Aplicación de la tecnología de molienda ultrafina en cosmética.
La molienda ultrafina se refiere a la operación unitaria de triturar materiales de grano grueso hasta un tamaño de partícula de menos de 10 ~ 25 μm. Cuando el material se tritura a un tamaño de partícula de menos de 10 μm, las partículas ultrafinas tienen alta actividad superficial, relación de vacíos y energía superficial, lo que le da al material una excelente solubilidad, adsorción, fluidez y características ópticas, eléctricas, magnéticas y otras únicas. propiedades. La tecnología de molienda ultrafina se usa ampliamente en alimentos, medicinas, materiales de información, microelectrónica, materiales de aislamiento térmico, materiales refractarios avanzados, cerámicas de alta tecnología, revestimientos, rellenos y nuevas industrias de materiales.
Como uno de los equipos más efectivos para la pulverización ultrafina de polvos, el pulverizador de chorro utiliza un flujo de aire supersónico para impactar los materiales y hacer que estos colisionen entre sí para lograr el propósito de la pulverización ultrafina. Por lo tanto, el equipo pulverizador a chorro es fácil de operar, no contamina y tiene un producto de alta pureza. Alto, buen mantenimiento de la actividad, buena dispersión del polvo, tamaño de partícula pequeño y distribución estrecha, superficie de partícula lisa, especialmente adecuada para la trituración ultrafina de medicamentos sensibles al calor y a la humedad.
Con el rápido desarrollo de la industria cosmética en los últimos 20 años, una gran cantidad de sustancias bioactivas y polvos de hierbas medicinales chinas se han utilizado ampliamente en diversos cosméticos. Sin embargo, las materias primas tienen partículas grandes y son difíciles de disolver en agua a bajas temperaturas o son difíciles de absorber por la piel cuando se aplican directamente. Al triturar ultrafinamente los ingredientes activos, la temperatura de disolución de los ingredientes activos se puede reducir considerablemente, lo que es beneficioso para el mantenimiento de la actividad y la absorción transdérmica. Además, la tecnología de trituración por flujo de aire se utiliza en la fabricación de cosméticos en polvo prensado de alta gama para mejorar la estructura del polvo y mejorar en gran medida el rendimiento del polvo prensado y la calidad del producto. La tecnología de trituración por flujo de aire tiene amplias perspectivas de aplicación en la industria cosmética.
1) La tecnología de micronización es un conjunto completo de procesos y tecnologías, y es un proceso sistemático que debe cumplir con los requisitos de las normas de higiene de los cosméticos durante el proceso de fabricación de los cosméticos. Para aplicarlo a la industrialización de los cosméticos, también deberíamos combinar las características de la industria cosmética para diseñar equipos de molienda ultrafina que sean fáciles de limpiar y desinfectar, no contaminen los productos durante el proceso de fabricación, no produzcan polvo y tengan Bajo consumo de energía.
2) Fortalecer la investigación teórica básica sobre molienda ultrafina, combinar las propiedades de varios polvos, realizar el diseño de módulos sobre la base de experimentos, establecer modelos de datos, desarrollar equipos de molienda de flujo de aire integrados y multifuncionales y mejorar el rendimiento de soporte integral y automático. capacidades de control Con la capacidad de procesamiento de una sola máquina, puede obtener polvo ultrafino con una distribución de tamaño de partícula estrecha y puede adaptarse al procesamiento de materiales con diferentes características y durezas.
3) Encontrar formas efectivas de reducir el desgaste de los equipos de molienda con flujo de aire durante la trituración, extender la vida útil del equipo y reducir la contaminación del producto. Concéntrese en resolver los problemas de materiales de la cámara de molienda de flujo de aire y el anillo de la boquilla, y desarrolle materiales de aleación con alta resistencia al desgaste. Además, un flujo de proceso adecuado también es una medida eficaz para reducir la abrasión del flujo de aire.
4) Encontrar formas efectivas de reducir el consumo de energía y mejorar la utilización de la energía, y superar la mayor deficiencia de la baja utilización de energía de los molinos de chorro.
5) El desarrollo de la tecnología de molienda por flujo de aire proporcionará soporte técnico para el desarrollo de cosméticos excelentes, de alta calidad y alta tecnología y mejorará la competitividad de los productos en el mercado. La tecnología de molienda por flujo de aire no solo puede usarse ampliamente en cosméticos en polvo compacto y productos de mascarillas faciales, sino que también tiene amplias perspectivas de aplicación en el pretratamiento de materias primas activas y medicinas herbales chinas.
Molienda de API en el proceso de dosificación de sólidos orales
En el proceso de producción de formas farmacéuticas sólidas orales, la trituración de fármacos a granel suele ser una operación unitaria extremadamente crítica. Por un lado, el tamaño de las partículas del API puede afectar la absorción del fármaco. Para preparaciones sólidas orales poco solubles, cuanto menor sea el tamaño de partícula de la materia prima, más rápida será la disolución y también se puede mejorar la biodisponibilidad del fármaco. Además, el tamaño de partícula del API tiene un impacto importante en la fluidez del polvo, el proceso de mezclado y la estratificación del polvo, y estos factores tienen un impacto importante en la estabilidad del proceso de producción.
En el proceso de síntesis, las materias primas para las formas farmacéuticas sólidas orales a menudo se obtienen mediante cristalización. Controlando el proceso de cristalización, el tamaño de partícula del fármaco materia prima se puede controlar hasta cierto punto. Sin embargo, en muchos casos, el tamaño de partícula y la distribución del tamaño de partícula del API obtenido por cristalización a menudo no pueden satisfacer las necesidades de la preparación. Por lo tanto, es necesario procesar más el API durante la producción de la preparación, es decir, triturar el API para controlar el tamaño de partícula dentro del rango objetivo.
En términos generales, los métodos de molienda se pueden dividir en métodos secos y húmedos según los diferentes medios dispersos durante la molienda. El método húmedo consiste en dispersar el API en un medio líquido para su pulverización, mientras que el método seco consiste en pulverizar el API en un gas (aire, nitrógeno, etc.). El método seco se utiliza principalmente para triturar materias primas de preparados sólidos.
El principio de trituración del molino de martillos es principalmente batir continuamente las partículas de droga cruda a través de martillos giratorios de alta velocidad, y las partículas chocan aún más con la cavidad de trituración o entre las partículas. Estos procesos pueden reducir efectivamente el tamaño de las partículas. Cuando el tamaño de las partículas sea lo suficientemente pequeño como para pasar a través de los orificios del tamiz seleccionados, se descargará de la cámara de trituración. El molino de martillos tiene una gran capacidad de producción y un bajo consumo de energía, y es más adecuado para triturar medicamentos quebradizos. Algunos materiales viscosos no son propensos a la rotura de partículas mediante golpes mecánicos y no son adecuados para trituración con martillo. Sin embargo, los materiales se pueden enfriar para aumentar la fragilidad de los materiales y aumentar la facilidad de trituración. Además, el aplastamiento con martillo genera mucho calor, por lo que se debe prestar atención a la estabilidad del material. Los compuestos con un punto de fusión inferior a 100 °C no son adecuados para métodos de trituración mecánica como la trituración con martillo. Los molinos de martillos son generalmente adecuados para triturar partículas de tamaño superior a 10 µm. Los factores relacionados con el efecto de trituración del molino de martillos generalmente incluyen la forma y el método de instalación de la hoja del martillo, la velocidad de rotación y la velocidad de avance, etc.
El pulverizador de chorro en espiral es un pulverizador de flujo de aire relativamente común con una estructura mecánica y una operación de trituración relativamente simples. El flujo de aire presurizado lleva los materiales a la cámara de trituración a cierta velocidad a través de la boquilla de alimentación. Hay varias boquillas en el mismo plano alrededor de la cámara de trituración anular, que rocían un flujo de aire con una velocidad de hasta 300 ~ 500 metros/segundo dentro de la cámara de trituración, formando un flujo de aire de vórtice, lo que hace que las partículas que ingresan a la cámara de trituración se muevan a gran velocidad. Acelera con el flujo de aire y las partículas y otras partículas o la cámara de trituración. El cuerpo se hizo añicos por una violenta colisión y fricción. El proceso de trituración implica principalmente la colisión entre partículas, seguida de la colisión entre las partículas y la cavidad de trituración. El movimiento circular de las partículas en el flujo de aire generará una cierta fuerza centrífuga. A medida que avanza la trituración, el tamaño y la masa de las partículas disminuyen y la fuerza centrífuga recibida se vuelve cada vez menor. Cuando la fuerza centrífuga es lo suficientemente pequeña, el flujo de aire descargado desde la cámara de trituración llevará las partículas al centro del flujo de aire del vórtice y luego se descargará de la cámara de trituración con el flujo de aire para completar el proceso de trituración. Este flujo de aire vórtice permite que los procesos de trituración y clasificación se realicen simultáneamente, lo que resulta beneficioso para obtener un producto final con una distribución de tamaño de partícula más estrecha.
Aplicación e investigación de wollastonita modificada.
La wollastonita es un mineral no metálico extremadamente importante. Su principal composición química es el metasilicato de calcio (CaSiO3). Pertenece al sistema cristalino trigonal y es de color blanco grisáceo. La wollastonita tiene una gran relación de aspecto, una estructura natural en forma de aguja y un rendimiento estable, lo que la convierte en un excelente material de refuerzo. Además de su estructura fibrosa natural, la wollastonita también tiene una absorción de aceite, conductividad eléctrica y pérdida dieléctrica extremadamente bajas. Se utiliza ampliamente en plásticos, caucho, pinturas, revestimientos y otros campos, y puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas y tribológicas de la matriz. Mejorar la estabilidad térmica y la estabilidad dimensional de los productos.
Sin embargo, la wollastonita natural es hidrófila y, cuando se mezcla con polímeros orgánicos, la dispersión es desigual debido a diferentes polaridades, lo que reduce las propiedades mecánicas de sus productos rellenos. Para mejorar su dispersión y compatibilidad en matrices orgánicas, así como las propiedades mecánicas de los productos, a menudo es necesario modificar la superficie de la wollastonita.
Tecnología de modificación de wollastonita
La tecnología de modificación de la superficie de la wollastonita se puede dividir en: modificación de la superficie orgánica y modificación de la superficie inorgánica.
Para la modificación de superficies orgánicas, los modificadores de superficies comúnmente utilizados incluyen agentes de acoplamiento de silano, agentes de acoplamiento de titanato y aluminato, tensioactivos y metacrilato de metilo. Entre ellos, la modificación del agente de acoplamiento de silano es uno de los métodos de modificación de superficie más utilizados para el polvo de wollastonita, y generalmente se utiliza el proceso de modificación en seco. La dosificación del agente de acoplamiento está relacionada con la cobertura requerida y la superficie específica del polvo. La dosificación es generalmente del 0,5 % al 1,5 % de la masa de wollastonita.
Los antecedentes técnicos de la modificación de superficies inorgánicas son que la wollastonita como relleno polimérico a menudo hace que el material de relleno se vuelva más oscuro, tiene un mayor valor de desgaste y desgasta fácilmente el equipo de procesamiento; La modificación del revestimiento de superficie inorgánico puede mejorar la silicona. La fibra de piedra gris rellena el color de los materiales poliméricos y reduce su valor de desgaste. En la actualidad, la modificación inorgánica de la superficie de las fibras minerales de wollastonita utiliza principalmente el método de precipitación química para recubrir la superficie con silicato de calcio nanométrico, sílice y carbonato de calcio nanométrico.
Aplicación e investigación de wollastonita modificada.
(1) Plástico
El polipropileno (PP), como uno de los cinco plásticos de uso general, tiene mejores propiedades integrales que otros plásticos de uso general. Está cada vez más desarrollado y utilizado en los campos de la automoción, la industria aeroespacial, la construcción y la medicina.
(2) Fabricación de papel
La aplicación de la wollastonita en la industria papelera es bastante diferente a la de otras cargas. No es un relleno sencillo como los rellenos tradicionales. Se basa principalmente en una relación de aspecto más alta para realizar el entrelazado de wollastonita y fibras vegetales para formar fibras vegetales. La estructura de red de fibra mineral puede reemplazar algunas fibras cortas de las plantas, lo que puede mejorar efectivamente la opacidad y la adaptabilidad de impresión del papel producido, mejorar la uniformidad y reducir los costos de fabricación.
(3) Materiales de fricción
Los productos de wollastonita para materiales de fricción son polvos en forma de aguja de wollastonita. En comparación con los escenarios de aplicación tradicionales, se utilizan principalmente como relleno en pastillas de freno, embragues, etc. El polvo acicular de wollastonita es un sustituto ideal del amianto de fibra corta. Puede mejorar la estabilidad de los materiales de fricción, reducir el agrietamiento, mejorar la resistencia al desgaste y las propiedades de recuperación y otras propiedades mecánicas hasta cierto punto.
(4) Recubrimiento
La wollastonita se puede utilizar como pigmento extensor y sustituto parcial de los pigmentos blancos en pinturas. Además, según las características de la propia wollastonita, también se puede utilizar como aditivo de modificación del revestimiento para ampliar la funcionalidad del material. Por ejemplo, la wollastonita tiene buena resistencia a la corrosión y puede usarse ampliamente en el campo de los revestimientos anticorrosión.
(5) caucho
En la industria del caucho, el polvo de wollastonita puede reemplazar parte del dióxido de titanio, el negro de humo blanco, la arcilla, el calcio ligero, el litopón y otros materiales, tiene un cierto efecto de refuerzo y puede mejorar el poder cubriente de algunos colorantes.
(6) Cemento/hormigón reforzado con fibras
La wollastonita fibrosa reemplaza las fibras cortas de asbesto y las fibras de vidrio y se agrega al cemento, concreto y otros materiales de construcción, lo que puede mejorar la resistencia al impacto, la resistencia a la flexión, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional de los materiales.
La importancia del proceso de modificación del polvo de carburo de silicio.
El carburo de silicio (SiC) es un material inorgánico no metálico con una amplia gama de usos y buenas perspectivas de desarrollo. Después de convertirse en cerámica, es un excelente material estructural. Tiene un alto módulo elástico y rigidez específica, no es fácil de deformar. , y tiene una alta conductividad térmica y un bajo coeficiente de expansión térmica se han convertido ahora en una de las principales consideraciones para los materiales de motores térmicos de alta temperatura, y se pueden usar en boquillas de alta temperatura, álabes de turbina, rotores de turbocompresor, etc.
Por lo tanto, la industria ha planteado requisitos más altos para las cerámicas de SiC en términos de precisión geométrica, resistencia, tenacidad y confiabilidad, y el proceso de moldeo es una parte crucial. Los diferentes procesos de moldeo tienen un mayor impacto en el rendimiento de los productos cerámicos, como la dificultad. en el desmolde, dificultad para preparar productos con formas complejas, densidad insuficiente de la cerámica, etc. La existencia de estos defectos restringirá su aplicación en campos de alta gama, por lo que es necesario preparar productos cerámicos con excelentes prestaciones y alta confiabilidad, Es necesario explorar los factores que afectan la efectividad del proceso de moldeo.
La capa de dióxido de silicio en la superficie del carburo de silicio afectará la dispersión del polvo en la fase acuosa. El dióxido de silicio formará grupos hidroxilo de silicio "Si-OH" en la fase acuosa. Los grupos hidroxilo de silicio son ácidos en la fase acuosa . , entonces la dispersión del carburo de silicio es El punto isoeléctrico es ácido. Cuanto más dióxido de silicio hay, más cerca está el punto isoeléctrico del carburo de silicio del extremo ácido. Cuando el valor del pH es inferior al punto isoeléctrico del polvo, El silanol atraerá iones de hidrógeno, lo que hará que la superficie de la partícula esté cargada positivamente y, por lo tanto, el potencial Zeta se convierta en un valor positivo. En condiciones alcalinas, el silanol reaccionará con la alta concentración de OH- en la solución para formar [Si-O]- en la superficie de la partícula. superficie del polvo, lo que hace que la superficie de las partículas esté cargada negativamente, por lo que el potencial Zeta también es negativo.
La dispersión del polvo en la fase acuosa está estrechamente relacionada con el valor absoluto del potencial Zeta, por lo que la capa de sílice formada en la superficie del polvo juega un papel importante en la dispersión del polvo.
El método de modificación química se refiere a la reacción química que ocurre durante el proceso de recubrimiento de la superficie. Este es el método más común en la modificación de polvo. El recubrimiento de superficie se divide en dos tipos: recubrimiento inorgánico y recubrimiento orgánico. Principalmente deposita una capa de óxido, hidróxido o Materia orgánica en la superficie del polvo inorgánico. Cuando el recubrimiento es un óxido o hidróxido, se llama recubrimiento inorgánico. Cuando el recubrimiento es orgánico, se llama recubrimiento orgánico.
Los métodos de recubrimiento inorgánico incluyen principalmente el método de hidrólisis de alcóxidos, el método de precipitación uniforme, el método de nucleación no uniforme y el método de gel sol, etc. Entre ellos, el mejor método es el método de nucleación no uniforme. El recubrimiento de modificación orgánica mejora el impedimento electrostático y estérico. de polvo inorgánico, mejorando así su dispersión. Los métodos de recubrimiento orgánico incluyen principalmente injerto de superficie orgánica, recubrimiento de adsorción de superficie y modificación de encapsulación. Se utiliza principalmente en la dispersión de materiales compuestos inorgánicos o rellenos para mejorar la humectabilidad y compatibilidad de polvos inorgánicos y matrices orgánicas. También se utiliza para mejorar la dispersión de polvo inorgánico en agua.
El polvo de SiC de tamaño micrométrico altamente dispersable es una condición necesaria para obtener productos cerámicos con alta precisión, resistencia, tenacidad y confiabilidad. Por lo tanto, es de gran importancia explorar tecnologías relacionadas para preparar cerámicas de carburo de silicio que puedan usarse en campos de alta gama. .
Pasos importantes en la producción de polvo de diamante: pulido y moldeado
En la actualidad, el polvo de diamante más común se produce mediante molienda, purificación, clasificación y otros procesos de diamante artificial.
Entre ellos, el proceso de trituración y conformación del diamante juega un papel importante en la producción de micropolvo y afecta directamente la forma de las partículas de micropolvo y el contenido del tamaño de partícula objetivo. Diferentes métodos de trituración producirán diferentes efectos de trituración. El proceso científico y razonable de trituración y conformación no solo puede triturar rápidamente materias primas de diamante de grano grueso (tamaño de partícula convencional de 100 a 500 micrones) en partículas de polvo de diamante con un rango de tamaño de partículas de aproximadamente (0 a 80 micrones), sino que también optimiza el forma de partícula. , haciendo que las partículas de los productos de micropolvo sean más redondas y regulares, reduciendo o incluso eliminando por completo tiras largas, escamas, alfileres y varillas y otras partículas que afectan la calidad final del micropolvo. Maximizar la proporción de producción de tamaño de partícula objetivo comercializable.
En la producción de micropolvo, el método de trituración se puede dividir en método seco y método húmedo. Se utilizan diferentes métodos de trituración y conformación, y sus principios de funcionamiento y parámetros de proceso también son diferentes.
Puntos de control del proceso del método de molienda en seco del molino de bolas.
Tomando como ejemplo el método de molienda en seco del molino de bolas horizontal, los principales puntos de control del proceso son la velocidad del molino de bolas, la relación bola-material, el coeficiente de llenado, la relación de bolas de acero, etc. En la producción real, se pueden controlar de manera flexible de acuerdo con diferentes Materias primas y el propósito de triturar y dar forma.
1. Velocidad del molino de bolas
La velocidad de rotación razonable del molino de bolas es una condición importante para ejercer su capacidad de producción. Cuando el diámetro del cilindro del molino de bolas es el mismo. Cuanto mayor es la velocidad de rotación, mayor es la fuerza centrífuga generada y mayor es la distancia que la bola de acero debe ascender a lo largo de la pared del cilindro.
Generalmente se cree que la velocidad de trabajo adecuada del molino de bolas es del 75% al 88% de la velocidad crítica teórica.
2. Coeficiente de llenado, relación bola-material
En el proceso de trituración y conformación, la proporción adecuada entre bola y material y el coeficiente de llenado son cruciales. Si la relación bola-material y el coeficiente de llenado son demasiado altos o demasiado bajos, afectarán la eficiencia de producción y la calidad del producto del molino de bolas. Si la relación bola-material es demasiado alta o el coeficiente de llenado es demasiado bajo, se restringirá la capacidad de alimentación de una sola máquina.
La práctica ha demostrado que para la trituración de materias primas de diamante el coeficiente de carga es generalmente de 0,45. La proporción entre bola y material es de 4:1.
3. Diámetro y relación de la bola de acero.
Para triturar el diamante de manera más efectiva, cuando se determinan el coeficiente de llenado del molino de bolas y la cantidad de carga de bolas, se deben seleccionar y ensamblar bolas de acero de diferentes diámetros en proporción para obtener una mejor forma de las partículas y una eficiencia de trituración y conformación más rápida.
Molienda segmentada
En el proceso de producción de micropolvo, la trituración húmeda es más eficaz que la trituración seca. Porque cuando la trituración en seco alcanza una cierta finura, es fácil que se pegue a la pared, lo que reduce el efecto de trituración; con la trituración húmeda, las materias primas siempre existen en forma de lechada y es fácil aumentar la proporción de tamaño de partículas finas.
Para controlar la relación del tamaño de las partículas, cuando se necesita producir micropolvo de grano más fino, se debe utilizar trituración segmentada, especialmente la trituración segmentada en húmedo es mejor. Esto no sólo puede evitar la trituración excesiva de materiales, sino también lograr la segmentación según la resistencia durante el proceso de trituración.
fresado por chorro
Otro método de trituración es el método de trituración con pulverizador de flujo de aire. El pulverizador de flujo de aire utiliza aire comprimido como medio de trabajo. El aire comprimido se pulveriza a alta velocidad hacia la cámara de trituración a través de una boquilla supersónica especial. El flujo de aire transporta el material en movimiento a alta velocidad, lo que hace que el material se mueva entre ellos. Produzca una fuerte colisión, fricción y cizallamiento para lograr el propósito de aplastamiento. La fragmentación ocurre cuando la fuerza que actúa sobre la partícula es mayor que su tensión de falla. La colisión por impacto a alta velocidad provoca la fragmentación volumétrica de las partículas, mientras que los efectos de cizallamiento y trituración provocan la fragmentación superficial de las partículas. Este método de trituración es muy beneficioso para la producción de polvo de diamante porque puede producir formas de partículas ideales. La mayor ventaja del pulverizador de flujo de aire es que no está limitado por la velocidad lineal mecánica y puede producir velocidades de flujo de aire muy altas. En particular, el pulverizador de flujo de aire supersónico puede producir un caudal varias veces la velocidad del sonido, por lo que puede generar una enorme energía cinética y es más fácil obtener partículas a nivel de micras. y polvos ultrafinos submicrónicos.
Proceso de desulfuración seca de bicarbonato de sodio
El proceso de desulfuración seca utiliza un pulverizador con su propio sistema de clasificación y un ventilador transportador combinados en un dispositivo completo de molienda y pulverización de polvo. El polvo fino de bicarbonato de sodio pulverizado tiene una estructura en capas o porosa, tamaño de partícula uniforme y buena dispersión. El sólido ultrafino Luego, el polvo se inyecta directamente en el horno o torre de reacción a través de múltiples boquillas y puede eliminar eficazmente más del 95% del SO2 y HCl en los gases de escape, y la tasa de eliminación puede incluso alcanzar el 99%.
El uso de desulfuración seca con bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) no solo puede cumplir con estrictos requisitos ambientales, sino que también reduce efectivamente la inversión y los costos operativos en comparación con otros métodos de purificación de gases de combustión.
El proceso de desulfuración en seco de bicarbonato de sodio tiene las siguientes ventajas: sistema completamente seco, no requiere agua; el polvo seco se rocía frente a tuberías y bolsas; los subproductos de la reacción se pueden descargar a través del sistema de eliminación de polvo; no se requiere parada de producción; uno -la inversión de tiempo es muy pequeña; y ocupa muy poca área; el costo del sistema es bajo; competitivo; la eficiencia de la reacción es muy alta, el volumen de sobreinyección es muy pequeño y se pueden lograr emisiones indetectables; el envenenamiento del catalizador de desnitrificación se suprime eficazmente; flexibilidad es elevado y puede adaptarse en cada momento a los indicadores de emisiones más estrictos.
El bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio, NaHCO3) se puede utilizar como adsorbente para la desulfuración de los gases de combustión. Elimina los contaminantes ácidos de los gases de combustión mediante adsorción química. Al mismo tiempo, también puede eliminar algunas sustancias traza orgánicas e inorgánicas mediante adsorción física. En este proceso, el polvo fino de bicarbonato de sodio se pulveriza directamente en los gases de combustión a alta temperatura de 140 a 250 °C.
En el conducto de gases de combustión, el desulfurizador, el bicarbonato de sodio (NaHCO3), se activa bajo la acción de los gases de combustión a alta temperatura, formando una estructura microporosa en la superficie, como si se hicieran palomitas de maíz. agente de desulfuración activado para sufrir una reacción química. , SO2 y otros medios ácidos en los gases de combustión se absorben y purifican, y el subproducto Na2SO4 desulfurado y secado ingresa al colector de polvo de bolsa con el flujo de aire y es capturado.
El carbonato de sodio Na2CO3 recién generado es altamente reactivo en el momento de su generación y puede sufrir espontáneamente las siguientes reacciones con contaminantes ácidos en los gases de combustión:
Principales reacciones:
2NaHCO3(s)→Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)
SO2(g)+Na2CO3(s)+1/2O2→Na2SO4(s)+CO2(g)
Reacciones secundarias:
SO3(g)+Na2CO3(s)→Na2SO4(s)+CO2(g)
5 tipos principales de métodos de modificación de superficies para sílice
En la actualidad, la producción industrial de sílice se basa principalmente en el método de precipitación. La superficie de la sílice producida contiene una gran cantidad de grupos polares, como grupos hidroxilo, lo que facilita la absorción de moléculas de agua, tiene poca dispersión y es propensa a la agregación secundaria. problemas, afectando así el efecto de aplicación industrial de la sílice. Por lo tanto, la mayoría de la sílice necesita un tratamiento de modificación de la superficie antes de su aplicación industrial para mejorar su rendimiento en la aplicación industrial.
En esta etapa, la modificación química de la superficie de la sílice incluye principalmente la modificación del injerto de superficie, la modificación del agente de acoplamiento, la modificación del líquido iónico, la modificación de la interfaz macromolecular y la modificación combinada, etc. Aunque cada proceso de modificación tiene sus propias ventajas. y características, pero actualmente en aplicaciones industriales se basa principalmente en la modificación del agente de acoplamiento.
1. Modificación del injerto de superficie de negro de humo blanco
El principio del método de modificación del injerto de superficie es injertar un polímero macromolecular con las mismas propiedades que el polímero de matriz (como el caucho) en la superficie de sílice mediante injerto químico. Por un lado, puede mejorar la interacción entre las partículas y la matriz. Y cambiar la polaridad de la superficie de la partícula, por otro lado, también puede mejorar la dispersión de la propia sílice. Es adecuado para injertar polímeros con pesos moleculares más pequeños. Las condiciones para injertar polímeros con pesos moleculares más elevados son duras.
2. Modificación del agente de acoplamiento de sílice.
El principio de modificación del agente de acoplamiento es utilizar algunos grupos funcionales en el agente de acoplamiento para reaccionar químicamente con los grupos hidroxilo en la superficie del negro de sílice, cambiando así la estructura y distribución del grupo en la superficie del negro de sílice para mejorar la compatibilidad con la matriz. y su propia dispersión. La modificación del agente de acoplamiento tiene las ventajas de un buen efecto de modificación y una alta controlabilidad de la reacción, y actualmente es uno de los métodos de modificación más utilizados.
3. Modificación del líquido iónico negro de sílice
Los líquidos iónicos, también llamados líquidos iónicos a temperatura ambiente, son sales fundidas compuestas de cationes orgánicos y aniones orgánicos o inorgánicos, que son líquidos por debajo de los 100°C. La modificación de líquidos iónicos utiliza modificadores de líquidos iónicos en lugar de los modificadores de fase orgánica tradicionales para modificar la sílice. En comparación con los modificadores de fase orgánica tradicionales, las fases líquidas iónicas son líquidas a temperatura ambiente, tienen una fuerte conductividad y una alta estabilidad. Tiene las ventajas de buena solubilidad, no volatilidad y baja contaminación, lo que está más en línea con los requisitos de la producción verde, pero el efecto de modificación es pobre.
4. Modificación de la interfaz de macromoléculas de negro de humo blanco.
El modificador utilizado en la modificación de la interfaz macromolecular es un polímero macromolecular que contiene grupos polares. Durante la reacción de modificación con partículas de sílice, se puede introducir la columna vertebral molecular del modificador de interfaz macromolecular. Tiene grupos epoxi más polares mientras se mantiene la estructura básica de la cadena principal, mejorando así la compatibilidad entre las partículas de sílice y la matriz y logrando una mejor modificación de la interfaz. efecto. Este método puede reforzar sinérgicamente la matriz con el agente de acoplamiento, pero el efecto de refuerzo es bajo cuando se usa solo.
5. Negro de humo blanco combinado con modificación.
La modificación combinada consiste en modificar la combinación de sílice y otros materiales, combinando sus respectivas ventajas para mejorar el rendimiento general de los productos de caucho. Este método puede combinar las ventajas de dos modificadores para mejorar el rendimiento integral de la matriz, pero el efecto de modificación está estrechamente relacionado con la proporción del modificador.
Por ejemplo, el negro de carbón y la sílice son buenos agentes reforzantes en la industria del caucho. El negro de humo es uno de los agentes reforzantes más utilizados en la industria del caucho. La estructura especial del negro de carbón puede mejorar la resistencia a la tracción y al desgarro de los materiales de caucho y mejorar su resistencia al desgaste, resistencia al frío y otras propiedades; Como agente de refuerzo, el negro de humo blanco puede mejorar significativamente la resistencia a la rodadura y la resistencia al deslizamiento en húmedo de los productos de caucho, pero su efecto por sí solo no es tan bueno como el del negro de humo. Una gran cantidad de estudios han demostrado que el uso de negro de humo y sílice como agentes de refuerzo puede combinar las ventajas de ambos para mejorar el rendimiento general de los productos de caucho.
Características y usos económicos del mineral dolomita.
El cristal de dolomita es un mineral de carbonato del sistema cristalino trigonal. Su composición química es CaMg(CO3)2, a menudo con hierro, manganeso y otros isomorfos similares (en lugar de magnesio). Cuando el número de átomos de hierro o manganeso supera al de magnesio, se denomina ankerita o dolomita de manganeso. Sistema de cristal trigonal, el cristal es romboédrico, la cara del cristal a menudo está doblada en forma de silla de montar y los cristales gemelos laminados son comunes. Los agregados suelen ser granulares. Es blanco cuando es puro; gris cuando contiene hierro; marrón después de la intemperie. Brillo de vidrio. Es el principal mineral que forma la dolomita. La dolomita procedente de la sedimentación marina suele estar intercalada con capas de siderita y de piedra caliza. En los sedimentos lacustres la dolomita convive con yeso, anhidrita, halita, halita potásica, etc.
La palabra Dolomita se utiliza principalmente para conmemorar a DOLOMIEU (1750~1843), un químico francés. La dolomita es un sistema cristalino trigonal con una composición química de CaMg(CO3)2. Es principalmente un mineral compuesto de carbonato de calcio y carbonato de magnesio (la proporción de CaCO3 a MgCO3 es aproximadamente 1:1). Tiene escisión completa y cristalización romboédrica. . Los colores son principalmente blanco, gris, color carne, incoloro, verde, marrón, negro, rosa oscuro, etc., de transparente a translúcido, con brillo de vidrio, dureza 3,5-4, gravedad específica 2,85-2,9. Recuerdo que cuando iba a Hualien durante mi época universitaria, siempre no sabía cómo distinguir entre dolomita y mármol en la playa. Si tienes cerca una lata de ácido clorhídrico diluido en frío, puedes solucionar el problema. La dolomita masiva no es propensa a formar burbujas cuando se expone al ácido clorhídrico diluido en frío, mientras que el mármol emitirá inmediatamente muchas burbujas pequeñas.
La dolomita se puede utilizar como capa interna refractaria de hornos reformadores utilizados en la fabricación de acero, agentes formadores de escoria, materias primas de cemento, fundentes de vidrio, hornos, fertilizantes, piedras decorativas y de construcción, pinturas, pesticidas y medicamentos, etc. los campos de materiales de construcción, cerámica, vidrio y materiales refractarios, industria química, agricultura, protección del medio ambiente, ahorro de energía y otros campos.
Los ladrillos de dolomita son productos refractarios elaborados a partir de arena de dolomita calcinada. Suele contener más del 40% de óxido de calcio (CaO), más del 35% de óxido de magnesio (MgO), y también contiene una pequeña cantidad de óxido de silicio (SiO2), óxido de aluminio (Al2O3), óxido férrico (Fe2O3) y otras impurezas. La relación CaO/MgO de la dolomita natural fluctúa mucho. Si la relación CaO/MgO en el ladrillo es inferior a 1,39, se denomina ladrillo de dolomita de magnesia. Según el proceso de producción, los ladrillos de dolomita se pueden dividir en: ladrillos combinados de alquitrán (asfalto) sin quemar, ladrillos sumergidos en aceite de cocción ligera y ladrillos cocidos en baño de aceite. Los ladrillos de dolomita contienen CaO libre, que es propenso a hidratarse y agrietarse en el aire y no es adecuado para el almacenamiento a largo plazo.
El revestimiento del convertidor de China utiliza principalmente ladrillos de dolomita aglomerados con alquitrán y ladrillos de dolomita de magnesia aglomerados con alquitrán. Algunas fábricas utilizan ladrillos de dolomita de magnesia impregnados de aceite y cocidos a fuego ligero en las partes vulnerables. Los convertidores en países como Europa occidental y Japón utilizan principalmente alquitrán combinado con ladrillos de dolomita tratados térmicamente y cocidos impregnados de aceite y ladrillos de dolomita de magnesia. Además, los ladrillos de dolomita de magnesia cocidos e impregnados de aceite también se utilizan como revestimiento de algunos hornos de refinación externos.
Molienda y modificación de polvo de mica ultrafina.
Con el desarrollo de la industria, las empresas de aplicaciones posteriores tienen requisitos cada vez más altos en cuanto a la calidad del polvo de mica. Actualmente, el polvo de moscovita con un D90 de aproximadamente 45 μm se utiliza principalmente en la fabricación de papel, pintura de látex, caucho y otras industrias, mientras que los recubrimientos de alta gama, la mica nacarada y otros productos son El tamaño de partícula del polvo de mica ha planteado requisitos más altos, y La preparación de polvo de mica ultrafino a nivel micro-nano es urgente.
Durante el proceso de molienda, la moscovita aún se puede combinar firmemente a lo largo de la superficie fresca después de la división de las capas intermedias. Es uno de los minerales más difíciles de moler. Actualmente, el polvo ultrafino de moscovita de nivel micronano es difícil de preparar utilizando equipos de molienda convencionales. Muchos fabricantes nacionales de mica extraen moscovita de alta calidad y simplemente la muelen en trozos grandes para exportarla. Otros se convertirán en productos de moscovita con un tamaño de partícula D90 de aproximadamente 45 μm o incluso más grueso, lo que resultará en un desperdicio de recursos y reducirá la competitividad del producto.
Preparación de molienda ultrafina de mica
En la actualidad, el proceso de molienda ultrafina de la mica se divide en dos métodos de molienda: método seco y método húmedo. Entre ellos: el equipo principal para la molienda ultrafina en seco incluye un molino de impacto mecánico de alta velocidad, un molino de flujo de aire, un ciclón o una máquina de molienda autógena de flujo ciclónico, etc. y el correspondiente clasificador de flujo de aire seco; El equipo de producción para la molienda en húmedo del polvo de sericita incluye un molino de arena, una máquina trituradora, etc. Las máquinas descamadoras y los molinos coloidales son los principales, mientras que la clasificación fina en húmedo utiliza tecnología de clasificación por hidrociclón.
El molino de rodillos planetario de alta velocidad puede realizar eficazmente la molienda de mica en seco y en húmedo. El diámetro medio de las partículas después de la molienda puede alcanzar 10 µm o menos; el material de mica permanece en la molienda durante un tiempo muy corto, generalmente de 5 a 10 segundos. ; Ajustando la estructura del rodillo, se puede obtener polvo de mica con la relación diámetro-espesor requerida. En condiciones de molienda húmeda, el polvo de mica puede obtener una relación diámetro-espesor en el rango de 20-60.
El molino agitador adopta un medio de molienda especial, que tiene un buen efecto de aplicación en el pelado ultrafino de polvo de mica sin dañar la superficie de la mica, y puede hacer que la relación diámetro-espesor del polvo de mica sea >60.
Recubrimiento o modificación de la superficie del polvo de mica
El recubrimiento superficial o la modificación del polvo de mica pueden preparar mica nacarada y pigmentos de mica coloreados para mejorar sus propiedades correspondientes en materiales como caucho y recubrimientos. También hay muchos estudios relacionados.
La mica tiene un revestimiento superficial para preparar mica nacarada y pigmentos de mica coloreados. Actualmente, se utiliza principalmente el método de deposición en fase líquida. Los métodos comunes incluyen la adición de álcali, hidrólisis térmica, amortiguación, etc. Las fuentes de titanio de agentes de recubrimiento comúnmente utilizadas en la industria son el tetracloruro de titanio y el sulfato de titanilo.
Aplicación de polvo de mica.
El polvo de mica se puede utilizar en campos como materiales de aislamiento eléctrico, rellenos de recubrimientos funcionales, rellenos de caucho, rellenos de plástico, cosméticos y materiales de soldadura.
Uso de cerámicas de nitruro de silicio como materia prima para placas posteriores de teléfonos móviles
A medida que la tecnología de los teléfonos inteligentes continúa desarrollándose y la competencia se intensifica, los fabricantes de teléfonos móviles han lanzado varios diseños e innovaciones nuevos para atraer a más consumidores, y las placas posteriores de cerámica son uno de los trucos. Su aparición comenzó en 2012 cuando Sharp lanzó un teléfono inteligente con placa posterior de cerámica. Sin embargo, debido a problemas técnicos y de costos, los backplanes cerámicos solo se usaban en unas pocas marcas de alta gama en ese momento. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de procesamiento, el rango de aplicación de las placas posteriores cerámicas es cada vez más amplio.
En el campo de las láminas traseras cerámicas, las protagonistas son casi todas las cerámicas de circonio, pero recientemente los investigadores parecen haber empezado a pensar en el nitruro de silicio. En comparación con la circona, los investigadores consideran que el nitruro de silicio es un material superior y prometedor para la placa posterior de los teléfonos móviles, especialmente las cerámicas de nitruro de silicio endurecidas con bigotes. Las razones son las siguientes:
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(1) Las cerámicas de nitruro de silicio tienen mayor tenacidad al impacto, no se rompen fácilmente, no se dañan fácilmente durante el mecanizado y tienen un mayor rendimiento;
(2) La cerámica de nitruro de silicio tiene una alta conductividad térmica, que es más de 10 veces mayor que la de la cerámica de circonio, y es más fácil de disipar el calor. Por lo tanto, el calor generado cuando el teléfono móvil funciona a alta velocidad o la batería se carga y descarga es fácil de disipar, lo que resulta beneficioso para el funcionamiento normal del teléfono móvil. Evitar ralentizaciones y otros fenómenos;
(3) La pérdida dieléctrica de las cerámicas de nitruro de silicio es dos órdenes de magnitud menor que la del circonio, lo que la hace más transparente a las señales de los teléfonos móviles y facilita la comunicación fluida en entornos con señales débiles;
(4) La cerámica de nitruro de silicio tiene mayor dureza y menor densidad que la circona, lo que puede reducir eficazmente la calidad del fuselaje y su costo es cercano al de la circona;
(5) La cerámica de nitruro de silicio es una cerámica incolora, que es relativamente fácil de colorear y tiene un buen efecto colorante. También tiene una textura similar al jade y es adecuado para su uso, por ejemplo, en carcasas de teléfonos móviles de gama media y alta.
Por lo tanto, el uso de materiales cerámicos de nitruro de silicio como materiales de la placa posterior de teléfonos móviles de dispositivos de comunicación puede, hasta cierto punto, compensar las deficiencias de los materiales de placa posterior de teléfonos móviles de circonio actuales, y tiene ciertas perspectivas.
Aunque no hay muchos informes sobre los materiales de la placa posterior de teléfonos móviles de nitruro de silicio, se ha utilizado como cerámica estructural durante mucho tiempo y ha demostrado plenamente su estabilidad y confiabilidad de aplicación en entornos hostiles como los motores de automóviles. Si se utiliza nitruro de silicio como nuevo material de placa posterior de teléfonos móviles, no solo tendrá las mismas excelentes propiedades mecánicas que el circonio, sino que también tendrá las ventajas de una buena textura, peso ligero y señales más sensibles. Es un nuevo material para la placa posterior de teléfonos móviles con un gran potencial.
En la actualidad, la clave del avance radica en cómo optimizar el proceso para hacer que las cerámicas de Si3N4 no solo sean fáciles de disipar el calor y ricas en color, sino que también el proceso de preparación pueda ser simple y confiable, y el costo llegue a ser aceptable. Si se pueden superar las dificultades anteriores, quizás algún día en el futuro podamos ver Si3N4 en placas posteriores de teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles inteligentes.