Bạn có biết chất điều chỉnh để điều chỉnh bề mặt bột không?

Các sửa đổi bề mặt bột chủ yếu đạt được thông qua các chất điều chỉnh bề mặt tác động lên bề mặt của chúng. Do đó, công thức chất điều chỉnh (loại, liều lượng, cách sử dụng) tác động rất lớn đến hiệu quả điều chỉnh và hiệu suất sản phẩm cuối cùng. Các công thức chất điều chỉnh bề mặt được nhắm mục tiêu cao (“một chìa khóa cụ thể cho một ổ khóa cụ thể”), bao gồm lựa chọn loại, xác định liều lượng và phương pháp ứng dụng.

Sàng lọc các chất điều chỉnh bề mặt

Tính chất của nguyên liệu bột

Tính chất của vật liệu bột chủ yếu bao gồm tính axit, tính kiềm, cấu trúc bề mặt, nhóm chức, khả năng hấp phụ và đặc điểm phản ứng hóa học.
Tốt nhất là chọn chất biến tính bề mặt có thể phản ứng hóa học hoặc hấp phụ vào các hạt bột. Sự hấp phụ vật lý có thể dễ dàng tách ra khi khuấy mạnh hoặc nén trong các ứng dụng sau.

Ví dụ, các khoáng chất silicat có tính axit như thạch anh, fenspat, mica và kaolin có thể liên kết với các tác nhân liên kết silan, tạo thành sự hấp phụ hóa học mạnh. Các tác nhân liên kết titanat và aluminat có thể hấp phụ hóa học lên các khoáng chất kiềm gốc cacbonat trong một số điều kiện nhất định và ở một mức độ nào đó.

Sử dụng sản phẩm

Ứng dụng của sản phẩm là yếu tố quan trọng nhất khi lựa chọn chất điều chỉnh bề mặt, cùng với tính tương thích và phù hợp với các thành phần của hệ thống ứng dụng. Ví dụ:

• Bạn có thể lựa chọn phương pháp biến tính bề mặt hữu cơ để tăng cường khả năng tương thích và phân tán của bột vô cơ trong polyme hữu cơ, cải thiện độ bền vật liệu và hiệu suất tổng thể.
• Bạn có thể chọn phương pháp xen kẽ để thu được các hợp chất xen kẽ khoáng chất mới, chẳng hạn như hợp chất xen kẽ đất sét hoặc than chì.
• Bạn có thể chọn silica phủ bề mặt để thay thế silica và bổ sung những thiếu sót của nó về một số tính chất.
• Bạn có thể chọn titanium dioxide phủ bề mặt để thay thế titanium dioxide hoặc giảm lượng sử dụng.
• Bạn có thể lựa chọn các hạt kim loại phủ bề mặt để cải thiện một số tính chất đặc biệt của sản phẩm cao su.
• Bạn có thể chọn oxit kim loại phủ bề mặt như oxit titan, oxit crom hoặc oxit sắt để cải thiện lợi ích quang học và hiệu ứng hình ảnh của sản phẩm.

Sửa đổi quá trình

Quá trình biến đổi cũng là một cân nhắc quan trọng khi lựa chọn chất biến đổi bề mặt, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất và các yếu tố môi trường. Tất cả các chất biến đổi bề mặt hữu cơ sẽ phân hủy ở một số nhiệt độ nhất định. Ví dụ, điểm sôi của các tác nhân liên kết silane thay đổi trong khoảng 100–310°C tùy thuộc vào loại. Do đó, nhiệt độ phân hủy hoặc điểm sôi của chất biến đổi bề mặt được chọn tốt nhất nên cao hơn nhiệt độ xử lý trong quá trình ứng dụng.

Đối với các quy trình ướt, phải xem xét độ hòa tan trong nước của chất điều chỉnh bề mặt. Chỉ những chất điều chỉnh hòa tan trong nước mới có thể tương tác hoàn toàn với các hạt bột trong môi trường ẩm ướt.
Ví dụ, thêm axit stearic trực tiếp vào canxi cacbonat trong quá trình ướt không đạt được hiệu quả mong muốn. Điều này dẫn đến hiệu suất thấp, mất chất điều chỉnh nghiêm trọng sau khi lọc và thải hữu cơ quá mức trong dịch lọc. Do đó, bạn phải xà phòng hóa, amoniac hóa hoặc nhũ hóa các chất điều chỉnh không thể hòa tan trong nước để đảm bảo phân tán trong dung dịch nước.

Giá cả và các yếu tố môi trường

Điều quan trọng là phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của ứng dụng hoặc tối ưu hóa chúng.
Theo tiền đề này, tốt hơn là nên chọn chất cải tạo bề mặt có giá cả phải chăng hơn.
Điều này giúp giảm chi phí cải tạo bề mặt. Đồng thời, điều quan trọng là phải lựa chọn chất cải tạo bề mặt không gây ô nhiễm môi trường.

Liều lượng chất điều chỉnh bề mặt

Về mặt lý thuyết, lượng chất điều chỉnh bề mặt tối ưu là lượng cần thiết cho sự hấp phụ đơn lớp. Sự hấp phụ này xảy ra trên bề mặt hạt. Lượng này liên quan đến diện tích bề mặt riêng của vật liệu bột và diện tích mặt cắt ngang phân tử của chất điều chỉnh bề mặt. Tuy nhiên, lượng này không nhất thiết là lượng cần thiết cho độ phủ bề mặt 100%.
Nó có thể không đạt được phạm vi bao phủ đầy đủ.

. Đối với việc cải tiến lớp phủ bề mặt vô cơ, các tỷ lệ phủ và độ dày màng khác nhau có thể biểu hiện các đặc điểm khác nhau, chẳng hạn như màu sắc và độ bóng. Do đó, lượng tối ưu thực tế phải được xác định thông qua các thử nghiệm hiệu suất ứng dụng và cải tiến. Điều này là do lượng chất cải tiến bề mặt không chỉ phụ thuộc vào độ phân tán và tính đồng nhất của lớp phủ trong quá trình cải tiến mà còn phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của hệ thống ứng dụng đối với các đặc tính bề mặt và chỉ số kỹ thuật của bột.

Đối với sửa đổi ướt, lượng phủ thực tế của chất sửa đổi bề mặt trên bề mặt bột không nhất thiết phải bằng lượng sử dụng. Điều này là do một phần chất sửa đổi bề mặt không phản ứng với các hạt bột và bị mất trong quá trình lọc. Do đó, lượng thực tế sử dụng phải lớn hơn lượng cần thiết để đạt được sự hấp phụ đơn lớp.

Cách sử dụng chất điều chỉnh bề mặt

Phương pháp ứng dụng chất biến tính bề mặt là một phần quan trọng của công thức chất biến tính bề mặt. Nó có tác động đáng kể đến hiệu ứng biến tính bề mặt của bột.

Một phương pháp ứng dụng tốt có thể cải thiện sự phân tán của chất điều chỉnh bề mặt và tăng cường hiệu ứng điều chỉnh bề mặt của nó. Mặt khác, ứng dụng không đúng cách có thể dẫn đến việc sử dụng chất điều chỉnh nhiều hơn và không đạt được hiệu ứng điều chỉnh mong muốn. Các phương pháp ứng dụng chất điều chỉnh bề mặt bao gồm các kỹ thuật chuẩn bị, phân tán và bổ sung, cũng như trình tự thêm nhiều chất điều chỉnh khi sử dụng cùng nhau.

Sự chuẩn bị

Phương pháp chuẩn bị chất biến tính bề mặt phụ thuộc vào loại, quy trình biến tính và thiết bị. Các chất biến tính bề mặt khác nhau yêu cầu các phương pháp chuẩn bị khác nhau. Đối với các tác nhân liên kết silane, nhóm silanol phản ứng với bề mặt bột. Do đó, bạn nên thực hiện thủy phân trước khi sử dụng.

Đối với các chất biến tính hữu cơ khác như titanat, aluminat và axit stearic, hãy pha loãng hoặc hòa tan chúng bằng dung môi hữu cơ thích hợp. Sử dụng dung môi như etanol khan, toluen, ete hoặc axeton để pha loãng và hòa tan.
Đối với các chất biến tính như axit stearic, titanat và aluminat không thể hòa tan trong nước, cần phải xà phòng hóa trước, amoniac hóa hoặc nhũ hóa chúng để làm cho chúng tan trong nước.

Thêm phương pháp

Phương pháp tốt nhất để thêm chất điều chỉnh bề mặt là đảm bảo tiếp xúc đồng đều và kỹ lưỡng với bột, đạt được độ phân tán cao và lớp phủ đều trên bề mặt hạt. Do đó, bạn nên sử dụng phương pháp phun hoặc nhỏ giọt liên tục (thêm) liên quan đến tốc độ nạp bột. Chỉ có máy điều chỉnh bề mặt bột liên tục mới có thể đạt được việc bổ sung liên tục các chất điều chỉnh bề mặt.
Phương pháp điều chế chất biến tính bề mặt vô cơ cụ thể hơn và đòi hỏi phải xem xét các yếu tố như độ pH, nồng độ, nhiệt độ và chất phụ gia. Ví dụ, khi phủ muscovite bằng titan dioxit, bạn nên thủy phân trước titan sulfat hoặc titan tetraclorua.

Thứ tự liều lượng

Khi sử dụng nhiều hơn một chất điều chỉnh bề mặt để xử lý bột, thứ tự thêm vào sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng điều chỉnh bề mặt cuối cùng. Trước tiên, hãy phân tích vai trò của từng chất điều chỉnh bề mặt và tương tác của chúng với bề mặt bột. Xác định xem hấp phụ vật lý hay hấp phụ hóa học là tương tác chính. Nói chung, trước tiên hãy thêm chất điều chỉnh có hiệu ứng chính và hấp phụ hóa học. Sau đó thêm chất điều chỉnh có hiệu ứng phụ và hấp phụ vật lý.
Ví dụ, khi trộn chất kết dính và axit stearic, trước tiên hãy thêm chất kết dính. Mục đích chính của việc thêm axit stearic là tăng cường tính kỵ nước và giảm việc sử dụng chất kết dính, giảm chi phí sửa đổi.

Ví dụ, khi trộn chất kết dính và axit stearic, bạn thường phải thêm chất kết dính trước, sau đó là axit stearic. Mục đích chính của việc thêm axit stearic là để tăng tính kỵ nước của bột và giảm lượng chất kết dính, giảm chi phí biến tính.

Phần kết luận

Trong quá trình biến đổi bề mặt bột, việc lựa chọn đúng chất biến đổi, kiểm soát liều lượng và sử dụng phương pháp ứng dụng phù hợp là rất quan trọng. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả biến đổi và hiệu suất sản phẩm cuối cùng. Do đó, chúng phải được thiết kế và điều chỉnh dựa trên nhu cầu cụ thể và điều kiện quy trình.

bột sử thi

Epic Powder, hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!