Teknologi Preparasi Bahan Bakterisidal Komposit Mineral Tanah Liat-Logam
Dalam bahan bakterisidal baru yang dibuat berdasarkan mineral lempung, mineral lempung itu sendiri terutama digunakan sebagai pembawa zat bakterisidal (seperti logam, oksida logam, zat organik), dan kemampuan bakterisidalnya masih terbatas. Mineral tanah liat termodifikasi dibuat dengan berbagai metode, dan komposit yang terbuat dari mineral tanah liat dan bahan lainnya dapat digunakan sebagai bahan bakterisidal baru untuk menghasilkan efek bakterisidal pada berbagai bakteri.
Mineral tanah liat dapat meningkatkan kemampuan bakterisidal melalui berbagai metode modifikasi (termasuk modifikasi termal, modifikasi asam, modifikasi anorganik logam atau oksida logam, modifikasi organik dan modifikasi komposit, dll.). Luas permukaan meningkat, porositas dan dispersi mineral meningkat, dan stabilitas termal keseluruhan dan kekuatan mekanik material ditingkatkan. Mineral tanah liat yang digunakan untuk memodifikasi dan menyiapkan bahan bakterisidal terutama montmorillonit, kaolinit, haloisit, dan vermikulit, di antaranya montmorillonit memiliki kapasitas pertukaran kation yang luar biasa, domain antar lapisan yang besar, luas permukaan spesifik dan kuat. Ini banyak digunakan karena kapasitas adsorpsinya.
Ion logam beracun dan oksida logam dapat dimasukkan ke dalam lapisan mineral tanah liat atau diserap di permukaannya untuk menyiapkan bahan bakterisidal komposit. Ion logam yang digunakan dalam penelitian terutama meliputi seng, tembaga, dan perak (di antaranya perak banyak digunakan), dan oksida logam meliputi titanium oksida, seng oksida, oksida tembaga, dan oksida besi. Mineral lempung dan logam atau oksida logam terutama dimodifikasi melalui pertukaran kation interlayer atau adsorpsi permukaan mineral. Mekanisme bakterisidal dari jenis bahan bakterisidal komposit ini terkait dengan toksisitas logam terhadap sel atau radikal bebas yang dihasilkan.
Mineral lempung yang sarat dengan ion logam memiliki keunggulan pelepasan logam yang lambat, memperpanjang waktu sterilisasi, dan meningkatkan stabilitas bahan sterilisasi. Pelepasan logam yang lambat terkait dengan kemampuan ikatan antara gugus hidroksil pada permukaan mineral lempung dan logam. Peningkatan luas permukaan spesifik dan porositas mineral tanah liat membantu untuk membubarkan partikel logam nano, meningkatkan efisiensi kontak antara logam nano dan bakteri, dan meningkatkan efek bakterisidal. Namun, mengingat toksisitas nanopartikel logam, toksisitas biologisnya perlu dipertimbangkan dalam aplikasi khusus. Namun, karena lambatnya pelepasan ion logam dalam mineral tanah liat, logam dapat terus menumpuk di dalam tubuh dan menunjukkan toksisitas dari waktu ke waktu.
Pemanfaatan asap mikro-silika bernilai tambah tinggi
Asap mikro-silika adalah debu yang dibentuk oleh gas Si dan SiO yang dihasilkan selama produksi paduan ferrosilikon dan silikon logam dalam tungku busur terendam, yang dioksidasi dengan udara di cerobong asap dan dikondensasi dengan cepat, juga dikenal sebagai asap silika (atau silika terkondensasi). asap). Dengan penguatan perlindungan lingkungan, keluaran asap mikro-silikon meningkat dari tahun ke tahun. Jika langsung dibuang atau dibuang, akan menyebabkan pencemaran lingkungan dan pemborosan sumber daya. Oleh karena itu, bagaimana sumber daya dan pemanfaatan asap mikro-silikon dalam jumlah besar ini telah menjadi masalah mendesak bagi perusahaan peleburan ferosilikon. Masalah.
Asap mikrosilika adalah produk sampingan dari peleburan ferrosilikon dan silikon logam. Ini banyak digunakan dalam pelet metalurgi, beton khusus, semen khusus, bahan tahan api, produk kimia dan bidang lainnya karena sifatnya yang sangat baik dan magis.
1. Karakteristik asap silika
Komposisi kimia utama dari asap mikro-silika adalah SiO2, di mana SiO2 terutama ada dalam fase non-kristal (atau SiO2 amorf), dengan kandungan ≥80%, komponen pengotor lebih sedikit, luas permukaan spesifik 20-28㎡/ g, dan ukuran partikel kurang dari 10μm Terhitung lebih dari 80%, memiliki aktivitas kimia yang tinggi, mudah bereaksi dengan alkali, dan memiliki karakteristik ringan, refraktori tinggi, dan aktivitas kuat. Ini banyak digunakan dalam konstruksi, bahan tahan api, metalurgi, keramik, industri kimia dan bidang lainnya.
2. Bahaya asap silika
Debu mikrosilika adalah sejenis partikel yang halus, ringan, dan mudah mengambang yang dapat dihirup. Jika langsung dibuang akan menyebabkan debu sulit mengendap.
Mengambang di udara, sangat mempengaruhi kesehatan manusia dan lingkungan sekitarnya. Partikel debu mikrosilika dapat langsung masuk ke paru-paru setelah terhirup oleh tubuh manusia, menyebabkan kanker paru-paru dan penyakit debu lainnya.
3. Pemanfaatan asap mikro-silika bernilai tambah tinggi
Secara umum, semakin tinggi kadar SiO2 dalam silica fume, semakin tinggi pula nilai tambahnya.
(1) Digunakan dalam industri beton
Beton yang dicampur dengan silika fume memiliki karakteristik kekuatan tinggi, kinerja adhesi dan kohesi yang baik, serta dapat meningkatkan ketebalan cetakan. Dalam proyek pemeliharaan air dan pembangkit listrik tenaga air seperti jembatan bentang panjang dan anjungan pengeboran minyak lepas pantai, beton dengan doping asap mikrosilika dapat meningkatkan anti rembesan, ketahanan korosi, dan ketahanan abrasi. Dalam proses konstruksi jalan, asap mikro-silika dapat sangat meningkatkan kekuatan awal dan ketahanan aus beton.
(2) Sebagai campuran semen
Asap mikrosilika digunakan sebagai bahan pencampur untuk produksi semen khusus. Semen khusus yang dicampur dengan silica fume dapat dibuat menjadi beton padat yang kekuatannya 2~3 kali lipat dari beton biasa. Ini memiliki ketahanan aus yang baik, ketahanan korosi, impermeabilitas, isolasi, ketahanan beku dan ketahanan terhadap ion klorida. memblokir kinerja, dll.
(3) Digunakan dalam industri refraktori
Debu mikro-silika memiliki sifat yang sangat baik seperti refraktori yang tinggi, dan banyak digunakan dalam industri refraktori. Ini terutama digunakan untuk menyiapkan keramik suhu tinggi, bahan sendok, bahan tahan aus suhu tinggi, batu bata yang dapat bernapas, dan castable tahan api.
(4) Pelet metalurgi
Dalam industri metalurgi, sebagian besar perusahaan menggunakan asap mikro-silikon sebagai bahan pengembalian. Menggunakan silika dan pelet campuran asap mikro-silika sebagai bahan baku untuk pengurangan tungku listrik dan peleburan silikon dapat mencapai tingkat pemulihan silikon normal dan konsumsi energi konstan per unit produk. Basahi silika fume dengan air dan buatlah pelet untuk membentuk pelet sekitar 4cm, yang dapat langsung dikurangi dan dilebur dalam tanur listrik tanpa dipanggang atau dikeringkan. Pelet juga dapat disinter pada suhu tinggi, tidak ada masalah seperti pecah selama proses sintering, dan produk bijih yang disinter memiliki kekuatan yang tinggi.
(5) Persiapan nano-silika (nano-SiO2)
(6) Persiapan silikon logam
(7) Persiapan adsorben kinerja tinggi
(8) Persiapan bahan gel
Karena asap mikro-silika dapat dikalsinasi pada suhu tinggi atau dilarutkan dengan alkali untuk menyiapkan gelas air, tidak peduli apakah asap mikro-silika atau gelas air digunakan sebagai sumber silikon untuk menyiapkan silika aerogel, pemanfaatan mikro-silika bernilai tambah tinggi asap dapat terwujud. Silica aerogel yang dibuat dari silicon fume memiliki porositas tinggi, kekuatan tinggi, kepadatan rendah, kinerja insulasi panas yang baik, dan karakteristik tidak beracun. Diharapkan dapat digunakan secara luas di bidang kedirgantaraan, konstruksi, kedokteran, dan industri lainnya.
Poin teknis modifikasi pigmen senyawa kalsium karbonat dalam pembuatan kertas
Produk senyawa kalsium karbonat untuk pembuatan kertas biasanya mengacu pada produk khusus untuk pembuatan kertas yang terutama terbuat dari komponen kalsium karbonat (>50%) dan dicampur dengan bubuk mineral sintetis atau alami lainnya dalam proporsi tertentu, termasuk produk olahan campuran PCC dan GCC .
Dalam hal teknologi pengolahan dan teknologi aplikasi, setiap bubuk mineral alami atau sintetis dan pigmen sintetis organik dengan keputihan tinggi, biaya pemrosesan rendah, dan tidak berdampak negatif pada proses produksi kertas dan kualitas produk kertas, pada prinsipnya dapat digunakan sebagai bahan baku untuk produk senyawa kalsium karbonat.
Saat ini, ada lebih dari 20 jenis pengubah yang biasa digunakan untuk meracik pigmen kalsium karbonat dalam pembuatan kertas. Pilihan yang salah akan berdampak negatif besar pada aplikasi pabrik kertas, atau bahkan tidak dapat digunakan.
Modifikasi kalsium karbonat dan produk senyawanya dapat dibagi menjadi modifikasi kering dan modifikasi basah sesuai dengan proses yang berbeda. Modifikasi basah lebih cocok untuk kalsium karbonat dan produk slurry campurannya. Modifikasi PCC dapat dilakukan sebelum proses produksi tidak dikeringkan, dan dapat juga dilakukan bersamaan dengan proses karbonisasi. Modifikasi dengan GCC dapat dilakukan dalam proses penggilingan ultra-halus basah atau di tangki penyimpanan produk bubur, atau di blender bijih.
Berdasarkan kelarutan kalsium karbonat yang mudah dalam kondisi pembuatan kertas basa dan asam lemah, garam asam lemah atau polimer organik digunakan untuk memodifikasi kalsium karbonat dan produk senyawanya, yang bertujuan untuk menyelesaikan operasi produksi di bawah kondisi ukuran asam dalam pembuatan kertas. Kesulitan dan penggunaan tunggal kalsium karbonat rentan terhadap efek "penghitaman serat alkalin" pada kertas yang mengandung pulp mekanis dalam kondisi basa.
Pilihan modifier yang tepat tidak hanya harus mempertimbangkan afinitas dan daya larut aktivator dengan kalsium karbonat dan bubuk pigmen yang cocok, tetapi juga mempertimbangkan daya campur dan bahan pembantu kimia lainnya yang ditambahkan dalam pembuatan pulp, terutama untuk pelapis. Efek kompatibilitas produk kalsium yang dimodifikasi dari sistem dengan bahan ukuran dan bahan tambahan dari pelapis yang umum digunakan.
Metode persiapan vaterite kalsium karbonat
Ada tiga bentuk kristal kalsium karbonat yang umum: aragonit, vaterit, dan kalsit. Dari perspektif stabilitas termodinamika, jenis kalsit adalah bentuk kristal yang paling stabil secara termodinamika dan terdapat secara luas di alam; sedangkan jenis vaterite adalah yang paling tidak stabil, dalam keadaan metastabil, dan hanya ada pada beberapa ikan di alam. Organ otolith, spikula ascidian, jaringan krustasea.
Ada dua cara utama untuk menghasilkan kalsium karbonat vaterit, yaitu rekristalisasi disolusi dan transformasi langsung fase padat-padat. Saat ini, diyakini bahwa rute disolusi dan rekristalisasi adalah cara utama untuk menghasilkan kalsium karbonat tipe vaterit, yaitu, kalsium karbonat amorf dihasilkan sebagai fase awal dalam larutan. Namun, kelarutan kalsium karbonat tipe vaterit relatif tinggi, dan terjadi disolusi dan nukleasi serta pertumbuhan kalsium karbonat tipe kalsit. Proses seperti itu terjadi terus menerus, membuat kalsium karbonat tipe vaterit secara bertahap berubah menjadi kalsium karbonat tipe kalsit.
Mulai dari jalur dan mekanisme pembentukannya, kalsium karbonat tipe vaterit dengan kemurnian tinggi dibuat terutama dengan menghambat proses disolusi dan rekristalisasi. Saat ini, metode preparasi umum dapat dibagi menjadi tiga jenis: metode karbonisasi, metode metatesis dan metode dekomposisi termal sesuai dengan prinsip-prinsip yang terlibat dalam proses sintesis.
1. Karbonisasi
Metode karbonisasi menggunakan larutan alkali yang mengandung garam kalsium larut sebagai sumber kalsium, dan menyiapkan kalsium karbonat tipe vaterit dengan memasukkan gas CO2 ke dalam larutan dan mengontrol kondisi proses. Sumber kalsium terutama dibagi menjadi dua jenis larutan berair kalsium hidroksida dan larutan alkali kalsium klorida. Oleh karena itu, dua sistem utama yang disiapkan dengan metode karbonisasi juga ditentukan: sistem reaksi Ca(OH)2-H2O-CO2 dan sistem reaksi CaCl2-NH3·H2O -CO2. Sejumlah besar penelitian telah menunjukkan bahwa kedua sistem dapat menghasilkan kalsium karbonat vaterit dengan baik.
Namun, metode karbonisasi memiliki keunggulan biaya rendah dan peralatan proses yang sederhana, dan saat ini merupakan metode produksi industri utama untuk menyiapkan berbagai jenis produk kalsium karbonat di dalam dan luar negeri. Pada saat yang sama, para peneliti di dalam dan luar negeri telah meningkatkan laju perpindahan massa dan dispersi gas CO2 dalam larutan dengan menggunakan perangkat seperti penyebar gas, dan meningkatkan efisiensi dan hasil kalsium karbonat tipe vaterit. Oleh karena itu, asam karbonat tipe vaterit dibuat dengan karbonisasi. Kalsium memiliki prospek aplikasi yang bagus.
2. Metode dekomposisi ganda
Metode dekomposisi ganda mengacu pada pencampuran larutan garam kalsium dan larutan karbonat dalam kondisi tertentu untuk menghasilkan reaksi dekomposisi ganda, dan pada saat yang sama menambahkan pengatur bentuk kristal dan mengendalikan suhu reaksi, konsentrasi dan faktor lain untuk mengontrol persiapan vaterit kalsium karbonat. Secara umum, selama persiapan, satu larutan dapat dengan cepat dicampur ke dalam larutan lain untuk reaksi, atau satu larutan dapat dimasukkan ke dalam larutan lain dengan mengontrol laju adisi untuk reaksi, dan diperlukan pengadukan pada saat yang bersamaan. Mempromosikan reaksi metatesis.
3. Metode dekomposisi termal
Metode dekomposisi termal adalah metode baru untuk menyiapkan vaterite kalsium karbonat, terutama mengacu pada persiapan vaterite kalsium karbonat dengan dekomposisi termal kalsium bikarbonat dan kondisi pengendalian. Biasanya, tujuan pembuatan kalsium karbonat tipe vaterit dicapai dengan mengontrol suhu dekomposisi, waktu dekomposisi, mode pengadukan dan aditif dengan menggunakan larutan encer kalsium bikarbonat.
Prinsip persiapan metode dekomposisi termal sederhana, prosesnya singkat, dan persyaratan peralatannya rendah, tetapi kemurnian produk kalsium karbonat vaterit rendah, waktu dekomposisi panjang, dan reaksi dekomposisi sulit dikendalikan; pada saat yang sama, suhu yang dibutuhkan dalam proses produksi tinggi dan konsumsi energi tinggi. besar dan sulit diterapkan dalam praktik. Ada beberapa studi dalam dan luar negeri tentang metode ini, dan banyak pekerjaan yang masih perlu dilakukan dalam teori dan praktik.
Pembuatan Kalsium Karbonat Aktif dari Residu Limbah Berbasis Kalsium dan Pengaruhnya Terhadap Sifat PVC
Sebagai termoplastik industri paling awal, PVC memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik, tahan api dan ketahanan korosi yang sangat baik, tetapi rapuh selama pemrosesan, dan harus dimodifikasi setelah serangkaian ketahanan benturan dan ketangguhan sebelum digunakan. Proses modifikasi PVC meningkatkan ketangguhan, kekakuan, kekuatan, ketahanan panas dan indikator lain dari produk, dan pada saat yang sama, biaya aplikasi PVC sangat berkurang.
Sebagai semacam pengisi anorganik, dalam proses modifikasi PVC, penambahan langsung kalsium karbonat yang tidak diolah akan menyebabkan aglomerasi regional. Produk memiliki dispersibilitas yang buruk dalam sistem PVC dan afinitas antarmuka yang lemah, yang tidak dapat mencapai peningkatan yang diharapkan. Oleh karena itu, kalsium karbonat karbonat harus dimodifikasi secara organik untuk menghilangkan energi potensial permukaan kalsium karbonat, meningkatkan keterbasahan, dispersibilitas dan hidrofobisitas dan lipofilisitas kalsium karbonat dalam matriks PVC, dan meningkatkan efek modifikasi kalsium karbonat pada PVC.
Kalsium karbonat dibuat dengan menggunakan bahan baku sisa limbah industri dan gas buangan, dan dimodifikasi.Pengaruh kalsium karbonat termodifikasi terhadap sifat PVC diselidiki.Hasil penelitian menunjukkan bahwa:
(1) Menggunakan sisa limbah berbasis kalsium (komponen utama CaO) dan CO2 yang dihasilkan dalam produksi industri sebagai bahan baku, proses produksi terbaik untuk menyiapkan kalsium karbonat melalui pencernaan, penghilangan emulsi, karbonisasi, dll. adalah: suhu 25 , kalsium hidroksida mengandung padatan Fraksi massa 10%, fraksi volume CO2 99,9%, dan kecepatan pengadukan 400r/menit.
(2) Kalsium karbonat dimodifikasi dengan natrium stearat, efek modifikasi paling baik ketika jumlah pengubah 3%, suhu 80 ° C, waktu reaksi 30 menit, dan kecepatan pengadukan 700r/menit.
(3) Tes aplikasi menunjukkan bahwa kalsium karbonat yang dimodifikasi dapat secara efektif meningkatkan sifat mekanik produk PVC dan mengurangi biaya aplikasi PVC.
Apa bidang aplikasi kelas atas kalsium karbonat berpori?
Bahan berpori adalah kelas bahan dengan sifat khusus, umumnya dengan luas permukaan spesifik yang besar, stabilitas termal yang baik, stabilitas kimia dan biodegradabilitas, dan tingkat degradasi yang sesuai, yang membuat bahan cocok untuk digunakan di berbagai bidang seperti kedokteran, elektronik, dan keramik. Ini dapat digunakan secara luas dan merupakan bahan fungsional yang sangat menjanjikan.
1. Pembawa narkoba
Pembawa obat adalah bagian penting dari penghantaran obat yang ditargetkan, terutama dalam pengobatan beberapa penyakit utama (seperti kanker, hiperglikemia, dll.). Zat yang dipilih sebagai pembawa obat seharusnya tidak hanya dapat memuat obat dalam jumlah yang cukup tanpa bereaksi dengannya, tetapi juga dapat melepaskan obat sepenuhnya dalam kondisi tertentu untuk mengerahkan kemanjurannya, dan pada saat yang sama, pembawa itu sendiri. harus tidak beracun dan stabil di alam, dll. Membutuhkan. Pembawa tradisional seringkali sulit terurai, beracun atau memiliki kapasitas pori kecil.
Penggunaan kalsium karbonat berpori sebagai pembawa tidak hanya efektif mengatasi masalah di atas, tetapi juga dapat langsung digunakan sebagai obat suplemen kalsium, penghambat asam lambung, dan sejenisnya. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak penelitian tentang penerapan kalsium karbonat berpori dalam penghantaran obat di dalam dan luar negeri.
2. Biokeramik
Kalsium karbonat banyak digunakan dalam biologi dan kedokteran karena aktivitas osteogenik dan osteoinduktifnya yang baik, biokompatibilitas dan degradabilitas. Menggunakan sumber daya alam dengan kandungan kalsium karbonat tinggi seperti karang alam sebagai bahan baku, PCCC keramik kalsium karbonat berpori baru yang disiapkan dengan berbagai metode seperti metode salting out dapat dibuat menjadi perancah sel. Telah digunakan sebagai sel sumsum tulang manusia, kultur in vitro fibroblas, fibroblas gingiva dan osteosit tikus janin. Secara klinis, ortopedi dan bedah mulut dan maksilofasial menggunakan PCCC untuk perbaikan cacat tulang, dan telah mencapai hasil yang baik.
3. Daur ulang kertas bekas
Sementara seluruh negeri sangat mementingkan reformasi sisi penawaran, perlindungan lingkungan juga semakin memperhatikan. Di bidang perlindungan lingkungan, tingkat daur ulang kertas bekas telah mencapai tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya. Konsumsi kertas limbah Asia menyumbang setengah dari konsumsi kertas limbah global, dan konsumsinya pada tahun 2015 sekitar 103 juta ton, jauh melebihi Eropa dan Amerika Serikat. Namun, dalam hal teknologi utama daur ulang kertas bekas, karena perkembangan Tiongkok yang terlambat dan investasi yang tidak mencukupi pada tahap awal, teknologinya relatif terbelakang dan cakupan pemanfaatan kertas daur ulang sempit.
4. Bahan permukaan superhidrofobik
Bahan super-hidrofobik, juga dikenal sebagai bahan permukaan daun teratai imitasi, adalah bahan khusus dengan sudut kontak permukaan yang stabil lebih besar dari 150 ° dan sudut kontak bergulir kurang dari 10 °. Persiapan bahan superhidrofobik terutama dipengaruhi oleh permukaannya, jadi itu adalah kunci untuk mengembangkan bahan permukaan superhidrofobik.
5. Biosensor
Biosensor adalah metode analisis cepat dan jejak pada tingkat molekuler zat, dan memiliki prospek aplikasi luas dalam diagnosis klinis, kontrol industri, analisis makanan dan obat, perlindungan lingkungan, dan penelitian bioteknologi.
6. Mikrokapsul biologis
Mikrokapsul biologis berasal dari tahun 1950-an, terutama mengenkapsulasi zat aktif biologis dalam mikrokapsul dengan membran permeabel selektif, dan merupakan sarana teknis utama untuk melumpuhkan zat biologis (sel, enzim, dll.). Di antara metode preparasi mikrokapsul, metode templat adalah yang paling umum digunakan, dan templat yang biasa digunakan semuanya bahan berpori. Dalam beberapa tahun terakhir, karena momentum pengembangan yang kuat dari kalsium karbonat berpori, para peneliti ilmiah juga telah menerapkannya pada persiapan mikrokapsul biologis.
7. Lainnya
Kalsium karbonat berpori tidak hanya digunakan di bidang yang disebutkan di atas, tetapi juga memiliki kinerja yang baik di banyak aspek lainnya.
Industri batu kuarsa buatan memiliki prospek yang luas
Batu hias bangunan dapat dibagi menjadi dua kategori: batu alam dan batu buatan. Sebagai jenis batu buatan jenis resin, batu kuarsa buatan terbuat dari resin poliester tak jenuh (UPR) sebagai pengikat dan pasir kuarsa dan bubuk kuarsa sebagai bahan pengisi utama.
Batu kuarsa buatan mewarisi karakteristik granit alam yaitu keras, tahan korosi, tahan aus dan indah dalam penampilan, dan mengatasi kekurangan batu alam, seperti tidak terbarukan, ketahanan noda yang buruk, dan radioaktivitas di beberapa jenis, sehingga banyak digunakan di Dengan dapur, batu hias arsitektural sanitasi dan tradisional memiliki keunggulan nol formaldehida, tidak ada radiasi, kekerasan sedang, ketahanan noda yang baik, bersih dan perlindungan lingkungan.
Batu kuarsa buatan adalah jenis baru bahan dekorasi bangunan yang muncul relatif terlambat. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan kematangan teknologi produksi dan manufaktur dan peningkatan signifikan dari kemampuan desain dan desain warna, pangsa pasar batu kuarsa buatan telah meningkat secara signifikan. Menurut statistik Freedonia, dari tahun 1999 hingga 2016, penjualan global batu kuarsa buatan kepada konsumen akhir meningkat pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 17,9%, yang secara signifikan lebih tinggi daripada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan keseluruhan bahan permukaan sebesar 4,9%. Bahan permukaan membentuk tingkat efek substitusi tertentu.
Sumber daya fluorit global tidak terdistribusi secara merata, dan produksi telah meningkat dalam lima tahun terakhir
Fluorit, juga dikenal sebagai fluorit, terutama terdiri dari kalsium fluorida. Atom kalsium dikoordinasikan dengan delapan atom fluor di sekitarnya, dan atom fluor dikelilingi oleh empat atom kalsium untuk membentuk tetrahedron yang ideal. Struktur kristal fluorit akan secara langsung mempengaruhi sifat permukaannya, mempengaruhi efek bahan kimia dan fluorit, dan terkait dengan pemurnian fluorit yang sulit ditangani. Dari segi struktur fluorit terdapat “lubang-lubang” pada struktur kristalnya, yang mudah diisi oleh ion lain, sehingga memiliki warna yang beragam, seperti hijau, kuning, ungu, putih, biru, hitam dan warna lainnya.
Total cadangan fluorit global adalah 320 juta ton, tetapi distribusinya tidak merata, dengan Meksiko, Cina, Afrika Selatan, dan Mongolia menyumbang lebih dari setengah cadangan fluorit. Pertama-tama, dalam hal total volume, cadangan fluorit global akan terus tumbuh dari 2010 hingga 2022. Menurut data cadangan fluorit dunia yang dirilis oleh Survei Geologi AS pada tahun 2022, total cadangan fluorit dunia akan menjadi 320 juta ton pada akhirnya. tahun 2021 (setara dengan fluoride Kedua, dalam hal distribusi, sumber daya fluorit terutama didistribusikan di Meksiko, Cina, Afrika Selatan, dan Mongolia. Pada akhir tahun 2021, cadangan fluoritnya akan menjadi 68 juta ton, 42 juta ton, 41 juta ton, dan 22 juta ton, terhitung untuk Rasio cadangan fluorit global masing-masing adalah 21,25%, 13,13%, 12,81%, dan 6,88%.Namun, Amerika Serikat, Uni Eropa, Jepang, Korea Selatan dan India memiliki hampir sedikit. sumber daya dan cadangan fluorit Di seluruh dunia, distribusi fluorit secara struktural langka.
Dalam lima tahun terakhir, produksi fluorit global meningkat dari tahun ke tahun. Cina, Meksiko, dan Mongolia memiliki tiga produksi fluorit teratas dunia, terhitung lebih dari 80%. Pertama, dalam hal output, produksi fluorit global telah tumbuh dengan mantap dalam lima tahun terakhir. Menurut data produksi fluorit dunia yang dirilis oleh Survei Geologi AS pada tahun 2022, total produksi fluorit dunia akan menjadi 8,6 juta ton pada akhir tahun 2021; Lihat, pada tahun 2021, Cina, Meksiko, dan Mongolia akan menjadi produsen fluorspar terbesar di dunia, dengan produksi fluorspar mereka masing-masing sebesar 5,4 juta ton, 990.000 ton, dan 800.000 ton, menyumbang 63%, 11%, dan 9% dari fluorspar global. produksi, masing-masing. %, sedangkan Jerman, Iran, Pakistan, Amerika Serikat, dan negara-negara lain menghasilkan lebih sedikit fluorit. Di seluruh dunia, ada ketidakseimbangan struktural dalam produksi fluorit.
Fluorit banyak digunakan dalam teknologi informasi, energi baru, manufaktur kelas atas dan bidang lainnya, dan memiliki posisi strategis yang tak tergantikan. Di bidang teknologi informasi, hidrogen fluorida dan gas khusus yang mengandung fluor adalah bahan pembersih dan gas etsa untuk sirkuit terpadu, semikonduktor, dll.; di bidang energi baru, fluorit digunakan dalam produksi bahan katoda dan elektrolit untuk baterai lithium, dan juga digunakan untuk pengayaan dan pemurnian uranium. Bahan baku yang diperlukan; di bidang bahan baru, produk hilir fluorit fluor silika gel digunakan dalam penyegelan ketat kendaraan, dan bahan fluor berkinerja tinggi digunakan di bidang utama seperti pembangkit listrik ruang angkasa dan fotovoltaik; selain itu, fluorit juga digunakan di bidang biologi, manufaktur kelas atas dan konservasi energi dan perlindungan lingkungan adalah bahan baku hulu untuk banyak industri teknologi tinggi dan memiliki posisi strategis yang tak tergantikan.
Pengaruh Modifikasi Aluminium Hidroksida Terhadap Sifat-sifat Karet Alam
Tahan api aluminium hidroksida telah memainkan peran penting dalam bidang penghambat api polimer karena keunggulannya dalam menekan asap, tahan api, tidak beracun, tidak mudah menguap dan harga rendah, dan dosisnya jauh di depan penghambat api lainnya.
Aluminium hidroksida ultrafine adalah produk dengan struktur kristal biasa yang dihasilkan melalui proses produksi khusus. Ini memiliki keunggulan kemurnian tinggi, ukuran partikel kecil, bentuk kristal yang baik, aktivitas permukaan rendah, dan luas permukaan spesifik kecil. Itu dapat diisi dalam jumlah besar dalam karet dan plastik. Berlaku untuk semua jenis teknologi pemrosesan.
Prinsip tahan apinya adalah sejumlah besar air kristal dilepaskan selama proses dekomposisi termal. Karena penguapan air kristal perlu menyerap banyak panas, ia memainkan peran mendinginkan bahan polimer; uap air yang dihasilkan dapat mengencerkan gas yang mudah terbakar dan menghambat penyebaran pembakaran; baru Oksida logam yang dihasilkan memiliki aktivitas tinggi dan dapat menyerap partikel padat serta berperan dalam menekan asap. Selain itu, oksida logam yang menutupi permukaan bahan polimer dapat mendorong pembentukan karbon pada permukaan substrat dan mencegah penyebaran api.
Namun, karena polaritas dan hidrofilisitas yang sangat kuat dari penghambat api anorganik aluminium hidroksida, ia memiliki kompatibilitas yang buruk dengan bahan polimer non-polar. Untuk meningkatkan kompatibilitas antara aluminium hidroksida dan polimer, biasanya diperlukan untuk perawatan permukaan, salah satu metode yang paling efektif adalah dengan menggunakan agen kopling untuk perawatan permukaan aluminium hidroksida.
Menggunakan karet alam sebagai bahan dasar, efek perlakuan permukaan aluminium hidroksida prima pada sifat mekanik dan sifat tahan api karet vulkanisir sebelum dan sesudah perawatan permukaan dipelajari. Hasilnya menunjukkan bahwa:
(1) Ketika karet alam tahan api aluminium hidroksida prima, sifat mekaniknya jelas berkurang dengan bertambahnya jumlah penambahan. Ketika jumlah penambahan mencapai 150 bagian, penghambat api mencapai tingkat FV0, indeks oksigen mencapai 29%, dan generasi asap kecil. Di bawah kondisi asap rendah dan halogen rendah, dapat dianggap sinergis dengan sejumlah kecil penghambat api berbasis halogen untuk meningkatkan sifat mekanik.
(2) Perlakuan modifikasi permukaan aluminium hidroksida ultrafine dengan agen kopling silan dapat secara efektif meningkatkan kompatibilitas antara aluminium hidroksida dan karet alam, meningkatkan kinerja pemrosesan dan sifat mekanik vulkanisat, dan kinerja tahan api berubah secara relatif. Kecil. Ketika jumlah zat penggandeng silan yang ditambahkan adalah 1,5% dari massa aluminium hidroksida, kinerjanya paling meningkat.
(3) Di bawah sistem formula ini, dalam kisaran tertentu, indeks oksigen dari vulkanisasi meningkat sekitar 2 unit untuk setiap 30 bagian aluminium hidroksida prima yang ditambahkan.
Aplikasi dan Prospek Pasar Silika dalam Makanan dan Kosmetik
Silica adalah aditif kimia harian yang aman dan ramah lingkungan, dan memiliki kinerja yang lebih baik dalam aplikasi kelas atas. Misalnya, sebagai gel silika bir dalam makanan untuk membuat produk terasa lebih enak, dan sebagai agen anti-caking dalam kosmetik, tidak berbahaya bagi lingkungan.
Badan pengatur di berbagai negara telah mensertifikasi silika sebagai aditif yang aman dan tidak berbahaya. Badan pengatur di Eropa, Amerika Serikat, dan Perserikatan Bangsa-Bangsa telah menyetujui silika sebagai aditif untuk digunakan dalam makanan dan bidang lainnya. Sebuah studi tahun 2006 oleh European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals (ECETOC) menunjukkan bahwa inhalasi silika oleh manusia melalui mulut, kulit atau mata pada dasarnya tidak beracun dan tidak berdampak signifikan terhadap kualitas lingkungan.
1. Aplikasi dan substitusi silika di bidang makanan
Silika memiliki sifat yang sangat baik dari sifat tidak beracun, tidak berbahaya, stabil dan luas permukaan spesifik yang besar, yang persis sesuai dengan karakteristik agen anticaking makanan dan adsorben, dan lebih berkualitas tinggi dan efisien daripada produk aslinya.
Di bidang garam meja, silikon dioksida tidak hanya tidak beracun, tetapi juga memiliki ketahanan yang tinggi terhadap penggumpalan, yang lebih unggul dari kalium ferrosianida dan besi amonium sitrat, dan dapat digunakan sebagai zat anti penggumpalan yang hijau dan sehat di meja. produk garam. .
Di bidang minuman seperti bir dan jus buah, silika dapat menggumpalkan zat keruh dan memiliki efek menjernihkan. Ini dapat secara efektif menghilangkan protein keruh dalam bir tanpa mempengaruhi kualitas produk bir, dan kehilangan bir dalam keseluruhan proses sangat kecil. Dibandingkan dengan alat bantu filter lainnya, ia memiliki keunggulan dosis yang lebih sedikit dan efek yang lebih baik, dan telah banyak digunakan dalam industri bir sebagai jenis baru adsorben ramah lingkungan.
Di bidang minyak nabati, menambahkan lebih sedikit silika dapat sangat mengurangi jumlah tanah liat aktif yang digunakan, menghindari warna minyak nabati yang terlalu terang, tidak hanya bisa mendapatkan minyak bunga matahari berkualitas lebih baik, tetapi juga membantu perusahaan menghemat biaya produksi.
2. Aplikasi dan substitusi silika di bidang kosmetik
Microbeads plastik telah dilarang diproduksi karena masalah lingkungan, dan silika banyak digunakan sebagai bahan yang sangat baik dalam kosmetik. Silika adalah bahan GRAS (Umumnya Diakui sebagai Aman) dalam produk perawatan pribadi seperti kosmetik dan tabir surya, dan sifatnya yang bulat, ukuran partikel kecil, dan berpori menjadikannya agen anti-caking di bidang kosmetik Dan pengental, dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan dan dispersi produk bubuk, banyak digunakan, seperti mengeluarkan lipstik dan pigmen kosmetik untuk membantu meningkatkan sifat aliran bebas pemutih rambut dan sifat pelapis cat kuku.
3. Pertumbuhan aplikasi kimia harian kelas atas dari silika meledak
Karet silikon tidak berbau dan tidak beracun, cocok untuk berbagai suhu kerja, dan memiliki insulasi yang baik, ketahanan oksidasi, ketahanan cahaya, ketahanan jamur, dan stabilitas kimia. Dengan peningkatan kebutuhan masyarakat untuk kualitas hidup, banyak digunakan dalam konsumsi bahan kimia sehari-hari seperti produk perawatan bayi. tengah.
Bidang makanan dan kosmetik relatif tersebar, dan ruang potensial untuk peningkatan konsumsi sangat besar. Permintaan global silika yang digunakan dalam makanan dan kosmetik dapat mencapai 100.000 ton.
Tren bir kelas atas dalam makanan sedang meningkat, harga produk terus meningkat, dan permintaan konsumen akan kualitas dan rasa produk juga meningkat. Menurut data Kirin Holdings (Kirin) Jepang, produksi bir global telah mencapai 191,06 miliar liter pada 2018. Menurut gel silika bir Diperkirakan penambahan 0,03% -0,06%, dan permintaan global adalah 60.000-120.000 ton.