Dispersibilitas bubuk Secara langsung memengaruhi stabilitas, kemampuan alir, keterbasahan, dan keseragamannya dalam pelarut. Pada akhirnya, hal ini menentukan kualitas produk. Dengan kata lain, dispersi serbuk secara langsung memengaruhi nilai aplikasi material serbuk.
Dispersi Serbuk dan Dispersan
Karena luas permukaan spesifik dan energi permukaan serbuk ultrafine yang besar, partikel rentan terhadap agregasi dan penggumpalan selama proses persiapan dan pasca-pemrosesan. Hal ini membentuk partikel sekunder yang kehilangan sifat-sifat unggul aslinya.
Pada material serbuk, terdapat gaya van der Waals antar partikel. Terdapat pula gaya tolak yang dihasilkan oleh lapisan listrik ganda. Ketika gaya tolak antar partikel melebihi gaya tarik, partikel-partikel tersebut saling tolak. Hal ini menyebabkan serbuk terdispersi. Ketika gaya tarik lebih kuat daripada gaya tolak, partikel-partikel tersebut saling mendekat dan menggumpal. Zat pendispersi adalah zat yang teradsorpsi pada permukaan partikel terdispersi secara terarah. Zat ini mencegah agregasi medium pendispersi dan mempertahankan aktivitas permukaan untuk jangka waktu tertentu. Sebagian zat pendispersi teradsorpsi pada permukaan serbuk. Segmen rantai panjang memanjang dalam medium pendispersi, yang secara efektif mendorong dispersi serbuk.
Metode Dispersi Fisik untuk Bubuk
Metode Dispersi Mekanis
Dispersi mekanis adalah metode dispersi fisik. Metode ini menggunakan gaya geser eksternal atau gaya impak untuk mendispersikan nanopartikel dalam suatu medium. Metode ini umumnya menggunakan pabrik bola, pabrik pin, pabrik turbo, atau pengaduk berkecepatan tinggi tipe geser. Kondisi idealnya adalah homogenitas mikroskopis. pabrik bola memiliki efisiensi penggilingan yang rendah. Proses ini digunakan untuk dispersi sekunder bubur yang sebelumnya telah terdispersi setelah pengendapan. Penggilingan berpengaduk dan penggiling planet lebih efisien. Pengadukan merupakan proses homogenisasi bahan. Selain efek fisik, proses ini dapat melibatkan bahan kimia reaksi, mencapai homogenitas mikroskopis.
Namun, semua metode penggilingan bola memiliki beberapa kekurangan. Selama proses penggilingan, partikel aus dapat masuk ke dalam bubuk. Partikel-partikel ini menjadi kontaminan. Hal ini memengaruhi kemurnian bubuk dan kinerja produk akhir.
Metode Dispersi Ultrasonik
Mekanisme dispersi ultrasonik adalah bahwa ultrasonik merambat dalam sistem dispersi sebagai gelombang stasioner. Hal ini menyebabkan partikel bubuk mengalami peregangan dan kompresi secara berkala. Ultrasonik juga dapat menghasilkan kavitasi dalam cairan. Hal ini membantu dispersi partikel. Suhu tinggi, tekanan tinggi, gelombang kejut, dan mikrojet yang dihasilkan oleh kavitasi ultrasonik melemahkan gaya antarpartikel. Hal ini secara efektif mencegah penggumpalan partikel. Efek dispersi ultrasonik bergantung pada frekuensi dan daya ultrasonik.
Metode Dispersi Elektromagnetik
Metode dispersi elektromagnetik menggunakan batang pengaduk feromagnetik. Batang-batang ini bergerak dalam medan magnet yang dihasilkan oleh tegangan bolak-balik. Metode ini kurang efektif untuk mendispersikan serbuk ultrahalus.
Metode Aliran Dampak
Metode ini menggunakan aliran turbulen bertekanan tinggi dan berkecepatan tinggi serta efek ultrasonik yang dihasilkan selama proses tumbukan impak. Hal ini membantu mendispersikan partikel bubuk. Teknik aliran impak ini cocok untuk mendispersikan bubuk berukuran submikron.
Agen Dispersan Anorganik
Agen pendispersi anorganik yang paling umum digunakan adalah polifosfat (seperti natrium heksametafosfat), silikat, dan karbonat. Mekanisme stabilitas pendispersi agen pendispersi anorganik adalah stabilisasi elektrostatik. Mekanisme ini melibatkan adsorpsi fisik, adsorpsi karakteristik, atau adsorpsi spesifik ion. Metode-metode ini menghasilkan muatan positif atau negatif pada partikel. Hal ini meningkatkan tolakan elektrostatik pada permukaan partikel. Hal ini meningkatkan hambatan energi pada kurva energi potensial. Akibatnya, partikel cenderung tidak menggumpal selama gerak termal atau Brown.
Kesimpulan
Dalam dispersi serbuk ultrahalus, pemilihan medium pendispersi yang tepat sangatlah penting. Medium tersebut harus didasarkan pada sifat permukaan partikel ultrahalus tersebut. Prinsip dasarnya adalah partikel non-polar terdispersi dalam cairan non-polar, sementara partikel polar terdispersi dalam cairan polar. Nilai pH dan suhu medium pendispersi juga memengaruhi dispersibilitas. Faktor-faktor ini menjadi dasar untuk mempelajari dispersibilitas serbuk dan memecahkan masalah terkait.
Bubuk Epik
Dalam proses dispersi serbuk ultrahalus, peralatan penggilingan canggih Epic Powder berperan penting dalam mencapai dispersi partikel yang optimal. Dengan menggabungkan ball mill efisiensi tinggi, pin mill, turbo mill, dan teknologi penggilingan khusus lainnya, Epic Powder memastikan partikel digiling halus dan terdispersi dengan baik. Pemilihan media pendispersi, beserta proses penggilingan yang presisi, berdampak langsung pada kualitas dan kinerja produk akhir. Dengan pengalaman lebih dari 20 tahun dalam pemrosesan serbuk, Epic Powder terus berinovasi, menyediakan solusi yang dirancang khusus untuk industri yang membutuhkan dispersi serbuk berkualitas tinggi dan seragam.