Karakteristik serbuk konvensional dalam industri kimia
Ciri-ciri bedak talk
Bedak talk, yang komponen utamanya adalah magnesium silikat terhidrasi, merupakan bubuk halus bebas pasir berwarna putih atau putih pucat. Ia memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik seperti pelumasan, tahan api, tahan asam, insulasi, titik leleh tinggi, dan kelembaman kimia.
Karakteristik tanah liat kaolin
Kaolin, juga dikenal sebagai dolomit, adalah mineral non-logam yang sebagian besar terdiri dari mineral lempung dari keluarga kaolinit, membentuk tanah liat dan batuan lempung.
Dari segi sifat kimianya, kaolin memiliki sifat isolasi listrik yang sangat baik, ketahanan kelarutan asam yang baik, kapasitas tukar kation yang sangat rendah, sifat tahan api yang tinggi serta sifat fisik dan kimia lainnya.
Ciri-ciri bubuk mika
Serbuk mika merupakan mineral nonlogam yang komponen utamanya adalah silika dan aluminium oksida.
Dari segi sifat kimianya, bubuk mika menunjukkan ketahanan korosi asam dan alkali yang baik, tahan suhu tinggi dan sifat lainnya. Selain itu, serbuk mika plastik yang diproses melalui proses khusus memiliki karakteristik rasio diameter dan ketebalan yang tinggi, tahan suhu tinggi, tahan asam dan alkali, serta tahan aus. Ini adalah bahan pengisi bubuk fungsional alami.
Karakteristik bubuk silika
Serbuk mikrosilika merupakan bahan padat berbutir halus dengan ukuran partikel umumnya kurang dari 1 mikron. Ini adalah bahan baku mineral fungsional baru yang terdiri dari kuarsa mikrokristalin alami (a-kuarsa). Warnanya sebagian besar berwarna putih atau putih pucat.
Bubuk mikrosilika memiliki serangkaian sifat yang sangat baik: koefisien muai panas yang rendah, sifat dielektrik yang sangat baik, konduktivitas termal yang tinggi, dan kinerja suspensi yang baik.
Karakteristik aluminium hidroksida
Dalam industri kimia, aluminium hidroksida terutama digunakan sebagai penghambat api. Tidak hanya tahan api, tetapi juga mencegah asap, tetesan, dan gas beracun. Oleh karena itu, telah banyak digunakan dalam industri elektronik, kimia, kabel, plastik, karet dan lainnya. Secara khusus, aluminium hidroksida ultrahalus telah menjadi bahan rendah asap, bebas halogen yang paling banyak digunakan dan banyak digunakan karena berbagai fungsinya seperti penghambat api, penekan asap, pengisian, dan perlindungan lingkungan.
Karakteristik alumina
Aluminium oksida, dengan rumus kimia Al2O3, merupakan zat anorganik. Ini adalah senyawa dengan kekerasan tinggi dan titik leleh setinggi 2054°C. Ini adalah kristal ionik yang khas dan dapat terionisasi pada suhu tinggi.
Secara kimia, alumina merupakan material yang sangat keras dengan kekerasan Mohs hingga 9, sehingga banyak digunakan sebagai material tahan aus dan tahan korosi dalam banyak aplikasi. Alumina memiliki konduktivitas termal yang baik, dan Al2O3 dengan persyaratan kemurnian tinggi umumnya dibuat dengan metode kimia.
Dalam aplikasi industri, aluminium oksida banyak digunakan dalam industri material karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus dan ketahanan terhadap korosi.
Karakteristik barium sulfat
Barium sulfat adalah kristal ortorombik tidak berwarna atau bubuk amorf putih dengan sifat kimia yang stabil dan tidak larut dalam air, asam, alkali atau pelarut organik. Barium sulfat terbuat dari barit sebagai bahan baku utama, dan diproses melalui serangkaian proses seperti pengolahan mineral, pencucian mineral, dan penghancuran.
Ciri-ciri diatomit
Tanah diatom merupakan mineral anorganik alami dengan warna putih, putih pudar, abu-abu, dan coklat abu-abu muda, serta mempunyai ciri-ciri halus, gembur, ringan, dan berpori. Memiliki daya serap dan permeabilitas air yang sangat kuat, sehingga sering digunakan sebagai bahan pengisi atau anti pengendapan pada industri cat, pelapis, karet, plastik dan lainnya.
Diatomit juga memiliki stabilitas yang baik dan merupakan bahan industri penting untuk insulasi panas, penggilingan, filtrasi, adsorpsi, antikoagulasi, demoulding, pengisian, pembawa, dll.
Karakteristik bentonit
Bentonit dikenal juga dengan sebutan bentonit, bentonit atau bentonit, merupakan mineral nonlogam yang komponen mineral utamanya adalah montmorillonit.
Warna bentonit biasanya putih atau kuning muda, namun karena perubahan kandungan besi, bentonit juga bisa tampak abu-abu muda atau hijau muda.
Ciri-ciri bedak transparan
Bubuk transparan adalah jenis pengisi fungsional baru. Ini adalah silikat komposit. Komponen utamanya adalah komposit silikat yang mengandung magnesium, aluminium dan kalsium, yang merupakan garam anorganik. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut:
1. Transparansi yang tinggi
2. Kekerasan dan kilap yang baik
3. Penyerapan minyak rendah
4. Ketahanan runtuh yang baik dan lebih sedikit debu saat digunakan.
5. Bahan serbuk ultra halus ultra transparan dikembangkan melalui proses pemilihan bahan baku-pencampuran-peleburan-penggilingan kasar-penggilingan halus-grading.
Penggilingan halus kering untuk aplikasi agrokimia
Alasan mengapa produsen pestisida mengembangkan komponen dan bentuk sediaan tertentu adalah untuk menggunakan bahan aktif pada waktu yang tepat dan jumlah yang tepat ketika tanaman membutuhkan perlindungan, untuk secara efektif mengurangi faktor-faktor yang merugikan pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu, pelindung tanaman pada dasarnya adalah campuran berbagai bahan. Bahan-bahan ini pada dasarnya dapat diringkas menjadi tiga kategori utama: bahan aktif dalam formula; bahan pengisi yang digunakan untuk mengencerkan zat aktif, seperti tanah liat, talk, kaolin atau silika; bahan pembantu dan bahan tambahan yang digunakan untuk meningkatkan kualitas formula (seperti bahan penstabil, bahan pembasah, bahan pelindung, bahan penghilang busa, dll.).
Dalam proses produksi pestisida, langkah pertama adalah pemberian pakan dan pencampuran; langkah kedua adalah penggilingan. Melalui berbagai jenis peralatan penggilingan yang ditunjukkan di bawah ini, partikel bahan campuran digiling dan disebarkan hingga mencapai kehalusan target untuk memenuhi persyaratan aplikasi. Setelah digiling, melewati proses penyaringan untuk mencegah kemungkinan adanya partikel berukuran besar. Terakhir, tambahkan bahan tambahan atau bahan pengisi yang tidak memerlukan penggilingan dan lakukan pendispersian dan pencampuran kembali.
Alasan mengapa partikel pestisida harus berupa partikel yang sangat halus dan memiliki distribusi ukuran partikel yang sempit: semakin halus partikel bahan aktifnya, semakin efektif partikel tersebut, yang berarti jumlah yang lebih kecil dapat digunakan untuk mencapai efek yang sama. Hal ini bermanfaat untuk alasan keselamatan, lingkungan dan ekonomi: mengurangi efek racun pada orang-orang di area penyemprotan; mengurangi pencemaran lingkungan; mengurangi penggunaan bahan aktif yang paling mahal dalam formulasinya, sehingga mengurangi biaya produksi pestisida dan meningkatkan keuntungan.
Distribusi ukuran partikel yang sempit memudahkan prosedur penggunaan pestisida: bubuk didispersikan dalam air sebelum diaplikasikan pada tanaman. Semakin halus partikelnya, suspensi akan semakin stabil dan tidak terjadi sedimentasi selama pengoperasian. Selama proses penyemprotan pestisida, masalah partikel besar yang menyumbat nozel sistem penyemprotan berkurang secara efektif.
Memilih pabrik yang tepat sangatlah penting, dan ALPA menawarkan teknologi penggilingan kering yang berbeda tergantung pada kehalusan dan spesifikasi yang dibutuhkan oleh produsen pestisida.
Mesin penggiling dampak CSM dengan fungsi klasifikasi
Jenis pabrik pengklasifikasian ini menawarkan kemungkinan untuk mencapai fungsi penggilingan dan pengklasifikasian dalam satu sistem. Pengklasifikasi CSM adalah kombinasi pengklasifikasi dampak halus dan pengklasifikasi roda panduan. Dengan menggunakan dua penggerak motor independen, satu untuk cakram gerinda dan yang lainnya untuk roda perata, CSM dapat secara tepat menyesuaikan kecepatan roda perata untuk mendapatkan berbagai kehalusan produk akhir dari d97=9μm hingga 200μm. Dengan memanfaatkan geometri impeler pengklasifikasi dan segel udara antara roda pengklasifikasi dan penutup atas mesin, kontrol yang tepat terhadap batas atas ukuran partikel bahan penggilingan dapat dipastikan, sehingga mencapai klasifikasi halus.
Pabrik jet unggun terfluidisasi
Pabrik jet ini cocok untuk penggilingan material yang sangat halus dengan berbagai tingkat kekerasan (lunak hingga sangat keras). Di area penggilingan, partikel didorong oleh aliran udara berkecepatan tinggi untuk saling bertabrakan dan menggiling. Tidak ada bagian penggilingan tambahan. Pengklasifikasi dinamis mengontrol ukuran partikel maksimum. Kecepatan aliran udara pada outlet nozzle di ruang penggilingan dapat mencapai 500 hingga 600 m/s. Karena energi penggilingan dan kecepatan tumbukan yang tinggi dapat dihasilkan dalam fluidized bed, kehalusan D50 dapat dicapai sebesar 1 hingga 5 μm.
Karena karakteristik struktural seperti itu, pabrik aliran udara memiliki fitur yang sangat menarik: selama proses penggilingan, tidak akan ada kenaikan suhu di ruang penggilingan. Pasalnya, panas yang dihasilkan ketika partikel saling bertabrakan diimbangi oleh fenomena pendinginan yang dihasilkan oleh gas terkompresi yang mengembang, sehingga suhu di dalam ruang penggilingan tetap konstan dan molekul bahan aktif tidak hancur.
Saat ini, produksi pestisida mempunyai kepentingan strategis yang semakin meningkat. Harus ada evaluasi ulang untuk memberikan penekanan yang lebih besar pada kendala lingkungan, baik selama produksi produk maupun penggunaannya pada tanaman pertanian. Namun, memenuhi kebutuhan penduduk dunia masih merupakan tantangan besar. Peran teknik kimia adalah memproduksi pestisida dengan cara terbaik, yang memerlukan pemilihan teknologi penggilingan yang paling sesuai untuk mencapai hal ini.
Beberapa dampak penggilingan ultra-halus dalam proses industri
Proses penggilingan ultra halus dampak umumnya mengacu pada proses penggilingan dan klasifikasi untuk menyiapkan distribusi ukuran partikel d9, ≤10 mikron. Metode ini dapat dibagi menjadi dua jenis: metode kering dan metode basah. Operasi unit penghancuran ultra-halus (yaitu penghancuran ultra-halus satu tahap) yang saat ini digunakan di industri meliputi jenis-jenis berikut.
(l) Proses rangkaian terbuka. Umumnya tipe datar atau cakram, tipe tabung sirkulasi dan pabrik aliran udara lainnya memiliki fungsi penilaian mandiri, sehingga proses sirkuit terbuka ini sering digunakan. Selain itu, proses ini sering digunakan untuk penggilingan ultrahalus intermiten. Kelebihan alur proses ini adalah prosesnya yang sederhana. Namun, untuk penggiling ultra halus yang tidak memiliki fungsi klasifikasi mandiri, karena tidak ada pengklasifikasi dalam proses ini, produk bubuk ultra halus yang memenuhi syarat tidak dapat dipisahkan tepat waktu, sehingga rentang distribusi ukuran partikel produk umum sangat luas. .
(2) Proses sirkuit tertutup, yang dicirikan oleh pengklasifikasi dan penggiling ultra-halus yang membentuk sistem sirkuit tertutup penghancuran ultra-halus dan klasifikasi halus. Proses ini sering digunakan dalam operasi bubuk kontinyu di ball mill, pabrik pengadukan, pabrik tumbukan mekanis berkecepatan tinggi, pabrik getaran, dll. Keuntungannya adalah dapat memisahkan produk bubuk ultrafine yang memenuhi syarat tepat waktu, sehingga dapat mengurangi aglomerasi halus. partikel dan meningkatkan efisiensi operasi penghancuran ultrafine.
(3) Proses sirkuit terbuka dengan pra-klasifikasi dicirikan oleh fakta bahwa bahan-bahan tersebut diklasifikasikan sebelum memasuki alat penghancur ultra-halus. Bahan berbutir halus langsung digunakan sebagai produk bubuk ultra halus, dan bahan berbutir kasar kemudian dimasukkan ke dalam alat penghancur ultra halus untuk dihancurkan. Jika umpan mengandung bubuk ultrahalus berkualitas dalam jumlah besar, penggunaan proses ini dapat mengurangi beban penghancur, mengurangi konsumsi energi per unit produk bubuk ultrahalus, dan meningkatkan efisiensi operasi.
(4) Proses sirkuit tertutup dengan pra-perataan. Proses ini pada dasarnya merupakan kombinasi dari dua proses. Operasi gabungan ini tidak hanya membantu meningkatkan efisiensi penghancuran dan mengurangi konsumsi energi per unit produk, namun juga mengontrol distribusi ukuran partikel produk. Proses ini juga dapat disederhanakan hanya pada satu grader, yaitu penilaian pra-penilaian dan inspeksi digabungkan ke dalam satu grader yang sama.
(5) Proses rangkaian terbuka dengan klasifikasi akhir. Ciri-ciri proses penghancuran ini adalah satu atau lebih pengklasifikasi dapat dipasang setelah penghancur untuk memperoleh dua atau lebih produk dengan kehalusan dan distribusi ukuran partikel yang berbeda.
(6) Dengan proses sirkuit terbuka pra-perataan dan perataan akhir, proses ini pada dasarnya merupakan kombinasi dari dua proses. Operasi gabungan ini tidak hanya dapat memisahkan terlebih dahulu beberapa produk berbutir halus yang memenuhi syarat, tetapi juga mengurangi beban pada penghancur, dan peralatan klasifikasi akhir dapat memperoleh dua atau lebih produk dengan kehalusan dan distribusi ukuran partikel yang berbeda.
Jumlah tahap penghancuran terutama bergantung pada ukuran partikel bahan mentah dan kehalusan produk yang dibutuhkan. Untuk bahan baku dengan ukuran partikel yang relatif kasar, dapat digunakan proses penghancuran halus atau fine grinding kemudian penghancuran ultra-halus. Umumnya, bahan mentah dapat dihancurkan hingga 200 mesh atau 325 mesh dan kemudian dapat digunakan proses penghancuran ultra-halus; untuk persyaratan ukuran partikel produk Untuk material yang sangat halus dan mudah menggumpal, proses penghancuran ultra-halus multi-tahap secara seri dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi pengoperasian. Namun, secara umum, semakin banyak tahapan penghancuran, semakin kompleks aliran prosesnya dan semakin besar investasi teknisnya.
Dilihat dari metode penggilingannya, proses penggilingan ultra-halus dapat dibagi menjadi tiga jenis: penggilingan kering (satu tahap atau lebih), penggilingan basah (satu tahap atau lebih), dan penggilingan gabungan kering-basah. Berikut ini memperkenalkan beberapa alur proses penggilingan ultra-halus yang umum.
Penerapan teknologi penggilingan ultra halus dalam kosmetik
Penggilingan ultrahalus mengacu pada unit operasi penghancuran bahan berbutir kasar hingga ukuran partikel kurang dari 10~25 μm. Ketika material dihancurkan hingga ukuran partikel kurang dari 10 μm, partikel ultra-halus memiliki aktivitas permukaan, rasio rongga, dan energi permukaan yang tinggi, sehingga memberikan material kelarutan, adsorpsi, fluiditas yang sangat baik, serta optik, listrik, magnet, dan lainnya yang unik. properti. Teknologi penggilingan ultra-halus banyak digunakan dalam makanan, obat-obatan, bahan informasi, mikroelektronik, bahan isolasi termal, bahan tahan api canggih, keramik berteknologi tinggi, Pelapis, pengisi, dan industri bahan baru.、
Sebagai salah satu peralatan paling efektif untuk penghancuran serbuk yang sangat halus, jet pulverizer menggunakan aliran udara supersonik untuk menghantam material sehingga menyebabkan material saling bertabrakan untuk mencapai tujuan penghancuran ultra-halus. Oleh karena itu, peralatan jet pulverizer mudah dioperasikan, bebas polusi, dan memiliki kemurnian produk yang tinggi. Tinggi, pemeliharaan aktivitas yang baik, dispersi bubuk yang baik, ukuran partikel kecil dan distribusi sempit, permukaan partikel halus, sangat cocok untuk penghancuran obat-obatan yang peka terhadap panas dan lembab dengan sangat halus.
Dengan pesatnya perkembangan industri kosmetik dalam 20 tahun terakhir, sejumlah besar zat bioaktif dan bubuk jamu Cina telah banyak digunakan dalam berbagai kosmetik. Namun bahan bakunya memiliki partikel yang besar dan sulit larut dalam air pada suhu rendah atau sulit diserap kulit bila dioleskan langsung. Dengan menghancurkan bahan aktif secara sangat halus, suhu pelarutan bahan aktif dapat dikurangi secara signifikan, sehingga bermanfaat untuk mempertahankan aktivitas dan penyerapan transdermal. Selain itu, teknologi penghancuran aliran udara digunakan dalam pembuatan kosmetik bedak padat kelas atas untuk memperbaiki struktur bedak dan sangat meningkatkan kinerja bedak padat dan kualitas produk. Teknologi penghancur aliran udara memiliki prospek penerapan yang luas dalam industri kosmetik.
1) Teknologi mikronisasi adalah serangkaian proses dan teknologi yang lengkap, dan merupakan proses sistematis yang harus memenuhi persyaratan standar kebersihan kosmetik selama proses pembuatan kosmetik. Untuk menerapkannya pada industrialisasi kosmetik, kita juga harus menggabungkan karakteristik industri kosmetik untuk merancang peralatan penggilingan ultra halus yang mudah dibersihkan dan didesinfeksi, tidak mencemari produk selama proses pembuatan, tidak menghasilkan debu, dan memiliki konsumsi energi yang rendah.
2) Memperkuat penelitian teoretis dasar tentang penggilingan ultra-halus, menggabungkan sifat-sifat berbagai bubuk, melakukan desain modul berdasarkan eksperimen, membuat model data, mengembangkan peralatan penggilingan aliran udara terintegrasi yang multi-fungsi, dan meningkatkan kinerja pendukung yang komprehensif dan otomatis kemampuan kontrol Dengan kapasitas pemrosesan satu mesin, dapat diperoleh bubuk ultrahalus dengan distribusi ukuran partikel yang sempit, dan dapat disesuaikan dengan pemrosesan material dengan karakteristik berbeda dan kekerasan berbeda.
3) Temukan cara efektif untuk mengurangi keausan peralatan penggilingan aliran udara selama penghancuran, memperpanjang masa pakai peralatan, dan mengurangi polusi produk. Fokus pada penyelesaian masalah material pada ruang penggilingan aliran udara dan cincin nosel, dan kembangkan material paduan dengan ketahanan aus yang tinggi. Selain itu, aliran proses yang tepat juga merupakan langkah efektif untuk mengurangi abrasi aliran udara.
4) Menemukan cara efektif untuk mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan pemanfaatan energi, serta mengatasi kelemahan terbesar dari rendahnya pemanfaatan energi pada pabrik jet.
5) Perkembangan teknologi penggilingan aliran udara akan memberikan dukungan teknis bagi pengembangan kosmetik berkualitas tinggi, berteknologi tinggi, dan unggul serta meningkatkan daya saing pasar produk. Teknologi penggilingan aliran udara tidak hanya dapat digunakan secara luas dalam kosmetik bedak padat dan produk masker wajah, tetapi juga memiliki prospek penerapan yang luas dalam perlakuan awal bahan baku aktif dan obat-obatan herbal Tiongkok.
Penggilingan API dalam Proses Dosis Padat Oral
Dalam proses produksi bentuk sediaan padat oral, penghancuran obat dalam jumlah besar seringkali merupakan unit operasi yang sangat penting. Di satu sisi, ukuran partikel API dapat mempengaruhi penyerapan obat. Untuk sediaan padat oral yang sukar larut, semakin kecil ukuran partikel bahan bakunya, semakin cepat disolusinya, dan bioavailabilitas obat juga dapat ditingkatkan. Selain itu, ukuran partikel API mempunyai pengaruh penting terhadap fluiditas serbuk, proses pencampuran dan stratifikasi serbuk, dan faktor-faktor ini mempunyai pengaruh penting terhadap stabilitas proses produksi.
Dalam proses sintesis, bahan baku bentuk sediaan padat oral sering diperoleh melalui kristalisasi. Dengan mengontrol proses kristalisasi, ukuran partikel bahan baku obat dapat dikontrol sampai batas tertentu. Namun, dalam banyak kasus, ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel API yang diperoleh melalui kristalisasi seringkali tidak dapat memenuhi kebutuhan preparasi. Oleh karena itu, API perlu diproses lebih lanjut pada saat produksi persiapan, yaitu menghancurkan API untuk mengontrol ukuran partikel dalam kisaran target.
Secara umum, metode penggilingan dapat dibagi menjadi metode kering dan basah sesuai dengan perbedaan media yang tersebar selama penggilingan. Metode basah adalah dengan membubarkan API dalam media cair untuk penghancuran, sedangkan metode kering adalah dengan menghancurkan API dalam gas (udara, nitrogen, dll). Metode kering banyak digunakan untuk menghancurkan bahan baku sediaan padat.
Prinsip penghancuran dari hammer mill adalah untuk terus menerus memukul partikel obat mentah melalui palu/palu yang berputar berkecepatan tinggi, dan partikel-partikel tersebut selanjutnya bertabrakan dengan rongga penghancur atau antar partikel. Proses-proses ini secara efektif dapat mengurangi ukuran partikel. Ketika ukuran partikel cukup kecil untuk melewati lubang saringan yang dipilih, maka akan dikeluarkan dari ruang penghancur. Pabrik palu memiliki kapasitas produksi yang besar dan konsumsi energi yang rendah, serta lebih cocok untuk menghancurkan obat yang rapuh. Beberapa bahan kental tidak rentan terhadap pecahnya partikel melalui pemukulan mekanis dan tidak cocok untuk penghancuran dengan palu. Namun, bahan tersebut dapat didinginkan untuk meningkatkan kerapuhan bahan dan meningkatkan kemudahan penghancuran. Selain itu, penghancuran dengan palu menghasilkan panas yang serius, sehingga perhatian harus diberikan pada stabilitas material. Senyawa dengan titik leleh lebih rendah dari 100°C tidak cocok untuk metode penghancuran mekanis seperti penghancuran palu. Pabrik palu umumnya cocok untuk menghancurkan ukuran partikel di atas 10 μm. Faktor-faktor yang berhubungan dengan efek penghancuran hammer mill umumnya meliputi bentuk dan metode pemasangan bilah palu, kecepatan putaran dan kecepatan pengumpanan, dll.
Spiral jet pulverizer adalah pulverizer aliran udara yang relatif umum dengan struktur mekanik dan operasi penghancuran yang relatif sederhana. Aliran udara bertekanan membawa material ke dalam ruang penghancur dengan kecepatan tertentu melalui feeding nozzle. Terdapat beberapa nozel pada bidang yang sama di sekitar ruang penghancur annular, yang menyemprotkan aliran udara dengan kecepatan hingga 300~500 meter/detik ke dalam ruang penghancur, membentuk aliran udara pusaran, menyebabkan partikel yang memasuki ruang penghancur bergerak dengan kecepatan tinggi. kecepatan aliran udara, dan partikel serta partikel lain atau ruang penghancur Tubuh hancur akibat benturan dan gesekan yang hebat. Proses penghancuran terutama melibatkan tumbukan antar partikel, diikuti dengan tumbukan antar partikel dan rongga penghancuran. Gerakan melingkar partikel dalam aliran udara akan menghasilkan gaya sentrifugal tertentu. Seiring dengan berlangsungnya penghancuran, ukuran dan massa partikel mengecil, dan gaya sentrifugal yang diterima menjadi semakin kecil. Ketika gaya sentrifugal cukup kecil, aliran udara yang dikeluarkan dari ruang penghancur akan membawa partikel ke pusat aliran udara pusaran, dan kemudian dikeluarkan dari ruang penghancur bersama aliran udara untuk menyelesaikan proses penghancuran. Aliran udara pusaran ini memungkinkan proses penghancuran dan klasifikasi dilakukan secara bersamaan, sehingga bermanfaat untuk memperoleh produk akhir dengan distribusi ukuran partikel yang lebih sempit.
Penerapan dan penelitian wollastonite yang dimodifikasi
Wollastonite adalah mineral non-logam yang sangat penting. Komposisi kimia utamanya adalah kalsium metasilikat (CaSiO3). Itu milik sistem kristal trigonal dan berwarna abu-abu putih. Wollastonite memiliki rasio aspek yang besar, struktur seperti jarum alami, dan kinerja yang stabil, menjadikannya bahan penguat yang sangat baik. Selain struktur berserat alaminya, wollastonite juga memiliki daya serap minyak, konduktivitas listrik, dan kehilangan dielektrik yang sangat rendah. Ini banyak digunakan dalam plastik, karet, cat, pelapis dan bidang lainnya, dan secara signifikan dapat meningkatkan sifat mekanik dan tribologi matriks. Meningkatkan stabilitas termal dan stabilitas dimensi produk.
Namun, wollastonit alami bersifat hidrofilik, dan bila dicampur dengan polimer organik, dispersinya tidak merata karena polaritas yang berbeda, sehingga mengurangi sifat mekanik produk pengisinya. Untuk meningkatkan dispersi dan kompatibilitasnya dalam matriks organik, serta sifat mekanik produk, wollastonite sering kali perlu dimodifikasi permukaannya.
Teknologi modifikasi Wollastonite
Teknologi modifikasi permukaan wollastonite dapat dibagi menjadi: modifikasi permukaan organik dan modifikasi permukaan anorganik.
Untuk modifikasi permukaan organik, pengubah permukaan yang umum digunakan meliputi bahan penggandeng silan, bahan penggandeng titanat dan aluminat, surfaktan, dan metil metakrilat. Diantaranya, modifikasi bahan penggandeng silan adalah salah satu metode modifikasi permukaan bubuk wollastonit yang umum digunakan, dan proses modifikasi kering umumnya digunakan. Dosis bahan penggandeng berhubungan dengan cakupan yang dibutuhkan dan luas permukaan spesifik bedak. Dosis umumnya 0,5% sampai 1,5% dari massa wollastonite.
Latar belakang teknis modifikasi permukaan anorganik adalah wollastonite sebagai bahan pengisi polimer sering menyebabkan bahan pengisi menjadi lebih gelap warnanya, memiliki nilai keausan yang lebih besar, dan mudah memakai peralatan pengolahan; modifikasi pelapisan permukaan anorganik dapat meningkatkan silikon Serat batu abu-abu mengisi warna bahan polimer dan mengurangi nilai keausannya. Saat ini, modifikasi permukaan anorganik serat mineral wollastonit terutama menggunakan metode pengendapan kimia untuk melapisi permukaan dengan nanometer kalsium silikat, silika dan nanometer kalsium karbonat.
Penerapan dan penelitian wollastonite yang dimodifikasi
(1) Plastik
Polypropylene (PP), sebagai salah satu dari lima plastik serba guna, memiliki sifat komprehensif yang lebih baik dibandingkan plastik serba guna lainnya. Hal ini semakin banyak dikembangkan dan digunakan di bidang otomotif, dirgantara, konstruksi dan kedokteran.
(2) Pembuatan Kertas
Penerapan wollastonite dalam industri kertas sangat berbeda dengan bahan pengisi lainnya. Ini bukan isian sederhana seperti isian tradisional. Hal ini terutama bergantung pada rasio aspek yang lebih tinggi untuk mewujudkan jalinan wollastonit dan serat tumbuhan untuk membentuk serat tumbuhan. Struktur jaringan serat-serat mineral dapat menggantikan beberapa serat pendek tanaman, yang secara efektif dapat meningkatkan opacity dan kemampuan beradaptasi pencetakan kertas yang diproduksi, meningkatkan keseragaman dan mengurangi biaya produksi.
(3) Bahan gesekan
Produk wollastonite untuk bahan gesekan adalah serbuk wollastonite berbentuk jarum. Dibandingkan dengan skenario aplikasi tradisional, bahan ini banyak digunakan sebagai pengisi bantalan rem, kopling, dll. Bubuk acicular wollastonite merupakan pengganti ideal asbes serat pendek. Hal ini dapat meningkatkan stabilitas bahan gesekan, mengurangi retak, meningkatkan ketahanan aus dan sifat pemulihan serta sifat mekanik lainnya sampai batas tertentu.
(4) Pelapisan
Wollastonite dapat digunakan sebagai pigmen ekstender dan pengganti sebagian pigmen putih pada cat. Selain itu, sesuai dengan karakteristik wollastonite itu sendiri, juga dapat digunakan sebagai bahan tambahan modifikasi pelapis untuk memperluas fungsi material. Misalnya, wollastonite memiliki ketahanan korosi yang baik dan dapat digunakan secara luas di bidang pelapis anti korosi.
(5) Karet
Dalam industri karet, bubuk wollastonit dapat menggantikan sebagian titanium dioksida, karbon hitam putih, tanah liat, kalsium ringan, lithopon dan bahan lainnya, memainkan efek penguatan tertentu, dan dapat meningkatkan daya sembunyi beberapa pewarna.
(6) Beton bertulang semen/serat
Wollastonite berserat menggantikan serat asbes pendek dan serat kaca dan ditambahkan ke semen, beton, dan bahan bangunan lainnya, yang dapat meningkatkan ketahanan benturan, kekuatan lentur, ketahanan aus, dan stabilitas dimensi material.
Pentingnya proses modifikasi bubuk silikon karbida
Silikon karbida (SiC) merupakan bahan anorganik nonlogam dengan kegunaan yang luas dan prospek pengembangan yang baik. Setelah dibuat menjadi keramik merupakan bahan struktur yang sangat baik, memiliki modulus elastisitas yang tinggi dan kekakuan spesifik, tidak mudah mengalami deformasi. , dan memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan koefisien muai panas yang rendah kini telah menjadi salah satu pertimbangan utama untuk material mesin panas suhu tinggi, dan dapat digunakan pada nozel suhu tinggi, bilah turbin, rotor turbocharger, dll.
Oleh karena itu, industri telah mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk keramik SiC dalam hal akurasi geometrik, kekuatan, ketangguhan dan keandalan, dan proses pencetakan merupakan bagian yang sangat penting.Proses pencetakan yang berbeda memiliki dampak yang lebih besar pada kinerja produk keramik, seperti tingkat kesulitan. dalam proses demoulding, kesulitan dalam menyiapkan produk dengan bentuk yang rumit, kepadatan keramik yang tidak mencukupi, dll. Adanya cacat tersebut akan membatasi penerapannya di bidang high-end. Oleh karena itu, perlu disiapkan produk keramik dengan performa prima dan keandalan tinggi, hal ini Penting untuk mengeksplorasi faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas proses pencetakan.
Lapisan silikon dioksida pada permukaan silikon karbida akan mempengaruhi dispersi bubuk dalam fase air. Silikon dioksida akan membentuk gugus silikon hidroksil "Si-OH" dalam fase air. Gugus silikon hidroksil bersifat asam dalam fase air ., jadi dispersi silikon karbida adalah Titik isoelektriknya bersifat asam. Semakin banyak silikon dioksida, semakin dekat titik isoelektrik silikon karbida ke ujung asam. Bila nilai pH lebih rendah dari titik isoelektrik bubuk, silanol akan menarik ion hidrogen sehingga permukaan partikel menjadi bermuatan positif sehingga potensial Zeta menjadi bernilai positif.Pada kondisi basa, silanol akan bereaksi dengan konsentrasi OH- yang tinggi dalam larutan membentuk [Si-O]- pada permukaan serbuk, membuat permukaan partikel bermuatan negatif, sehingga potensial Zeta juga negatif.
Dispersi serbuk dalam fasa air erat kaitannya dengan nilai absolut potensial Zeta, sehingga lapisan silika yang terbentuk pada permukaan serbuk berperan besar dalam dispersi serbuk.
Metode modifikasi kimia mengacu pada reaksi kimia yang terjadi selama proses pelapisan permukaan. Ini adalah metode yang paling umum dalam modifikasi bubuk. Pelapisan permukaan dibagi menjadi dua jenis: pelapisan anorganik dan pelapisan organik. Ini terutama mengendapkan lapisan oksida, hidroksida atau bahan organik pada permukaan bubuk anorganik. Bila pelapisnya berupa oksida atau hidroksida, disebut pelapis anorganik. Bila pelapisnya organik, disebut pelapis organik.
Metode pelapisan anorganik terutama mencakup metode hidrolisis alkoksida, metode pengendapan seragam, metode nukleasi tidak seragam, metode sol, gel, dll. Di antara metode tersebut, metode terbaik adalah metode nukleasi tidak seragam. Pelapisan modifikasi organik meningkatkan hambatan elektrostatis dan sterik bubuk anorganik, sehingga meningkatkan dispersinya.Metode pelapisan organik terutama mencakup pencangkokan permukaan organik, pelapisan adsorpsi permukaan, dan modifikasi enkapsulasi.Hal ini terutama digunakan dalam dispersi bahan atau pengisi komposit anorganik untuk meningkatkan keterbasahan dan kompatibilitas bubuk anorganik dan matriks organik Hal ini juga digunakan untuk meningkatkan dispersi bubuk anorganik dalam air.
Serbuk SiC berukuran mikron yang sangat terdispersi merupakan kondisi yang diperlukan untuk mendapatkan produk keramik dengan akurasi, kekuatan, ketangguhan, dan keandalan yang tinggi. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengeksplorasi teknologi terkait untuk menyiapkan keramik silikon karbida yang dapat digunakan di bidang kelas atas. .
Langkah-langkah penting dalam produksi bubuk berlian - penggilingan dan pembentukan
Saat ini, bubuk berlian yang paling umum diproduksi dengan menggiling, memurnikan, mengklasifikasikan, dan proses berlian buatan lainnya.
Diantaranya, proses penghancuran dan pembentukan berlian memainkan peran penting dalam produksi bubuk mikro, dan secara langsung mempengaruhi bentuk partikel bubuk mikro dan kandungan ukuran partikel target. Metode penghancuran yang berbeda akan menghasilkan efek penghancuran yang berbeda pula. Proses penghancuran dan pembentukan yang ilmiah dan masuk akal tidak hanya dapat dengan cepat menghancurkan bahan baku intan berbutir kasar (ukuran partikel konvensional 100-500 mikron) menjadi partikel bubuk intan dengan kisaran ukuran partikel kira-kira (0-80 mikron), tetapi juga mengoptimalkan bentuk partikel. , membuat partikel produk bubuk mikro lebih bulat dan teratur, mengurangi atau bahkan menghilangkan sama sekali strip panjang, serpihan, peniti dan batang serta partikel lain yang mempengaruhi kualitas akhir bubuk mikro. Memaksimalkan proporsi keluaran ukuran partikel target yang dapat dipasarkan.
Dalam produksi bubuk mikro, metode penghancuran dapat dibagi menjadi metode kering dan metode basah. Metode penghancuran dan pembentukan yang berbeda digunakan, dan prinsip kerja serta parameter prosesnya juga berbeda.
Titik kontrol proses metode penggilingan kering ball mill
Mengambil contoh metode penggilingan kering ball mill horizontal, titik kontrol proses utama adalah kecepatan ball mill, rasio bola terhadap material, koefisien pengisian, rasio bola baja, dll. bahan mentah dan tujuan penghancuran dan pembentukan.
1. Kecepatan penggilingan bola
Kecepatan putaran ball mill yang wajar merupakan kondisi penting untuk mengerahkan kapasitas produksinya. Bila diameter laras ball mill sama. Semakin tinggi kecepatan putaran maka semakin besar gaya sentrifugal yang dihasilkan, dan semakin tinggi pula jarak yang ditempuh bola baja untuk naik sepanjang dinding silinder.
Secara umum diyakini bahwa kecepatan kerja ball mill yang sesuai adalah 75% -88% dari kecepatan kritis teoritis.
2. Koefisien pengisian, rasio bola terhadap material
Dalam proses penghancuran dan pembentukan, rasio bola terhadap material dan koefisien pengisian yang tepat sangat penting. Jika rasio bola terhadap material dan koefisien pengisian terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka akan mempengaruhi efisiensi produksi dan kualitas produk ball mill. Jika rasio bola terhadap material terlalu tinggi atau koefisien pengisian terlalu rendah, kapasitas pengumpanan dari satu mesin akan dibatasi.
Praktek telah membuktikan bahwa untuk penghancuran bahan baku intan, koefisien pembebanan umumnya 0,45. Perbandingan bola dengan material adalah 4:1.
3. Diameter dan rasio bola baja
Untuk menghancurkan berlian dengan lebih efektif, ketika koefisien pengisian ball mill dan jumlah pemuatan bola ditentukan, bola baja dengan diameter berbeda harus dipilih dan dirakit secara proporsional untuk mendapatkan bentuk partikel yang lebih baik dan efisiensi penghancuran dan pembentukan yang lebih cepat.
Penggilingan tersegmentasi
Dalam proses produksi bubuk mikro, penghancuran basah lebih efektif dibandingkan penghancuran kering. Karena ketika penghancuran kering mencapai kehalusan tertentu, dinding mudah menempel, sehingga mengurangi efek penghancuran; dengan penghancuran basah, bahan mentah selalu ada dalam bentuk bubur, dan proporsi ukuran partikel halus mudah untuk ditingkatkan.
Untuk mengontrol rasio ukuran partikel, ketika lebih banyak bubuk mikro berbutir halus perlu diproduksi, penghancuran tersegmentasi harus digunakan, terutama penghancuran tersegmentasi basah lebih baik. Hal ini tidak hanya menghindari penghancuran material yang berlebihan, tetapi juga mencapai segmentasi berdasarkan kekuatan selama proses penghancuran.
Penggilingan jet
Metode penghancuran lainnya adalah metode penghancuran semprotan aliran udara. Penghancur aliran udara menggunakan udara bertekanan sebagai media kerjanya. Udara terkompresi disemprotkan ke ruang penghancur dengan kecepatan tinggi melalui nosel supersonik khusus. Aliran udara membawa material dalam gerakan berkecepatan tinggi, menyebabkan material berpindah di antara keduanya. Menghasilkan tumbukan, gesekan, dan geser yang kuat untuk mencapai tujuan penghancuran. Fragmentasi terjadi ketika gaya yang bekerja pada partikel lebih besar daripada tegangan kegagalannya. Tabrakan tumbukan berkecepatan tinggi menyebabkan fragmentasi volumetrik partikel, sedangkan efek geser dan penggilingan menyebabkan fragmentasi permukaan partikel. Metode penghancuran ini sangat bermanfaat untuk produksi bubuk intan karena dapat menghasilkan bentuk partikel yang ideal. Keuntungan terbesar dari airflow pulverizer adalah tidak dibatasi oleh kecepatan linier mekanis dan dapat menghasilkan kecepatan aliran udara yang sangat tinggi. Secara khusus, penyemprot aliran udara supersonik dapat menghasilkan laju aliran beberapa kali lipat kecepatan suara, sehingga dapat menghasilkan energi kinetik yang sangat besar dan lebih mudah memperoleh partikel berukuran mikron. dan bubuk ultrahalus submikron.
Proses Desulfurisasi Kering Natrium Bikarbonat
Proses desulfurisasi kering menggunakan alat penyemprot dengan sistem klasifikasinya sendiri dan kipas konveyor yang digabungkan menjadi alat penggilingan dan penyemprotan bubuk yang lengkap.Serbuk halus natrium bikarbonat yang dihaluskan memiliki struktur berlapis atau berpori, ukuran partikel seragam, dan dispersi yang baik.Ultrahalus padat bubuk kemudian langsung disuntikkan ke dalam tungku atau menara reaksi melalui beberapa nozel.Ini secara efektif dapat menghilangkan lebih dari 95% SO2 dan HCl dalam gas buang, dan tingkat penghilangan bahkan dapat mencapai 99%.
Penggunaan desulfurisasi kering natrium bikarbonat (soda kue) tidak hanya dapat memenuhi persyaratan lingkungan yang ketat, tetapi juga secara efektif mengurangi biaya investasi dan pengoperasian dibandingkan dengan metode pemurnian gas buang lainnya.
Proses desulfurisasi kering soda kue memiliki keuntungan sebagai berikut: sistem kering sepenuhnya, tidak memerlukan air; bubuk kering disemprotkan di depan pipa dan kantong; produk samping reaksi dapat dibuang melalui sistem penghilangan debu; tidak diperlukan penghentian produksi; satu - Investasi waktu sangat kecil; dan menempati area yang sangat sedikit; Biaya sistem rendah; kompetitif; efisiensi reaksi sangat tinggi, volume injeksi berlebih sangat kecil, dan emisi yang tidak terdeteksi dapat dicapai; keracunan katalis denitrasi ditekan secara efektif; fleksibilitas tinggi, dan dapat disesuaikan dengan indikator emisi paling ketat kapan saja.
Natrium bikarbonat (soda kue, NaHCO3) dapat digunakan sebagai adsorben untuk desulfurisasi gas buang. Ini menghilangkan polutan asam dalam gas buang melalui adsorpsi kimia. Pada saat yang sama, ia juga dapat menghilangkan beberapa zat anorganik dan organik melalui adsorpsi fisik. Dalam Dalam proses ini, bubuk halus natrium bikarbonat langsung disemprotkan ke gas buang bersuhu tinggi 140 hingga 250°C.
Di dalam pipa gas buang, desulfurizer - soda kue (NaHCO3) - diaktifkan di bawah aksi gas buang bersuhu tinggi, membentuk struktur mikropori di permukaan, seperti popcorn yang diletuskan. zat desulfurisasi yang diaktifkan untuk mengalami reaksi kimia., SO2 dan media asam lainnya dalam gas buang diserap dan dimurnikan, dan produk sampingan Na2SO4 yang didesulfurisasi dan dikeringkan memasuki kantong pengumpul debu dengan aliran udara dan ditangkap.
Natrium karbonat Na2CO3 yang baru dihasilkan sangat reaktif pada saat dihasilkan dan secara spontan dapat mengalami reaksi berikut dengan polutan asam dalam gas buang:
Reaksi utama:
2NaHCO3(s)→Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)
SO2(g)+Na2CO3(s)+1/2O2→Na2SO4(s)+CO2(g)
Reaksi samping:
SO3(g)+Na2CO3(s)→Na2SO4(s)+CO2(g)
5 jenis utama metode modifikasi permukaan silika
Saat ini, produksi industri silika terutama didasarkan pada metode presipitasi. Permukaan silika yang dihasilkan mengandung banyak gugus polar seperti gugus hidroksil, sehingga mudah menyerap molekul air, memiliki dispersi yang buruk, dan rentan terhadap agregasi sekunder. masalah, sehingga mempengaruhi efek aplikasi industri silika. Oleh karena itu, sebagian besar silika memerlukan perlakuan modifikasi permukaan sebelum aplikasi industri untuk meningkatkan kinerja aplikasi industrinya.
Pada tahap ini, modifikasi permukaan kimia silika terutama mencakup modifikasi cangkok permukaan, modifikasi bahan penggandeng, modifikasi cairan ionik, modifikasi antarmuka makromolekul dan modifikasi gabungan, dll. Meskipun setiap proses modifikasi memiliki kelebihannya masing-masing. dan karakteristiknya, namun saat ini dalam aplikasi industri terutama didasarkan pada modifikasi bahan kopling.
1. Modifikasi cangkok permukaan karbon hitam putih
Prinsip metode modifikasi cangkok permukaan adalah mencangkokkan polimer makromolekul dengan sifat yang sama dengan polimer matriks (seperti karet) pada permukaan silika melalui pencangkokan kimia. Di satu sisi, hal ini dapat meningkatkan interaksi antara partikel dan matriks. Dan mengubah polaritas permukaan partikel, di sisi lain juga dapat meningkatkan dispersi silika itu sendiri. Sangat cocok untuk mencangkok polimer dengan berat molekul lebih kecil. Kondisi untuk mencangkok polimer dengan berat molekul lebih tinggi sangat sulit.
2. Modifikasi bahan penghubung silika
Prinsip modifikasi bahan penggandeng adalah dengan menggunakan beberapa gugus fungsi pada bahan penggandeng untuk bereaksi secara kimia dengan gugus hidroksil pada permukaan silika hitam, sehingga mengubah struktur gugus dan distribusi pada permukaan silika hitam untuk meningkatkan kompatibilitas dengan matriks. dan penyebarannya sendiri. Modifikasi agen kopling memiliki keunggulan efek modifikasi yang baik dan pengendalian reaksi yang tinggi, dan saat ini merupakan salah satu metode modifikasi yang paling banyak digunakan.
3. Modifikasi cairan ionik silika hitam
Cairan ionik, juga disebut cairan ionik suhu kamar, adalah garam cair yang terdiri dari kation organik dan anion organik atau anorganik, yang berbentuk cair di bawah 100°C. Modifikasi cairan ionik menggunakan pengubah cairan ionik sebagai ganti pengubah fase organik tradisional untuk memodifikasi silika. Dibandingkan dengan pengubah fase organik tradisional, fase cair ionik berbentuk cair pada suhu kamar, memiliki konduktivitas yang kuat, dan memiliki stabilitas tinggi. Keunggulannya adalah kelarutan yang baik, non-volatilitas, dan polusi rendah, yang lebih sesuai dengan persyaratan produksi ramah lingkungan, namun efek modifikasinya buruk.
4. Modifikasi antarmuka makromolekul karbon hitam putih
Pengubah yang digunakan dalam modifikasi antarmuka makromolekul adalah polimer makromolekul yang mengandung gugus polar. Selama reaksi modifikasi dengan partikel silika, tulang punggung molekul pengubah antarmuka makromolekul dapat dimasukkan ke dalamnya. Ia memiliki lebih banyak gugus epoksi polar dengan tetap mempertahankan struktur rantai utama dasar, sehingga meningkatkan kompatibilitas antara partikel silika dan matriks dan mencapai modifikasi antarmuka yang lebih baik memengaruhi. Metode ini dapat memperkuat matriks secara sinergis dengan bahan penggandeng, namun efek penguatannya rendah jika digunakan sendiri.
5. Karbon hitam putih dipadukan dengan modifikasi
Menggabungkan modifikasi adalah memodifikasi kombinasi silika dan bahan lainnya, menggabungkan keunggulan masing-masing untuk meningkatkan kinerja produk karet secara keseluruhan. Metode ini dapat menggabungkan keunggulan dua pengubah untuk meningkatkan kinerja komprehensif matriks, namun efek modifikasi berkaitan erat dengan rasio pengubah.
Misalnya, karbon hitam dan silika keduanya merupakan bahan penguat yang baik dalam industri karet. Karbon hitam adalah salah satu bahan penguat yang paling umum digunakan dalam industri karet. Struktur khusus karbon hitam dapat meningkatkan kekuatan tarik dan sobek bahan karet serta meningkatkan ketahanan aus, ketahanan dingin, dan sifat lainnya; sebagai bahan penguat, karbon hitam putih dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan gelinding dan ketahanan slip basah pada produk karet, namun pengaruhnya saja tidak sebaik karbon hitam. Sejumlah besar penelitian menunjukkan bahwa penggunaan karbon hitam dan silika sebagai bahan penguat dapat menggabungkan keunggulan keduanya untuk meningkatkan kinerja produk karet secara keseluruhan.