结剂相似的增塑剂就能够很好的解决这个问题。
增塑剂的分子能够进入粘结剂的分子结构中，并且分散在粘结剂的大分子之间。这能够使分子链较长的粘结剂分子排列较为疏松，并且彼此之间的作用力减弱，从而使粘结剂的分子变软，造粒形成的颗粒硬度也有所降低。
至于在喷雾造粒过程中的进料口温度，出料口温度，进料速度等参数。以得到大小比较均匀，并且球形好的颗粒为目的，在实验过程中调整到合理数值，在映射到生产流程上。
然后还要考虑浆料的固相含量，浆料的固相含量是根据配置过程中浆料流动性较佳时的上限确定。
这后面几点都需要实际情况实际考量，没有一成不变的规则，只有技术人员合乎标准与经验的准确试验与操作。任重道远，就是这样了。
参考来源
梁玥.氧化锆粉体的表面改性处理
王红兵.喷雾造粒制备ZrO2(Y2O3)/A12O3粉体及ZTA性能研究
潘晓.喷雾造粒干燥机的使用与日常维护
中国粉体网讯
