Dióxido de titânio – um dos melhores pigmentos brancos do mundo
O dióxido de titânio, também conhecido como dióxido de titânio, tem uma fórmula química TiO2 e é um pigmento branco com um excelente desempenho. O dióxido de nanotitânio é um tipo importante de material funcional inorgânico, também conhecido como dióxido de nanotitânio. O dióxido de nanotitânio é um pó fino de dióxido de titânio feito por um processo especial.
Campos de aplicação
1. Aplicação em pigmentos e revestimentos
O dióxido de titânio de grau pigmentado possui um elevado índice de refração, forte poder de tingimento, grande poder de cobertura, boa dispersibilidade e brancura, não é tóxico e possui propriedades físicas e químicas estáveis, bem como excelentes propriedades óticas e elétricas. É amplamente utilizado em tintas látex, revestimentos para impressão em bobinas e ferro, tintas para automóveis, revestimentos em pó e outros campos, representando mais de 90% de todos os pigmentos brancos utilizados, que podem melhorar a qualidade do produto, adicionar cor e iluminar. O dióxido de titânio com um tamanho de partícula de 200 ~ 400 nm também possui funções como blindagem ultravioleta, blindagem eletrostática, resistência ao desgaste e resistência a riscos, melhora a aderência do revestimento e evita a flacidez.
2. Aplicação em têxteis e fibras químicas
Os têxteis e as fibras químicas são um importante campo de aplicação do dióxido de titânio. Possui um elevado índice de refração, o que faz com que tenha um bom desempenho nas propriedades óticas. Por isso, é frequentemente utilizado como agente de fosqueamento para fibras sintéticas. De um modo geral, apenas 0,2%~0,5% de TiO2 necessita de ser adicionado às fibras sintéticas para se obter um efeito mate significativo.
3. Aplicação na indústria papeleira
A indústria de fabrico de papel é um importante campo de aplicação do dióxido de titânio, que é frequentemente utilizado em papel decorativo, papel bíblico e notas. O papel que utiliza dióxido de titânio apresenta características de elevada brancura, elevada resistência, bom brilho, impressão fina e lisa e opaca. A opacidade é muito maior do que a do carbonato de cálcio e do pó de talco, e o peso é também mais leve.
4. Aplicação em cosméticos
O TiO2 pode absorver, refletir e espalhar os raios ultravioleta e pode desempenhar um papel na proteção contra a radiação ultravioleta. Tem um certo potencial de aplicação na área da cosmética. No entanto, o próprio nano-TiO2 tem uma grande energia superficial específica, uma forte polaridade e é fácil de aglomerar, o que afeta o efeito real da aplicação. Portanto, o nano-TiO2 é geralmente modificado na superfície antes de ser utilizado na área cosmética.
5. Aplicação na indústria de plásticos
A indústria dos plásticos é um importante campo de aplicação do dióxido de titânio e o seu consumo representa cerca de 20% do total. Existem mais de 50 marcas especiais de dióxido de titânio plástico no mundo. Para além do seu elevado poder de cobertura e poder de redução de cor, o dióxido de titânio pode também melhorar a resistência ao calor, à luz e às intempéries dos produtos plásticos e melhorar as suas propriedades mecânicas e elétricas.
6. Aplicação na indústria de tintas
O dióxido de titânio possui boa brancura, tamanho de partícula pequeno e uniforme, alto índice de refração, alto poder de tingimento e poder de cobertura, boa estabilidade física e química, difusão de luz, resistência à luz, resistência ao calor, resistência às intempéries e hidrofobicidade, tornando-o não só um pigmento branco indispensável no fabrico de tintas, mas também uma matéria-prima necessária para a preparação de muitos produtos de tintas de cores intermédias.
7. Aplicação na indústria da borracha
O dióxido de titânio é utilizado como corante na indústria da borracha, tendo ainda as funções de enchimento, anti-envelhecimento, resistência e reforço a ácidos e álcalis. A adição de dióxido de titânio a produtos de borracha branca e de cor clara fará com que os produtos acabados tenham as características de envelhecimento lento, alta resistência, sem fissuras, sem desbotamento, grande alongamento e resistência a ácidos e álcalis.
8. Aplicação em medicina e cuidados de saúde
Os materiais fotocatalíticos de TiO2 podem destruir as paredes celulares e as membranas celulares das bactérias, desempenhando assim um papel na esterilização e desinfeção. O nano-TiO2 pode decompor os agentes patogénicos e as endotoxinas. Os materiais de construção antibacterianos fotocatalíticos de TiO2 são utilizados em locais onde as bactérias se multiplicam em grande número, como enfermarias de hospitais e salas de operações, para degradar endotoxinas em superfícies sólidas e em líquidos à temperatura ambiente.
9. Aplicação em baterias
As células solares são uma fonte de energia verde sustentável. As células solares sensibilizadas por corantes (DSSCs) têm custos baixos, métodos de fabrico relativamente simples, são não tóxicas, inofensivas e livres de poluição e têm boas perspetivas de desenvolvimento. O TiO2 pode ser utilizado na produção de células solares sensibilizadas por corantes. Adicionar nano-Au, Ag ou Pt e outras partículas de metais preciosos à superfície dos elétrodos de TiO2, dopar com iões não metálicos e complexos de metais de transição pode melhorar a eficiência de conversão fotoelétrica do TiO2. O TiO2 também pode ser utilizado como material de camada tampão eletrónico em células solares de perovskita, bem como material de elétrodo negativo para baterias de iões de lítio e baterias de iões de sódio.
Aplicação da tecnologia de pó ultrafino em preparações da medicina tradicional chinesa
A tecnologia de pó ultrafino é uma nova tecnologia de engenharia química atualmente popular em vários países. Começou na década de 1970 e tem amplas perspetivas de desenvolvimento na indústria farmacêutica. Este artigo apresenta a aplicação da tecnologia de pó ultrafino em preparações da medicina tradicional chinesa e analisa o seu impacto na qualidade e no processo das preparações medicamentosas.
Atualmente, os pós com um tamanho de partícula inferior a 3 μm são designados por pós ultrafinos no exterior. A tecnologia de pó ultrafino refere-se à preparação e utilização de pós ultrafinos e tecnologias relacionadas. O conteúdo da investigação inclui a preparação, classificação, separação, secagem, modificação de superfícies, compósito de partículas, medição do tamanho das partículas, tecnologia de segurança no processo de fabrico e armazenamento e transporte de pós ultrafinos. A tecnologia de pó ultrafino também é chamada de tecnologia de moagem ultrafina e tecnologia de micromoagem ao nível da célula. Este é um processo puramente físico. Pode aumentar o tamanho médio das partículas de pós medicinais de origem animal e vegetal obtidos pela tecnologia de moagem tradicional de cerca de 75 μm para menos de 5-10 μm. Esta tecnologia tem sido gradualmente amplamente utilizada em preparações da medicina tradicional chinesa, especialmente na utilização de partículas ultrafinas de medicamentos em medicamentos externos, medicamentos orais e injeções em suspensão. Por conseguinte, a introdução da tecnologia de pós ultrafinos na indústria farmacêutica é inevitável para o desenvolvimento da medicina tradicional chinesa. No entanto, a utilização da tecnologia de pó ultrafino para micronizar medicamentos também terá um certo impacto na qualidade dos medicamentos e no processo de preparação dos medicamentos.
Na produção industrial real, os materiais medicinais são frequentemente pré-tratados por moagem grossa utilizando métodos tradicionais e depois moídos ultrafinamente após a triagem para atingir as especificações de tamanho de partícula exigidas (classificação). A aplicação da tecnologia de pó ultrafino da medicina tradicional chinesa trouxe a inovação e o desenvolvimento de formas farmacêuticas da medicina tradicional chinesa e ampliou as formas farmacêuticas de medicamentos brutos.
A chave para o processo de moagem ultrafina é avaliar o campo de força de moagem apropriado de acordo com as propriedades físicas do fármaco bruto, de modo a selecionar um equipamento de moagem ultrafino eficaz. Atualmente, os métodos de retificação ultrafina da medicina tradicional chinesa incluem principalmente a retificação mecânica, a retificação por vibração e a retificação por fluxo de ar. Existem muitos equipamentos industriais domésticos de produção de moagem ultrafina à venda, incluindo moinho vibratório, moinho de cisalhamento mecânico, moinho de baixa temperatura, moinho de fluxo de ar. Os dois últimos são amplamente utilizados na indústria farmacêutica e, entre os moinhos de fluxo de ar, o moinho ultrafino de fluxo de ar de leito fluidizado é o mais utilizado.
A retificação mecânica ultrafina pode ser dividida em retificação a seco e retificação húmida. De acordo com os diferentes princípios de geração de força de retificação durante o processo de retificação, a retificação a seco inclui o tipo de fluxo de ar, o tipo de vibração de alta frequência, o tipo de moinho rotativo de esferas (haste), o tipo de martelo e tipo de retificação automática. A moagem húmida inclui principalmente moinho coloidal e homogeneizador.
A moderna tecnologia de pó ultrafino é uma combinação microscópica de medicamentos, fazendo pleno uso da micronização, composição, precisão, modificação de superfícies e tecnologia de design de partículas para fazer com que os medicamentos atinjam um nível mais elevado. Neste sentido, existe uma vasta gama de espaço técnico para investigação e utilização. A investigação aprofundada e a aplicação desta tecnologia serão um novo ponto de crescimento técnico e um novo ponto de crescimento económico para a medicina tradicional chinesa.
6 fluxos comuns de processo de moagem ultrafina, qual é o adequado para o seu pó?
O processo de moagem ultrafina de impacto refere-se geralmente ao processo de moagem e classificação para preparar pós com uma distribuição de tamanho de partículas de d97≤10μm, que se divide em método seco e método húmido. Atualmente, a operação da unidade de moagem ultrafina (ou seja, moagem ultrafina de um estágio) utilizada na indústria tem os seguintes fluxos de processo:
1. Processo de circuito aberto
Geralmente, os moinhos planos ou de disco, tipo tubo circulante e outros moinhos de fluxo de ar utilizam frequentemente este fluxo de processo de circuito aberto porque têm a função de autoclassificação. Além disso, a retificação ultrafina intermitente também utiliza frequentemente este fluxo de processo.
A vantagem deste fluxo de processo é que o processo é simples, mas para moedores ultrafinos que não têm a função de autoclassificação, como não existe um classificador neste fluxo de processo, os produtos em pó ultrafinos qualificados não podem ser separados no tempo. Portanto, a gama de distribuição do tamanho das partículas dos produtos em geral é relativamente ampla.
2. Processo de circuito fechado
A sua característica é que o classificador e o moedor ultrafino formam um sistema de circuito fechado de moagem ultrafina e classificação fina. Este fluxo de processo é frequentemente utilizado para operações de moagem contínua de moinhos de bolas em geral, moinhos agitados, moinhos de impacto mecânico de alta velocidade, moinhos vibratórios, etc.
A sua vantagem é que pode separar oportunamente produtos em pó ultrafinos qualificados, reduzindo assim a aglomeração de partículas finas e melhorando a eficiência da moagem ultrafina.
3. Processo de circuito aberto com pré-classificação
A sua característica é que o material é classificado primeiro antes de entrar no moedor ultrafino, e o material de grão fino é utilizado diretamente como produto em pó ultrafino. O material de grão grosso entra no moedor ultrafino para moagem. Quando a alimentação contém um grande número de pós ultrafinos qualificados, este processo pode reduzir a carga do moedor, reduzir o consumo de energia do produto em pó ultrafino da unidade e melhorar a eficiência da operação.
4. Processo de circuito fechado com pré-classificação
Esta combinação de operações não só ajuda a melhorar a eficiência da moagem e a reduzir o consumo de energia por unidade de produto, como também controla a distribuição do tamanho das partículas do produto.
Este processo também pode ser simplificado para configurar apenas um classificador, ou seja, o mesmo classificador é utilizado para a pré-classificação e inspeção e classificação.
5. Processo em circuito aberto com classificação final
A característica deste processo de moagem é que um ou mais classificadores podem ser ajustados após o moedor para obter mais de dois produtos com finura e distribuição granulométrica diferentes.
6. Processo em circuito aberto com pré-classificação e classificação final
Este processo pode não só pré-separar alguns produtos qualificados de grão fino para reduzir a carga do britador, mas também o equipamento de classificação final pode obter mais de dois produtos com diferentes finuras e distribuição de tamanho de partículas.
Como definir o número de passos de moagem ultrafina?
Em termos de métodos de moagem, os processos de moagem ultrafinos podem ser divididos em três tipos: moagem a seco (um ou mais estágios), moagem húmida (um ou mais estágios) e moagem combinada de vários estágios combinada a seco-húmido.
O número de etapas de moagem depende principalmente do tamanho das partículas das matérias-primas e da finura necessária do produto.
Para matérias-primas com um tamanho de partícula relativamente grosso, pode ser adotado um fluxo de processo de primeira moagem fina ou moagem fina e depois moagem ultrafina. Geralmente, as matérias-primas podem ser trituradas até 74μm ou 43μm e, em seguida, pode ser adotada uma etapa de processo de moagem ultrafina;
Para materiais com requisitos de tamanho de partículas de produto muito finos e fáceis de aglomerar, um fluxo de processo de moagem ultrafino de várias fases pode ser adotado em série para melhorar a eficiência operacional.
No entanto, de um modo geral, quanto mais etapas de moagem existirem, mais complexo será o fluxo do processo e maior será o investimento em engenharia.
Quais as utilizações do pó de talco na modificação de plásticos?
O produto mais significativo utilizado nos plásticos é um produto branco finamente triturado que pode produzir uma estrutura em flocos. Devido à sua estrutura especial em flocos, o pó de talco é um material de reforço eficaz nos plásticos. Pode proporcionar aos plásticos uma maior rigidez e resistência à fluência, independentemente da temperatura ambiente ou da temperatura elevada. Além disso, o pó de talco fino com estrutura em flocos brancos também apresenta um bom brilho sólido.
A influência do pó de talco nas propriedades plásticas A adição de pó de talco pode alterar várias propriedades dos plásticos, tais como o encolhimento da moldagem, a dureza superficial, o módulo de flexão, a resistência à tracção, a resistência ao impacto, a temperatura de deformação térmica, o processo de moldagem e estabilidade dimensional do produto.
Aplicação em resina de polipropileno (PP)
O talco é frequentemente utilizado para preencher polipropileno. O talco tem uma estrutura de flocos característica de configuração de flocos finos, pelo que o talco com um tamanho de partícula mais fino pode ser utilizado como carga de reforço para o polipropileno.
A adição de uma pequena quantidade de talco ao polipropileno pode também atuar como agente nucleante, melhorar a cristalinidade do polipropileno, melhorando assim as propriedades mecânicas do polipropileno. Além disso, devido à melhoria da cristalinidade e ao refinamento dos grãos, a transparência do polipropileno também pode ser melhorada.
Aplicação em resina de polietileno (PE)
O talco é um silicato de magnésio natural. A sua estrutura exclusiva em microescala possui uma certa resistência à água e uma elevada inércia química, pelo que possui uma boa resistência à corrosão química e propriedades de deslizamento.
A adição de diferentes proporções de pó de talco terá efeitos diferentes nas propriedades físicas dos materiais de polietileno, e a proporção de adição é de 10% a 15% para obter o melhor.
Para filme soprado de polietileno, o enchimento com masterbatch de pó de talco ultrafino é melhor do que outros enchimentos, fácil de formar e boa processabilidade. Além disso, este tipo de película pode reduzir a permeabilidade ao oxigénio em 80%, o que é particularmente adequado para embalar alimentos que contenham óleo, como o amendoim e a fava, para que não produzam óleo ou se deteriorem durante muito tempo. Este tipo de filme pode reduzir a permeabilidade ao vapor de água em 70% e tem uma boa resistência à humidade, sendo muito adequado para tecidos geotêxteis subterrâneos à prova de humidade e também para embalagens alimentares.
Aplicação em resina ABS
A resina ABS é um polímero amorfo com uma excelente processabilidade de moldagem como o poliestireno; tem uma boa resistência ao impacto, boa resistência a baixas temperaturas, elevada resistência à tracção e boa resistência à fluência.
A fim de melhorar o desempenho existente do ABS, as pessoas realizaram uma extensa pesquisa sobre a modificação do ABS. Por exemplo, as folhas de blister do painel de instrumentos de automóveis feitas pela mistura de ABS e PVC, e as imitações de couro para capa de bagagem feitas pela mistura de ABS e PVC, não só têm uma elevada resistência e tenacidade, como também podem manter a durabilidade dos padrões de superfície.
Este material misturado é preenchido com carbonato de cálcio ultrafino ou pó de talco ultrafino, o que pode melhorar significativamente a resistência ao impacto entalhado e a resistência ao rasgamento do material misturado. Por exemplo, a adição de 5% a 15% de pó de talco ultrafino ou carbonato de cálcio pode aumentar a resistência ao impacto do entalhe em 2 a 4 vezes.
Aplicação em resina de poliestireno (PS)
O poliestireno de uso geral não modificado é um polímero amorfo. É duro e quebradiço, mas possui boas propriedades elétricas, resistência ao envelhecimento e elevada estabilidade dimensional. A desvantagem é a elevada fragilidade e sensibilidade à fissuração por tensão ambiental.
A adição de pó de talco ultrafino pode melhorar a resistência ao impacto, ajustar a reologia, melhorar significativamente o módulo de flexão e também melhorar a resistência ao escoamento à tração.
Aplicação em resina de nylon (PA)
Para o nylon (poliamida), a indústria dá especial atenção à tenacidade e resistência ao desgaste deste plástico. O nylon é geralmente duro, semelhante à queratina, tem uma boa resistência ao desgaste e uma elevada estabilidade dimensional. Estas propriedades podem ser ainda mais melhoradas por cargas ou agentes de reforço.
Aplicação em resina de cloreto de polivinila (PVC)
O enchimento de cloreto de polivinila com pó comum já é muito comum. Por exemplo, no fabrico de tubos rígidos de cloreto de polivinila, a quantidade de carbonato de cálcio preenchido pode chegar aos 40%, mas a resistência à tracção e ao impacto do cloreto de polivinila será reduzida. Se o pó de talco com um tamanho médio de partícula de 5 mícrons, ou seja, malha 2000, for adicionado a uma fracção volumétrica de 40% -45%, pode-se descobrir que a resistência ao escoamento do material é ainda maior do que a resistência à fratura original, que tem um efeito de fortalecimento significativo no sistema de cloretos de polivinila.
Nitreto de alumínio - o material de substrato mais moderno
Desde o início do século XXI, com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrónica, o nível de integração e a densidade de montagem dos componentes eletrónicos têm sido continuamente melhorados, e a dissipação de calor tornou-se a chave para afetar o desempenho e a fiabilidade do dispositivo.
O substrato da embalagem é utilizado para exportar calor do chip (fonte de calor) para obter troca de calor com o meio exterior e atingir o objetivo de dissipação de calor. Entre eles, os materiais cerâmicos tornaram-se um material comum para substratos de embalagens de dispositivos de energia devido à sua elevada condutividade térmica, boa resistência ao calor, elevado isolamento, elevada resistência e combinação térmica com materiais de chip.
Atualmente, a procura de substratos de nitreto de alumínio em dispositivos semicondutores de potência, circuitos de potência integrados híbridos, antenas na indústria de comunicação, relés sólidos, LEDs de potência, embalagens multichip (MCM) e outros campos está a crescer. O seu mercado de terminais é para eletrónica automóvel, LEDs, trânsito ferroviário, estações base de comunicação, aeroespacial e defesa militar.
1. Antena
A antena pode converter ondas guiadas que se propagam na linha de transmissão em ondas eletromagnéticas que se propagam no espaço livre ou converter ondas eletromagnéticas em ondas guiadas. A sua essência é um conversor. As antenas têm uma vasta gama de utilizações e necessitam de funcionar normalmente em qualquer ambiente. Por isso, os seus componentes precisam de ser de qualidade elevada e extremamente fiáveis. As placas de circuito comuns não podem satisfazer este requisito básico das antenas. Atualmente, a placa de circuito à base de cerâmica é a que mais se aproxima dos requisitos das antenas em todos os aspetos. Entre estas, as placas de circuito à base de cerâmica AlN apresentam o melhor desempenho, o que se reflete principalmente em:
(1) Pequena constante dielétrica, que reduz as perdas de alta frequência e permite a transmissão completa do sinal.
(2) Camada de filme metálico com baixa resistência e boa aderência. A camada metálica tem uma boa condutividade e gera menos calor quando a corrente passa.
(3) As placas de circuito à base de cerâmica possuem um bom isolamento. As antenas geram uma elevada tensão durante a utilização e os substratos cerâmicos apresentam uma elevada tensão de rutura.
(4) É possível a embalagem de alta densidade.
2. Módulo multichip (MCM)
O módulo multichip é um componente microeletrónico avançado de alto desempenho, alta fiabilidade e miniaturizado que pode satisfazer os requisitos rigorosos da indústria aeroespacial, equipamentos eletrónicos militares, etc. Os materiais de substrato de embalagem do tipo MCM-C adotam, geralmente, uma estrutura cerâmica multicamada.
3. Embalagem de semicondutores de alta temperatura
Os dispositivos de materiais semicondutores de banda larga baseados em SiC, GaN e diamante podem funcionar a altas temperaturas, especialmente o SiC tem a tecnologia de aplicação mais madura; O SiC pode funcionar de forma estável a altas temperaturas de 600°C com as suas excelentes propriedades físicas e químicas e desempenha um papel extremamente importante nos sistemas eletrónicos de alta temperatura no campo aeroespacial.
4. Módulo semicondutor de potência
O módulo semicondutor de potência é uma combinação de componentes eletrónicos de potência agrupados num só de acordo com um determinado padrão e combinação funcional. O módulo semicondutor de potência pode selecionar os componentes apropriados para a embalagem de acordo com as funções exigidas. Os mais comuns são os transístores bipolares de porta isolada, os transístores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico de potência e os circuitos integrados de potência. Os módulos semicondutores de potência têm requisitos de dissipação de calor muito elevados. As placas de circuito cerâmico são um dos seus principais componentes principais e o primeiro ponto de contacto do calor.
5. Embalagem LED de energia
LED é um chip semicondutor que converte eletricidade em luz. A investigação científica mostra que apenas 20%-30% da energia elétrica é efetivamente convertida em energia luminosa e o restante é perdido sob a forma de calor. Se não existir uma forma adequada de dissipar rapidamente o calor, a temperatura de funcionamento da lâmpada aumentará drasticamente, resultando numa redução significativa da vida útil do LED.
Com a contínua atualização da tecnologia da indústria da informação eletrónica, a miniaturização e a integração funcional dos substratos de PCB tornaram-se uma tendência. Os requisitos do mercado para a dissipação de calor e resistência a altas temperaturas dos substratos de dissipação de calor e dos materiais de embalagem estão a aumentar constantemente. É difícil para os materiais de substrato comuns com um desempenho relativamente elevado satisfazer a procura do mercado. O desenvolvimento da indústria de substrato cerâmico de nitreto de alumínio trouxe oportunidades. Por conseguinte, o nitreto de alumínio tornou-se o material de substrato de embalagem mais popular atualmente.
Pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos e corantes
A cor de uma substância depende de um corante. Qualquer substância que possa fazer com que uma substância apresente a cor exigida pelo desenho é designada por corante. São amplamente utilizados nas indústrias têxtil, farmacêutica, alimentar, cosmética, plástica, de tintas, tintas, fotografia e fabrico de papel. Os corantes industriais e civis dividem-se principalmente em duas categorias: corantes e pigmentos. O uso tradicional de corantes é para tingir têxteis, e o uso tradicional de pigmentos é para colorir não têxteis (como tintas, tintas, revestimentos, plásticos, borracha, etc.).
O tingimento têxtil refere-se ao processo de dar aos têxteis uma cor com uma certa solidez, combinando física ou quimicamente corantes com fibras, ou gerando quimicamente cores nas fibras, de modo a que todo o tecido se torne um objeto colorido. Os produtos químicos para o tingimento de têxteis incluem principalmente corantes e auxiliares. Os corantes podem ser divididos em duas categorias de acordo com o mecanismo de tingimento: corantes (principalmente orgânicos) e pigmentos (incluindo pigmentos orgânicos e inorgânicos).
Os corantes são um termo geral para compostos orgânicos que têm uma certa afinidade pelas fibras tingidas, são solúveis em água ou podem ser convertidos em solúveis em água sob certas condições, e podem ser combinados física ou quimicamente com fibras ou substratos diretamente ou através de certos media para conseguir o tingimento. Os corantes são os principais corantes da indústria têxtil.
Os pigmentos são substâncias coloridas que não têm afinidade pelas fibras tingidas, são geralmente insolúveis em água e devem ser fixados às fibras através de adesivos para serem coloridos. Antes do tingimento, é necessário preparar pigmentos, aditivos, adesivos, solventes, etc. Por isso, o tingimento com pigmento também é chamado de tingimento com tinta.
Dispersar corantes
Com a contínua expansão dos campos de aplicação e o contínuo avanço da tecnologia de impressão e tingimento, as formulações de corantes comerciais também se diversificaram, como as tintas corantes líquidas, em pó, granulares e dispersas adequadas para impressão digital. Existem dois métodos principais para a impressão digital com corante disperso: ① Impressão digital direta: a tinta corante dispersa é pulverizada diretamente nos tecidos de poliéster, mas, tal como a impressão a jato de tinta com corante reativo, requer o pré-tratamento necessário e a vaporização ou cozedura a alta temperatura após a impressão para desenvolver a cor; ② Impressão por transferência térmica digital: imprima primeiro a tinta corante dispersa em papel de impressão por transferência e, em seguida, execute a impressão por transferência por sublimação.
Corantes ácidos
Os corantes ácidos são corantes solúveis em água que contêm grupos ácidos na sua estrutura molecular, geralmente grupos de ácido sulfónico. Alguns corantes ácidos contêm grupos de ácido carboxílico e existem sob a forma de sulfonato de sódio ou sais de carboxilato de sódio. São facilmente solúveis em água e ionizam-se em aniões corantes em solução aquosa. Os corantes ácidos podem ser combinados com fibras proteicas e fibras de poliamida por ligações iónicas, ligações de hidrogénio e forças de van der Waals, pelo que são utilizados principalmente para colorir e imprimir lã, seda e nylon.
Corantes reativos
Os corantes reativos, também conhecidos como corantes reativos, estão ligados covalentemente a fibras de celulose ou a fibras proteicas através de reações químicas. Podem ser utilizados para colorir fibras de celulose, como o algodão, o linho e as fibras de viscose (feitas de celulose natural, como a madeira, o junco e o linter de algodão através de processamento químico). Também podem ser usados para colorir fibras de seda, lã e soja.
pigmento
A coloração e impressão de pigmentos têm uma vasta gama de adaptabilidade a tecidos, tais como fibra proteica, fibra de celulose, poliéster, nylon, vinilon, fibra acrílica, fibra de vidro, fibra de viscose, mistura de poliéster-algodão, mistura de poliéster -lã, etc.
Preparação de pó ultrafino e tecnologia de classificação
Existem muitos métodos de preparação de pós ultrafinos, que são geralmente divididos em métodos de síntese química e de trituração física com base no princípio da sua preparação. O método de síntese química consiste na obtenção de pós através de reações químicas, a partir de iões, átomos, etc., através da formação e crescimento do núcleo. Os pós ultrafinos preparados pelo método químico têm as vantagens de tamanho de partícula pequeno, distribuição estreita de tamanho de partícula, bom formato de partícula e alta pureza, mas as desvantagens são baixo rendimento, alto custo e processo complexo; o método de britagem física consiste em esmagar o material por força mecânica.
As vantagens da britagem mecânica são o grande rendimento, o baixo custo e o processo simples, adequado para a produção industrial em grande escala. Além disso, o efeito mecanoquímico é produzido durante o processo de britagem, o que pode aumentar a atividade do pó. Entre eles, a prensa de rolos é utilizada em combinação com o moinho de bolas, que pode ser aplicado na produção industrial em grande escala, e a classificação das partículas do produto é boa e a atividade é elevada. O moinho de fluxo de ar é também amplamente utilizado em alguns campos especiais devido ao seu melhor desempenho do produto.
A classificação dos pós ultrafinos baseia-se nas diferentes trajetórias de movimento de partículas de diferentes tamanhos de partículas no meio sob a ação da força centrífuga, gravidade, força de inércia, etc., de modo a conseguir a separação de partículas de diferentes tamanhos de partículas e entrar os seus respetivos dispositivos de recolha.
Quando se utiliza equipamento de pulverização para pulverização ultrafina, as forças que atuam sobre as diferentes partículas não são uniformes e, muitas vezes, apenas parte do pó cumpre os requisitos de tamanho de partícula. Se os produtos que cumprem os requisitos não puderem ser separados a tempo, os materiais serão demasiado triturados e esta parte do pó também se aglomerará devido ao pequeno tamanho das partículas, reduzindo assim a eficiência da pulverização. Por conseguinte, a utilização atempada de classificadores ultrafinos para classificar eficazmente os produtos triturados pode evitar a trituração excessiva de materiais, melhorar a eficiência da pulverização e reduzir o consumo de energia. A classificação ultrafina é geralmente dividida em tipos seco e húmido de acordo com os diferentes meios utilizados. A classificação húmida utiliza líquido como meio de dispersão, com elevada precisão de classificação e boa uniformidade. No entanto, a classificação húmida apresenta uma série de problemas operacionais subsequentes, como a secagem e o tratamento de águas residuais, o que limita o seu desenvolvimento. A classificação a seco consiste na classificação dos pós por campo de gravidade, campo de força inercial ou campo de força centrífuga, principalmente classificação pneumática. Com a ampla aplicação de pulverizadores de impacto mecânico e fluxo de ar de alta velocidade, a classificação a seco também foi vigorosamente desenvolvida.
Com a contínua expansão do campo de aplicação dos pós ultrafinos, os requisitos de desempenho dos pós ultrafinos em vários campos são cada vez maiores, e os métodos de preparação tradicionais já não conseguem satisfazer os requisitos técnicos atuais. Isto reflete-se principalmente em:
1) O equipamento tradicional de pó ultrafino único tem baixa capacidade de produção, alto consumo de energia, baixa utilização de recursos e fácil de causar poluição.
2) A uniformidade e dispersibilidade dos pós ultrafinos preparados são fracas e o problema de aglomeração é grave, o que reduz o desempenho do produto.
3) A tecnologia dos equipamentos está atrasada, o progresso da investigação da teoria das máquinas de trituração é lento e há falta de novos equipamentos para a inovação independente.
4) A escala do empreendimento é pequena, o nível de sistematização e automatização da linha de produção é baixo e a indústria carece de vigor.
Para este fim, a nossa empresa fez muitas melhorias e inovações na tecnologia existente de preparação de pó ultrafino e também alcançou alguns resultados de investigação.
O uso de negro de fumo após moagem e seleção de equipamento
Nos últimos anos, a indústria de novos materiais desenvolveu-se rapidamente e o negro de fumo, como um novo material à base de carbono, também tem recebido uma ampla atenção do mercado.
O principal componente do negro de fumo é o carbono, que possui excelentes funções de reforço da borracha, coloração, condutividade e absorção ultravioleta, e é utilizado em diversos campos industriais.
Além de 40% de óleo de pneu, o produto proveniente da refinação de resíduos de pneus contém também 30% de negro de fumo. O negro de fumo bruto (malha 50-60) é moído e processado até à malha 325.
Usos da moagem de negro de fumo
O negro de fumo processado pode ser utilizado como agente de reforço da borracha no fabrico de pneus de automóveis. Também pode ser utilizado como pigmento, como tinta, revestimento, agente condutor para baterias secas, transportador de catalisador e material de liga superdura. Cerca de 70% do negro de fumo do mundo é utilizado no fabrico de pneus, 20% é utilizado para outras borrachas e os restantes menos de 10% são utilizados em indústrias como aditivos plásticos, corantes e tintas de impressão.
Processo de moagem de negro de fumo
O processo de produção do negro de fumo consiste no envio do negro de fumo previamente processado para uma máquina de moagem de negro de fumo para moagem e recolha do pó. Dependendo da finura do produto acabado, podem ser selecionadas retificadoras com diferentes finuras do produto acabado.
A primeira etapa: os grandes pedaços de negro de fumo são transportados para o armazém de matérias-primas por um veículo especial e, em seguida, os materiais são enviados para o britador de mandíbulas por um empilhador/manualmente para britagem, e a britagem é inferior ao tamanho da alimentação de o moinho.
A segunda etapa: o negro de fumo triturado pelo britador é elevado pelo elevador até à tremonha de armazenamento, e o material descarregado da tremonha de armazenamento é alimentado uniformemente na máquina principal pelo alimentador.
A terceira etapa: os produtos qualificados no processo de moagem são peneirados pelo sistema de peneiramento e entram no coletor através da tubagem. Após a recolha, são descarregados pela válvula de descarga como produtos acabados, e os produtos não qualificados caem na máquina principal para retificação.
A quarta etapa: o fluxo de ar após a purificação do produto acabado flui para o soprador através da conduta de ar residual acima do coletor de pó. O percurso do ar é circulado. Exceto a pressão positiva do soprador para a câmara de moagem, o fluxo de ar nas outras tubagens flui sob pressão negativa e as condições sanitárias internas são boas.
Equipamento de moagem ALPA
1. Elevado grau de automatização, reduzindo os custos de mão-de-obra.
2.º O tamanho da partícula do produto é uniforme, há menos pó excessivo e a eficiência de moagem é elevada.
3. O equipamento é de fácil manutenção, economiza energia, é amigo do ambiente e tem uma elevada eficiência de produção.
4. Ocupa uma área pequena, tem um baixo investimento na construção de equipamentos e tem um elevado aproveitamento de espaço.
Aplicações relacionadas com o diamante na cadeia da indústria de semicondutores
Como todos sabemos, os semicondutores são a tecnologia estratégica central de muitos dispositivos e sistemas eletrónicos. As inovações na concepção e fabrico de semicondutores estão a impulsionar novas tecnologias disruptivas: 5G, Internet das Coisas, inteligência artificial, veículos eléctricos, capacidades avançadas de defesa e segurança.
Na cadeia da indústria de semicondutores, o elo de processamento ocupa uma posição vital e é um elo extremamente importante.
Processamento de semicondutores
O processamento de semicondutores é o processo desde a haste de cristal até ao chip único. A partir da classificação do processo, a tecnologia de processamento frontal de materiais semicondutores inclui principalmente o corte de haste de cristal, arredondamento de haste de cristal, corte de haste de cristal, retificação de wafer, chanframento de wafer e retificação de bordo, e desbaste e polimento de bolacha; o processo de embalagem subsequente inclui a produção de circuitos, polimento, desbaste e corte em cubos, todos indissociáveis do uso extensivo de ferramentas diamantadas.
Atualmente, os materiais semicondutores de terceira geração representados pelo carboneto de silício e pelo nitreto de gálio apresentam as vantagens de um elevado campo elétrico de rutura, elevada condutividade térmica, elevada taxa de saturação de eletrões e forte resistência à radiação, e são mais adequados para cenários de alta tensão e alta frequência. Ao mesmo tempo, o carboneto de silício e o nitreto de gálio são duros e difíceis de processar, enquanto os materiais diamantados e produtos relacionados se tornaram uma parte indispensável do processo de processamento de semicondutores de terceira geração devido às suas propriedades superduras.
Com a popularização de tecnologias como o 5G e a Internet das Coisas, a indústria da eletrónica de consumo tem uma procura crescente por maquinação de precisão. As ferramentas diamantadas e os produtos em pó diamantado proporcionam soluções de tratamento de superfície de precisão de alta qualidade para metais, cerâmicas e materiais frágeis, promovendo o progresso tecnológico e a atualização industrial na indústria.
Outras aplicações no campo dos semicondutores
Diamond Chip O diamante não é apenas o material mais duro da natureza, mas também possui uma incrível condutividade térmica e uma elevada mobilidade eletrónica. Em aplicações de dispositivos de alta frequência, os chips de diamante podem superar eficazmente o "efeito de autoaquecimento" para garantir que o equipamento ainda pode operar de forma estável em ambientes de alta temperatura.
Dissipador de calor Diamond Diamond tornou-se a escolha ideal para a dissipação de calor de dispositivos de alta potência devido à sua excelente condutividade térmica (até 2.000 W/m·k, 5 vezes maior que o cobre e a prata) e excelentes propriedades de isolamento. Nos lasers semicondutores de alta potência, a aplicação de dissipadores de calor de diamante pode melhorar significativamente a eficiência da dissipação de calor e reduzir a resistência térmica, aumentando assim a potência de saída do laser e prolongando a sua vida útil.
Embalagem Eletrónica Ao compor partículas de diamante com matrizes metálicas de elevada condutividade térmica, como Ag, Cu e Al, o material compósito de matriz de diamante/metal preparado demonstrou inicialmente o seu grande potencial no campo da embalagem eletrónica. Especialmente no momento em que a procura de energia computacional está a aumentar, os substratos de embalagens de diamante fornecem soluções inovadoras para o problema da dissipação de calor de chips de alto desempenho, ajudando o rápido desenvolvimento de indústrias como a IA e os centros de dados.
Janela ótica A janela ótica de diamante é um dispositivo ótico utilizado sob condições extremas e é frequentemente utilizado em equipamento militar de ponta, como buscadores de mísseis. O diamante, com o seu menor coeficiente de expansão térmica e maior condutividade térmica, é um dos melhores materiais para o fabrico destas janelas. A janela ótica de diamante pode reduzir eficazmente a temperatura, garantir o funcionamento estável dos detetores de infravermelhos e melhorar a precisão da orientação e a fiabilidade dos mísseis.
Tecnologia Quântica No campo da tecnologia quântica, o centro de cor NV do diamante, como candidato natural ao bit quântico, oferece a possibilidade de realizar computação quântica de estado sólido e processamento de informação quântica.
Elétrodo BDD O elétrodo de diamante dopado com boro (BDD) tem vantagens únicas em processos eletroquímicos de oxidação avançados com a sua janela eletroquímica extremamente ampla, potencial de evolução de oxigénio extremamente elevado, características de adsorção extremamente baixas e excelente resistência à corrosão.
Embora a aplicação direta do diamante como material de chip ainda esteja longe, tem demonstrado um grande potencial e valor em muitos elos da cadeia da indústria de semicondutores. Desde o processamento de semicondutores aos dissipadores de calor e às embalagens de diamante, à tecnologia quântica e às aplicações de elétrodos BDD, o diamante está gradualmente a penetrar em várias áreas-chave da indústria de semicondutores, promovendo a inovação tecnológica e a atualização industrial.
Processamento fino de dióxido de titânio
Pó de dióxido de titânio (TiO2)
O dióxido de titânio (TiO2), por ser uma das substâncias mais brancas do mundo, ocupa uma posição insubstituível no campo industrial com o seu excelente poder de cobertura, brilho e estabilidade. Não só desempenha um papel fundamental em indústrias como as de revestimentos, plásticos, papel e cosméticos, como também apresenta um grande potencial nos domínios da protecção ambiental e das novas energias. Este artigo irá explorar em profundidade a composição e aplicação do dióxido de titânio, e focar-se no processo de moagem que é indispensável no seu processo produtivo, principalmente na aplicação do moinho Raymond.
1. Composição do dióxido de titânio
O principal componente do dióxido de titânio é o dióxido de titânio (TiO2), que é um composto inorgânico com um elevado índice de refração e uma elevada capacidade de dispersão da luz. Existem duas estruturas cristalinas principais do dióxido de titânio: o anatásio e o rutilo. O dióxido de titânio anatase possui uma elevada fotoatividade, enquanto o rutilo é conhecido pela sua maior estabilidade e resistência às intempéries.
2. Aplicação de dióxido de titânio
Indústria de revestimentos
O dióxido de titânio é um pigmento branco indispensável na indústria de revestimentos. Pode proporcionar um excelente poder de cobertura e brilho, ao mesmo tempo que aumenta a durabilidade e a resistência às intempéries do revestimento.
Indústria plástica
Nos plásticos, o dióxido de titânio é utilizado como pigmento branco e estabilizador de UV. Pode melhorar a brancura e o poder de cobertura dos produtos plásticos, ao mesmo tempo que previne a degradação provocada pelos raios ultravioleta.
Indústria de fabrico de papel
O dióxido de titânio é utilizado na indústria de fabrico de papel para melhorar a brancura e a opacidade do papel. Pode tornar o papel mais brilhante e melhorar o desempenho de impressão do papel.
Indústria de cosméticos
Em cosméticos, o dióxido de titânio é utilizado como pigmento branco e agente de proteção UV. Pode proporcionar um tom de pele natural, ao mesmo tempo que protege a pele dos danos UV.
3. Processo de moagem de dióxido de titânio
O processo de produção do dióxido de titânio inclui a extração do minério, a cloração ou o tratamento com ácido sulfúrico, a calcinação e a moagem e a classificação do produto final. Entre eles, a moagem e a classificação são as etapas principais para determinar a qualidade do dióxido de titânio. O processo de moagem afeta diretamente o tamanho das partículas e a distribuição do dióxido de titânio, o que por sua vez afeta o desempenho da sua aplicação. O dióxido de titânio com um tamanho de partícula uniforme e uma distribuição estreita pode proporcionar um melhor poder de cobertura e brilho. No mercado atual, o moinho Raymond é geralmente utilizado para processamento.
Vantagens do processamento do moinho Raymond
O moinho Raymond é um equipamento de moagem altamente eficiente, muito utilizado na moagem e classificação de dióxido de titânio. O moinho Raymond mói o produto grosso em pó fino através da ação de extrusão e moagem do rolo de moagem e do anel de moagem, e classifica-o com precisão através do classificador.
Alta eficiência e poupança de energia
O moinho Raymond adota um princípio de moagem eficiente e pode moer materiais em pó fino num curto espaço de tempo. Comparado com os moinhos de bolas tradicionais, o moinho Raymond apresenta um menor consumo de energia e uma maior eficiência de moagem.
Tamanho de partícula uniforme
O moinho Raymond está equipado com um classificador, que pode classificar os materiais de acordo com o tamanho das partículas, e o tamanho das partículas do produto é uniforme. Isto é especialmente importante para a produção de dióxido de titânio, porque o dióxido de titânio com um tamanho de partícula uniforme pode proporcionar um melhor desempenho durante a aplicação.
Operação fácil
O moinho Raymond tem um design estrutural razoável, fácil operação e manutenção conveniente. O seu elevado grau de automatização pode reduzir a operação manual e melhorar a eficiência da produção.