ホワイトカーボンブラックは、白色粉末状の非晶質珪酸および珪酸塩製品の総称で、主に沈降シリカ、ヒュームドシリカ、超微粒子シリカゲル、粉末状の合成珪酸アルミニウム、珪酸カルシウムなどを指します。ホワイトカーボンブラックは多孔質材料で、その組成はSiO2·nH2Oで表され、nH2Oは表面ヒドロキシル基として存在します。苛性アルカリおよびフッ化水素酸には溶けますが、水、溶剤、酸（フッ化水素酸を除く）には溶けません。耐高温性、不燃性、無味無臭、電気絶縁性に優れています。
ホワイトカーボンブラックとは何ですか？
シリカは、製造方法によって、一般的に沈殿法シリカと気相法シリカに分けられます。気相法シリカは、通常の状態では白色の非晶質の綿状半透明の固体コロイドナノ粒子（粒子サイズ100nm未満）の一種で、無毒で比表面積が非常に大きいです。気相法シリカはナノシリカで構成され、純度は最大99%、粒子サイズは最大10〜20nmですが、製造プロセスが複雑で高価です。沈殿法シリカは、従来の沈殿法シリカと特殊な沈殿法シリカに分けられ、前者は硫酸、塩酸、CO2、水ガラスを基本原料として製造されるシリカを指し、後者は超重力技術、ゾルゲル法、化学結晶法、二次結晶化法を使用して製造されるシリカを指します。沈降シリカは主に天然ゴムや合成ゴムの補強剤、歯磨き粉の摩擦剤などに使われます。フュームドシリカは主にシリコーンゴムの補強剤、コーティング剤、不飽和樹脂の増粘剤として使われます。超微粒子シリカゲルやエアロゲルは主にコーティングの艶消し剤、増粘剤、プラスチックフィルムの開封剤などに使われます。
ホワイトカーボンブラックの塗布
シリカは、化学式 SiO2-nH2O の水和シリカとしても知られており、白色、無毒、非晶質の超微細粉末状の無機シリカ化合物であり、多孔質、高分散性、軽量、化学的に安定、高温耐性、不燃性、優れた電気絶縁性などの優れた特性を持ち、プラスチック、ゴム、製紙、塗料、染料、印刷インキなどの分野で広く使用されています。
タイヤへの応用
シリカは補強材として使用されており、ゴム分野で最も多く使用されており、全体の70%を占めています。シリカはゴムの物理的特性を大幅に改善し、ゴムのヒステリシスを低減し、濡れた滑りに対する抵抗性を損なうことなくタイヤの転がり抵抗を低減します。ゴム産業において、カーボン ブラックは非常に効果的な補強剤ですが、その最大の欠点は、着色製品の製造に使用できないことです。超微粒子シリカは、グリーン タイヤ製造用の補強充填剤としてサイドウォールのカーボン ブラックの代わりに使用でき、サイドウォールの引裂き強度と亀裂成長性能に対する耐性を大幅に向上させますが、加硫時間、耐亀裂成長性能には大きな影響を与えません。オゾン老化は、酸化防止剤とシリカの量に依存します。タイヤのトレッドゴムにシリカを添加すると、トレッドの耐切断性、耐引裂性が向上し、跳ね返りや落下ブロックが軽減されます。 30% は、通常のカーボンブラック配合ゴムに比べ、シリカ配合ゴムの転がり抵抗を低減できます。
消泡剤への応用
気相シリカには、一般的に親水性と疎水性の2種類の製品があります。疎水性製品は、表面化学処理後の親水性製品です。現在、消泡剤メーカーは一般的に疎水性気相シリカを使用しており、その表面疎水基を利用して発泡システム内の界面活性剤の疎水性末端を引き付け、疎水性固体粒子が親水性になり、泡内の界面活性剤の濃度が低下し、消泡速度が向上します。泡の破裂を促進し、消泡速度を向上させます。
塗料およびコーティング業界での応用
シリカは、コーティングの製造においてレオロジー添加剤、沈下防止剤、分散剤および艶消し剤として使用でき、増粘、沈下防止、チクソトロピー、艶消しなどの役割を果たします。また、塗膜の耐候性と耐傷性を向上させ、塗膜と基材の間の接着強度と塗膜の硬度を改善し、塗膜の耐老化性を改善し、紫外線吸収特性と赤外線反射特性を改善することもできます。 。
電子パッケージングへの応用
シリコーン変性エポキシ樹脂封止用接着剤マトリックスに完全に分散したヒュームドシリカの界面活性処理により、封止材の硬化時間を大幅に短縮（2.0～2.5時間）し、硬化温度を室温まで下げることができます。 OLED デバイスのシール性能が大幅に向上し、OLED デバイスの耐用年数が長くなりました。
ヒュームドシリカの適用により、電子デバイスの封止プロセスを実現するために特殊な環境が必要でしたが、室温条件に短縮され、生産コストが大幅に削減され、封止材の硬化時間が短縮され、生産効率が大幅に向上しました。新世代の OLED ディスプレイ技術の普及と応用は、生産コストの削減を促進する役割を果たします。
プラスチックへの応用
シリカは新しいプラスチックにもよく使用されます。プラスチックを混合する際に少量のシリカを添加すると、明らかな強化効果が生じ、材料の硬度と機械的特性が向上し、加工技術と製品の性能が向上します。さらに、シリカは粒子サイズが小さく、透過率が高いという特性があり、プラスチックの密度を高め、プラスチックの透明性を高めることができます。
セラミックスへの応用
ナノメートル Al2O3 の代わりに気相シリカを 95 磁器に添加すると、どちらもナノ粒子の役割を果たすことができ、同時に粒子の第 2 相となり、セラミック材料の強度と靱性を向上させるだけでなく、材料の硬度や弾性率などの特性を向上させる効果があり、その効果はAl2O3の添加よりも優れています。気相シリカをセラミック基板の配合に使用すると、基板の密度、靭性、仕上げが向上するだけでなく、焼結温度が大幅に低下します。さらに、セラミックフィルター、コランダムボール、その他のセラミック製品の気相シリカの効果も非常に重要です。
製紙業界での応用
製紙業界では、フュームドシリカ製品は紙の接着剤として使用でき、紙の白さや不透明度を高め、耐油性、耐摩耗性、手触り、印刷性、光沢を向上させることができます。 また、ソラリゼーション紙にも使用でき、紙の表面品質、インクの安定性、裏面のひび割れを防ぐことができます。 アジ化紙に使用して優れた青写真用紙を製造したり、コーティング紙に二酸化チタンの代わりに使用したりできます。 1-2%フュームドシリカ製品を追加すると、紙の重量が軽減され、紙が薄くなり、強度が向上し、インクの浸透を防ぐことができますが、印刷文字が鮮明になり、不透明度が高まります。
歯磨き粉への応用
沈降シリカは現在歯磨き粉の主な摩擦剤です。沈降シリカは比表面積が大きく、吸着力が強く、物質を吸着し、粒子が均一であり、安定した性質で無毒無害であるため、透明性の向上に役立ちます。歯磨き粉の原料としては優れています。シリカの屈折率は 1.45 ～ 1.50 で、歯磨き粉に含まれる他の成分の屈折率に非常に近いため、混合すると透明剤として機能します。この性質を利用して透明な歯磨き粉が作られますが、これは他の研磨剤には見られない特徴です。
化粧品への応用
シリカは無毒、無臭、着色しやすいなどの優れた特性を持っているため、化粧品業界で広く使用されています。シリカはスキンケア製品や化粧品に使用され、肌に滑らかで柔らかい感触（「ボールベアリング効果」）を生み出し、「ソフトフォーカス効果」をもたらし、肌の表面に照射された光が均一に分散されるため、肌のしわやシミが目立ちにくくなります。肌が白くなります。また、シリカのチキソトロピー特性により、顔料が沈殿するのを防ぎ、口紅やマニキュアなどの製品にも使用できます。
ゴム靴へのシリカの応用
シリカは白色度が高く、粒子が細かく、透明度が高いことで生成される透明なシリカ加硫ゴムを使用し、ゴムの全体的な物性を向上させることができるため、主な補強充填剤としてシリカは高級革靴、スポーツシューズ、靴などに広く使用されています。靴底材料の製造、特にゴム製の透明および半透明の靴底に使用されます。靴底の耐摩耗性、硬度、引張強度、引裂強度を向上させることができます。
製薬業界での応用
シリカの生理的不活性、高い吸収性、分散性、増粘性は、医薬品製剤に広く利用されている。フランスの研究者らは、ラニチジン、メトミルアミン、ピレンゼピンなどの薬物に少量の気相シリカを加えると、その流動性が変化することを発見した。アシュワガンダなどの薬物を含む薬物に少量の気相シリカを加えると、その溶解速度が変化すること、すなわち、水への溶解しにくい薬物の分散性と吸収性が変化することを発見した。アスピリンを含む粉末に少量の気相シリカを加えると、粉末の帯電防止特性が変化する。
シリカは吸収剤、分散剤として、ビタミンCなどの西洋薬の錠剤の製造にも使用できます。また、医薬品カプセルの製造では、少量のシリカを加えることでキャリアの役割を果たすことができます。中国粉体ネットワークの編集者によると、日本の研究者は、ポリエチレン包装材料の配合に少量のシリカを加えることで、医薬品用の滅菌包装フィルムを作ることができることを発見しました。
インクへの応用
シリカは、プリンターのインクの流れを制御するためにも使用され、インクが勝手に流れたり垂れ下がったりしないようにして、鮮明な印刷を実現します。飲料缶では、高速スプレーコーティングの使用を制御します。ヒュームドシリカは、複写機やレーザープリンターの調色カートリッジの分散剤および流量制御剤としても使用されます。
農薬への応用
シリカは除草剤や殺虫剤として農薬に使用されます。 2 つの一般的な除草剤、ジニトロアニリンと尿素の混合物に、少量のヒュームド シリカと沈降シリカを添加すると、そのような混合物の固結を防止できます。少量のヒュームドシリカを粒状殺虫剤配合物に添加すると、有害な微生物の生成を制御および防止するのにより効果的になります。シリカは土壌中の汚染物質を吸収する吸着剤としても使用できます。
日用品への応用
果物や野菜にシリカを添加した食品包装袋は、鮮度保持の役割を果たします。シリカは、果物のさまざまな病気を予防および制御するための非常に効果的な殺菌剤としても使用できます。アルコールの製造では、ビールを浄化し、鮮度を保つために少量のシリカを添加します。塩化ビニルを含む編物にはヒュームドシリカを少量添加することで性能が変化し、シリカがマット剤の役割を果たします。生地の表面に留まり、生地に浸透しません。
ホワイトカーボンブラックの粉砕にはどのような粉砕装置が適していますか？
分散しやすい超微粒子ホワイトカーボンブラックの調製 流動層ジェットミル 破砕システム。特定の気流破砕プロセス制御要件と一般的な問題は次のとおりです。
ジェット粉砕プロセス このプロセスは主に、流動層ジェット粉砕機またはディスク式ジェット粉砕機、エアコンプレッサーシステム、供給システム、混合システム、分散剤添加装置（顧客のニーズに応じて追加）、定量供給装置（単一フィードまたはダブルフィード）で構成されます。 、スクリーニングシステム、除鉄システム、除塵システム、包装システムなど
ジェットミルの工程管理のポイント
(1) ディスクミルの伸縮シリンダーの高さ、または流動層ミルの分級機の速度を調整すると、ハーガーマン粉末度の値と生産量に影響します。最大 4 つのリングを使用して伸縮管の高さを調整し、材料出口距離を調整する場合、次のように理解できます。4 つのリングリングすべてと出口伸縮管を取り出し、表に従って再配置します。 (n を一番下の最初のリングに配置し、次に出口伸縮チューブを配置し、最後にさらに 4-n 個のリングを上部に配置します)。注：送り速度、送り圧力、研削圧力、プッシュノズル位置は変更せず、リングリング位置後の研削状況のみ変更しています。
(2) ホッパーブリッジ現象を解消します。スクリューコンベアフィーダーの上部では、ブリッジ現象により原料が空洞を形成する場合があり、実際の供給量、ひいては生産量に影響を与えます。バイブレータを設置することでブリッジ現象を解消できます。
(3) 使用圧力と供給量を調整することにより、製品の品質をある程度調整できます。
(4) 顔料を粉砕すると色が変化します。使用圧力が高いほど単位時間当たりの空気吸入量が多くなり、単位圧力当たりの色の変化範囲が大きくなる場合があります。正確なルールはありません。注: 粉砕は、適切な製品の細かさを得ることと、製品の色の変化を限定的にすることのみを目的としています。大規模な色の変化を実現するために研削パラメータを調整することはお勧めできません。
(5) 一般に、製品のハーガーマン透明度値はハーガーマン繊度値よりも小さくなります。製品の透明度は、原料のふるい残留物の含有量に影響されます。超微粉砕後は透明度を上げることしかできませんが、最終的には使用できなくなります。透明度と細かさは同じです。
(6) 生産速度はスクリューフィーダーの周波数によって制御され、供給量は原料の振動密度とベンチュリシステムの気密性に関係します。例えば、圧力バランサーが閉じているかどうかは、鉄黄顔料の供給量に大きな影響を与えますが、鉄黒と鉄赤には小さな影響を与えます。また、バランサーを開放し、供給周波数を上げて供給速度を上げ、出力を増加させることもできます。現在のアプローチは、圧力バランサーを閉じることです。
(7) 使用圧力を調整することにより、必要な製品品質が得られます。例えば、赤鉄、黒鉄、黄鉄の場合、その他の条件が変わらない場合、使用エア圧力を上げるだけで繊度を向上させることができます。同時に、作動圧力を上げると鉄黄の粘度を下げることができます。しかし、細かさを変えるために使用圧力を上げるのには限界があります。この制限を超えると、細かさを変えるのにあまり役に立ちません。
(8) ベンチュリ供給ポートは、ミルの粉砕室の上部パッドの位置に合わせなければなりません。 6 ～ 12 個の粉砕ノズルが粉砕チャンバーの周りに均等に配置されています。これらのノズルの噴射位置は、ベンチュリ供給の方向と一致しています。方向が不一致ですと材料のガタつき、つまり粉飛びの原因となります。
(9) 製品の細かさ：原料の製法や製造工程、微粒子形状、結晶形状、凝集体の大きさなどに関係します。
(10) 鉄黄製品の吸油量と粘度：原料の製造方法、製造工程、微粒子形状、結晶形状、凝集体の大きさ等に関係します。鉄黄製品は添加剤を添加することで吸油量や粘度を下げることができますが、一般的には添加することはお勧めできません。物理的な圧延を使用すると、鉄黄製品の油の吸収と粘度を下げることができます。
(11) 粉体放出の根本原因はシステム圧力の不均衡であり、これはシステム内に大きな正圧が形成されることによって引き起こされる自然現象です。同時に、供給量が少なすぎるとシステムのバランスが崩れ、粉体の排出も発生します。袋の経年劣化や集塵袋の穴の詰まりなどにより、粉塵が発生する場合もあります。
(12) 集塵機分離システムの生産プロセスへの影響: 集塵機分離システムは十分な分離能力を備え、システム内で発生する 1800 ～ 3600m3/h の排ガスを強制排気して除去し、正常な運転を維持する必要があります。システムの。生産ニーズに応じて、ダンパーの開度を調整することでシステムを微正圧または微負圧状態に保ちます。通常、レギュレーティングダンパーは全開です。長期間の使用により、集塵バッグは塵で詰まりやすくなり、システムユニットに過度の背圧が発生します。したがって、特に集塵機が比較的高いバックフラッシュ圧力を必要とする場合には、バッグとセパレーターを清掃する必要があります。詰まりが原因である可能性があります。袋が詰まる原因は何でしょうか？布製袋の経年劣化、粘着物の付着、含水率の高い排ガスの長期分離、原料の高含水率、原料の磁気等が袋詰まりの原因となります。
(13) 鉄除去装置および選別機システム – 最終的な品質管理レベル: 材料は供給中に選別され、不純物が除去されますが、ねじ、石、システム機器などの一部の固体不純物が網をすり抜けることは避けられません。腐食する。最終製品に破片やその他の異物が混入する潜在的なリスク。したがって、材料が最終的に貯蔵タンクに入る前に、磁石鉄除去装置と高周波スクリーンを使用してこれらの異物を除去し、製品の品質を確保し、品質を向上させることができます。
