El negro de humo blanco es el término general para los productos de ácido silícico y silicato amorfos a los rayos X en polvo blanco, que se refieren principalmente a sílice precipitada, sílice pirogénica y gel de sílice ultrafino, así como a ácido silícico sintético en polvo, silicato de aluminio y calcio, etc. El negro de humo blanco es un material poroso y su composición se puede expresar como SiO2·nH2O, donde nH2O está presente como grupos hidroxilo superficiales. Es soluble en álcali cáustico y ácido fluorhídrico, pero insoluble en agua, disolventes y ácidos (excepto ácido fluorhídrico). Es resistente a altas temperaturas, no inflamable, insípido, inodoro y tiene buen aislamiento eléctrico.
¿Qué es el negro de humo blanco?
Según el método de producción, la sílice se divide generalmente en sílice de precipitación y sílice en fase gaseosa. La sílice en fase gaseosa es una forma de nanopartículas coloidales sólidas, blancas, amorfas, floculantes y translúcidas (tamaño de partícula inferior a 100 nm) en condiciones normales. No es tóxica y posee una enorme superficie específica. La sílice en fase gaseosa está compuesta de nano-sílice, con una pureza de hasta 99% y tamaños de partícula de hasta 10-20 nm, pero su proceso de preparación es complejo y costoso. La sílice de precipitación se divide en sílice de precipitación tradicional y sílice de método de precipitación especial. La primera se refiere a la sílice producida utilizando ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, CO2 y silicato de sodio como materias primas básicas, mientras que la segunda se refiere a la sílice producida mediante tecnología de hipergravedad, método sol-gel, método de cristalización química y cristalización secundaria. La sílice precipitada se utiliza principalmente como agente de refuerzo para caucho natural y sintético, agente de fricción en pastas dentales, etc. La sílice pirógena se utiliza principalmente como agente de refuerzo para caucho de silicona, recubrimientos y espesantes de resinas insaturadas. El gel de sílice ultrafino y el aerogel se utilizan principalmente como agentes matificantes para recubrimientos, espesantes, agentes de apertura de películas plásticas, etc.
Aplicación de negro de humo blanco
La sílice, también conocida como sílice hidratada (fórmula química SiO2-nH2O), es un compuesto inorgánico de sílice blanco, no tóxico, amorfo y en polvo microfino, con propiedades porosas, altamente dispersables, ligeras, químicamente estables, resistentes a altas temperaturas, no combustibles, con buen aislamiento eléctrico y otras excelentes propiedades. Se ha utilizado ampliamente en plásticos, caucho, fabricación de papel, recubrimientos, tintes, tintas de impresión y otros campos.
Aplicaciones en neumáticos
La sílice se utiliza como agente de refuerzo y la mayor cantidad se emplea en el sector del caucho, donde representa 70% del total. La sílice mejora significativamente las propiedades físicas del caucho, reduce la histéresis del caucho y disminuye la resistencia a la rodadura de los neumáticos sin perder su resistencia al deslizamiento en mojado. En la industria del caucho, el negro de humo es un agente de refuerzo muy eficaz, pero su principal desventaja es que no se puede utilizar para preparar productos coloreados. La sílice ultrafina, como carga de refuerzo para la producción de neumáticos ecológicos, puede utilizarse en lugar del negro de humo en el flanco, aumentando significativamente la resistencia al desgarro y la resistencia a la propagación de grietas del flanco, sin afectar significativamente el tiempo de vulcanización. La resistencia al envejecimiento por ozono depende de la cantidad de antioxidantes y sílice. La adición de sílice al caucho de la banda de rodadura de los neumáticos puede mejorar la resistencia al corte y al desgarro de la banda de rodadura, y reducir el rebote y la caída de los bloques. La resistencia a la rodadura del caucho con sílice puede reducirse en 30% en comparación con el caucho con negro de humo convencional.
Aplicación en antiespumantes
La sílice en fase gaseosa generalmente presenta dos tipos de productos: hidrófilos e hidrófobos. Los productos hidrófobos se obtienen tras un tratamiento químico superficial de los productos hidrófilos. Actualmente, los fabricantes de antiespumantes suelen utilizar sílice en fase gaseosa hidrófoba, aprovechando sus grupos hidrófobos superficiales para atraer el extremo hidrófobo del surfactante en el sistema espumante. De esta forma, las partículas sólidas hidrófobas se vuelven hidrófilas, reduciendo así la concentración de surfactante en la espuma y, por consiguiente, mejorando la velocidad de la acción antiespumante. Esto favorece la ruptura de la espuma y acelera el proceso de eliminación de la espuma.
Aplicación en la industria de pinturas y recubrimientos
La sílice se puede utilizar como aditivo reológico, agente antiadherente, dispersante y matificante en la producción de recubrimientos, desempeñando funciones como espesante, antiadherente, tixotrópica y matificante. Además, mejora la resistencia a la intemperie y al rayado de los recubrimientos, aumenta la adherencia entre el recubrimiento y el sustrato, así como la dureza del recubrimiento, mejora la resistencia al envejecimiento y mejora las propiedades de absorción de rayos UV y reflexión de luz infrarroja.
Aplicación en embalaje electrónico
Mediante el tratamiento tensioactivo de sílice pirógena totalmente dispersa en la matriz adhesiva de encapsulación de resina epoxi modificada con silicona, se puede acortar significativamente el tiempo de curado del material de encapsulación (de 2,0 a 2,5 horas) y reducir la temperatura de curado a temperatura ambiente, lo que mejora significativamente el sellado del dispositivo OLED y aumenta su vida útil.
La adición de sílice pirógena permite reducir la necesidad de un entorno especial para el proceso de encapsulación de dispositivos electrónicos, que actualmente requiere condiciones de temperatura ambiente. Esto reduce significativamente los costos de producción y acorta el tiempo de curado del material de encapsulación, mejorando notablemente la eficiencia y reduciendo los costos de producción. De esta manera, se impulsa la popularización y aplicación de la nueva generación de tecnología de pantallas OLED.
Aplicación en plásticos
La sílice también se utiliza frecuentemente en plásticos nuevos. Añadir una pequeña cantidad de sílice durante la mezcla de plásticos produce un notable efecto de refuerzo y mejora la dureza y las propiedades mecánicas del material, optimizando así la tecnología de procesamiento y el rendimiento de los productos. Además, la sílice se caracteriza por su pequeño tamaño de partícula y alta transmitancia, lo que permite que el plástico sea más denso y transparente.
Aplicación en cerámica
Al añadir sílice en fase gaseosa en lugar de Al2O3 nanométrico a la porcelana 95, ambos componentes actúan como nanopartículas. Al ser una segunda fase de partículas, no solo se mejora la resistencia y la tenacidad del material cerámico, sino también su dureza, módulo elástico y otras propiedades, obteniéndose un efecto más favorable que con la adición de Al2O3. El uso de sílice en fase gaseosa en la composición de sustratos cerámicos no solo mejora la densificación, la tenacidad y el acabado del sustrato, sino que también reduce significativamente la temperatura de sinterización. Además, la sílice en fase gaseosa tiene un efecto muy significativo en filtros cerámicos, bolas de corindón y otros productos cerámicos.
Aplicación en la industria papelera
En la industria papelera, los productos de sílice pirógena se pueden usar como agente adhesivo para papel, mejoran la blancura y la opacidad del papel, aumentan la resistencia al aceite y a la abrasión, la textura, la imprimibilidad y el brillo. También se pueden usar para papel solarizado, lo que mejora la calidad de la superficie del papel, la estabilidad de la tinta y evita grietas en el reverso. Además, se pueden usar en papel azida para producir un excelente papel para planos y en papel estucado en lugar de dióxido de titanio. La adición de productos de sílice pirógena 1-2% reduce el peso del papel y lo hace más delgado, mejora la resistencia, evita la penetración de la tinta y también hace que el texto impreso sea más nítido y aumenta la opacidad.
Aplicación en pasta de dientes
Actualmente, la sílice precipitada es el principal agente abrasivo de la pasta de dientes. Posee una gran superficie específica, una fuerte capacidad de adsorción y partículas uniformes, lo que contribuye a mejorar la transparencia. Además, es estable, no tóxica e inocua, por lo que constituye una materia prima superior para la pasta de dientes. Su índice de refracción, entre 1,45 y 1,50, es muy similar al de otros ingredientes de la pasta, por lo que, al mezclarse, actúa como agente de transparencia. Esta propiedad permite obtener una pasta de dientes transparente, una característica que no se encuentra en ningún otro agente abrasivo.
Aplicaciones en cosmética
Las excelentes propiedades de la sílice, como su no toxicidad, ausencia de olor y facilidad de coloración, hacen que se utilice ampliamente en la industria cosmética. La sílice se emplea en productos para el cuidado de la piel y cosméticos, proporcionando una sensación suave y tersa ("efecto bola"), lo que resulta en un "efecto de enfoque suave". Esto permite que la luz que incide sobre la superficie de la piel se distribuya uniformemente, disimulando así las arrugas y las imperfecciones. Además, las propiedades tixotrópicas de la sílice evitan la sedimentación de pigmentos y pueden utilizarse en productos como pintalabios y esmaltes de uñas.
Aplicación de sílice en calzado de caucho
La sílice, gracias a su alta blancura y finas partículas, permite la producción de caucho vulcanizado transparente de alta transparencia y mejora las propiedades físicas generales del caucho. Por ello, la sílice, como principal material de refuerzo, se utiliza ampliamente en la fabricación de calzado de cuero de alta gama, calzado deportivo y suelas, especialmente en suelas transparentes y semitransparentes. Mejora la resistencia a la abrasión, la dureza, la resistencia a la tracción y la resistencia al desgarro de las suelas.
Aplicación en la industria farmacéutica
La inercia fisiológica, la alta absorción, la dispersión y las propiedades espesantes de la sílice se han utilizado ampliamente en preparaciones farmacéuticas. Investigadores franceses han descubierto que en ranitidina, metomilamina, pirenzepina y otros fármacos, respectivamente, la adición de una pequeña cantidad de sílice en fase gaseosa modifica su movilidad; en fármacos que contienen ashwagandha y otros, la adición de una pequeña cantidad de sílice en fase gaseosa puede modificar su velocidad de disolución, es decir, cambiar la dispersión de fármacos difíciles de solubilizar en agua y la absorbencia; en el polvo que contiene aspirina, la adición de una pequeña cantidad de sílice en fase gaseosa modifica las propiedades antiestáticas del polvo.
La sílice, como absorbente y dispersante, también puede utilizarse en la producción de comprimidos de medicamentos occidentales, como la vitamina C; en la fabricación de cápsulas farmacéuticas, una pequeña cantidad de sílice puede actuar como agente excipiente. Según los editores de China Powder Network, investigadores japoneses descubrieron que, en la fórmula de los materiales de embalaje de polietileno, la adición de una pequeña cantidad de sílice permite obtener una película de embalaje esterilizada para productos farmacéuticos.
Aplicaciones en tintas
La sílice también se utiliza para controlar el flujo de tinta en las impresoras, evitando que se acumule o se disperse de forma irregular, lo que permite obtener una impresión nítida. En las latas de bebidas, controla el uso de recubrimientos por pulverización a alta velocidad. La sílice pirógena también se emplea como dispersante y agente de control de flujo en los cartuchos de tóner para fotocopiadoras e impresoras láser.
Aplicaciones en plaguicidas
La sílice se utiliza en pesticidas como herbicidas e insecticidas. En mezclas de dos herbicidas comunes, la dinitroanilina y la urea, la adición de pequeñas cantidades de sílice pirógena y sílice precipitada evita la aglomeración de dichas mezclas. La adición de pequeñas cantidades de sílice pirógena a formulaciones de insecticidas granulados resulta más eficaz para controlar y prevenir la proliferación de organismos dañinos. La sílice también puede utilizarse como absorbente de contaminantes en el suelo, absorbiéndolos.
Aplicación en artículos de uso diario
Las bolsas de envasado de alimentos con sílice añadida a frutas y verduras pueden contribuir a preservar su frescura. La sílice también puede utilizarse como un fungicida altamente eficaz para prevenir y controlar diversas enfermedades de las frutas; en la producción de alcohol, se añade una pequeña cantidad de sílice para purificar la cerveza y prolongar su vida útil. En los tejidos de punto que contienen cloruro de vinilo, la adición de una pequeña cantidad de sílice pirógena modifica sus propiedades, ya que la sílice actúa como agente matificante. Permanece en la superficie del tejido y no lo penetra.
¿Qué tipo de equipo de trituración es adecuado para triturar negro de humo blanco?
Preparación de negro de humo blanco ultrafino fácilmente dispersable utilizando molino de chorro de lecho fluidizado Sistema de trituración. Los requisitos específicos de control del proceso de trituración por flujo de aire y los problemas comunes son los siguientes:
Proceso de pulverización por chorro Este proceso consiste principalmente en un pulverizador de chorro de lecho fluidizado o un pulverizador de chorro de tipo disco, un sistema de compresor de aire, un sistema de alimentación, un sistema de mezcla, un dispositivo de adición de dispersante (añadido según las necesidades del cliente), un dispositivo de alimentación cuantitativa (alimentación simple o doble), un sistema de cribado, un sistema de eliminación de hierro, un sistema de eliminación de polvo, un sistema de envasado, etc.
Puntos clave del control de procesos del molino de chorro
(1) Ajustar la altura del cilindro telescópico del molino de discos o la velocidad del clasificador del molino de lecho fluidizado afectará el valor de finura Hagermann y el rendimiento. Cuando se utilizan hasta 4 anillos para ajustar la altura del tubo telescópico y luego ajustar la distancia de salida del material, se puede entender de la siguiente manera: sacar los 4 anillos y el tubo telescópico de salida, y luego volver a colocarlos según la tabla (colocar n en el primer anillo inferior, luego colocar el tubo telescópico de salida y finalmente colocar 4-n anillos más en la parte superior). Nota: La velocidad de alimentación, la presión de alimentación, la presión de molienda y la posición de la boquilla de empuje no han cambiado, solo la situación de molienda después de que se ha cambiado la posición del anillo.
(2) Eliminar el fenómeno de obstrucción de la tolva. En la parte superior del alimentador de tornillo, la materia prima puede formar una cavidad debido a la obstrucción, lo que afectará la cantidad de alimentación y, por lo tanto, la producción. La instalación de un vibrador puede eliminar este fenómeno.
(3) Ajustando la presión de trabajo y el volumen de alimentación, la calidad del producto se puede ajustar en cierta medida.
(4) Tras la molienda del pigmento, el color cambia. Cuanto mayor sea la presión de trabajo, mayor será el volumen de aire de entrada por unidad de tiempo y mayor será la variación de color por unidad de presión. No existe una regla fija. Nota: La molienda solo tiene como objetivo obtener la finura adecuada del producto y modificar su color de forma limitada. No se recomienda ajustar los parámetros de molienda para lograr una variación de color significativa.
(5) En términos generales, el valor de claridad Hagermann del producto es menor que el valor de finura Hagermann. La claridad del producto se ve afectada por el contenido de residuos de tamizado de la materia prima. Tras la molienda ultrafina, la claridad solo puede mejorar, pero en última instancia, el producto ya no es apto para su uso. Claridad y finura son equivalentes.
(6) La tasa de producción se controla mediante la frecuencia del alimentador de tornillo, y la cantidad de alimentación está relacionada con la densidad de vibración de la materia prima y la estanqueidad del sistema Venturi. Por ejemplo, el cierre del equilibrador de presión tiene un mayor impacto en la cantidad de alimentación de pigmento amarillo de hierro, pero un menor impacto en el negro de hierro y el rojo de hierro. También podemos abrir el equilibrador y aumentar la frecuencia de alimentación para incrementar la velocidad de alimentación y la producción. El enfoque actual consiste en mantener cerrado el equilibrador de presión.
(7) Ajustando la presión de trabajo, se puede obtener la calidad de producto requerida. Por ejemplo, para los productos de hierro rojo, hierro negro y hierro amarillo, manteniendo las demás condiciones constantes, la finura se puede mejorar simplemente aumentando la presión de aire de trabajo. Al mismo tiempo, aumentar la presión de trabajo puede reducir la viscosidad del hierro amarillo. Sin embargo, existe un límite para modificar la finura aumentando la presión de trabajo. Más allá de este límite, no será de mucha ayuda para cambiar la finura.
(8) El puerto de alimentación Venturi debe estar alineado con la posición de la almohadilla superior de la cámara de molienda del molino. Hay de 6 a 12 boquillas de molienda distribuidas uniformemente alrededor de la cámara de molienda. Las posiciones de inyección de estas boquillas coinciden con la dirección de la alimentación Venturi. Si las direcciones no coinciden, puede producirse un retroceso del material, es decir, la emisión de polvo.
(9) Finura del producto: Está relacionada con el método de producción y el proceso de producción de las materias primas, la forma de las partículas microscópicas, la forma de los cristales, el tamaño de los agregados, etc.
(10) Absorción de aceite y viscosidad de los productos amarillos de hierro: Depende del método de producción, el proceso de producción, la forma de las partículas microscópicas, la forma de los cristales, el tamaño de los agregados, etc., de las materias primas. La absorción de aceite y la viscosidad de los productos amarillos de hierro pueden reducirse añadiendo aditivos, pero generalmente no se recomienda hacerlo. El laminado físico puede utilizarse para reducir la absorción de aceite y la viscosidad de los productos amarillos de hierro.
(11) La causa principal de la emisión de polvo es el desequilibrio de la presión del sistema, que es un fenómeno natural causado por la formación de una gran presión positiva en el sistema. Al mismo tiempo, una cantidad de alimentación demasiado pequeña también causará un desequilibrio en el sistema y también ocurrirá la emisión de polvo; cuando la bolsa Debido al envejecimiento y los orificios obstruidos en la bolsa del colector de polvo, también puede ocurrir polvo.
(12) El impacto del sistema de separación del colector de polvo en el proceso de producción: El sistema de separación del colector de polvo debe tener suficiente capacidad de separación, y el gas residual de 1800-3600 m3/h generado en el sistema debe eliminarse a través de un escape forzado para mantener el funcionamiento normal del sistema. Según las necesidades de producción, el sistema se mantiene en un estado de presión ligeramente positiva o ligeramente negativa ajustando el grado de apertura del amortiguador. En general, el amortiguador regulador está completamente abierto. Debido al uso prolongado, la bolsa del colector de polvo se obstruye fácilmente con polvo, lo que causará una contrapresión excesiva en la unidad del sistema. Por lo tanto, la bolsa y el separador deben limpiarse, especialmente cuando el colector de polvo requiere una presión de retrolavado relativamente alta. Puede ser causado por una obstrucción. ¿Qué causa que la bolsa se obstruya? El envejecimiento de las bolsas de tela, la adhesión de sustancias pegajosas, la separación prolongada de gas residual con alto contenido de humedad, el alto contenido de humedad de las materias primas, el magnetismo de las materias primas, etc. son todas causas de obstrucción de la bolsa.
(13) Sistema de máquina de eliminación de hierro y cribado: nivel final de control de calidad: Si bien los materiales se criban y se eliminaban las impurezas durante la alimentación, es inevitable que algunas impurezas sólidas, como tornillos, piedras y componentes del sistema, se filtren a través de la malla debido a la corrosión. Existe un riesgo potencial de que residuos y otras materias extrañas ingresen al producto terminado. Por lo tanto, antes de que los materiales ingresen al tanque de almacenamiento, se pueden utilizar eliminadores de hierro magnéticos y cribas de alta frecuencia para eliminar estos objetos extraños y así garantizar y mejorar la calidad del producto.