白色カーボンブラックは、白色粉末状のX線非晶質ケイ酸およびケイ酸塩製品の総称であり、主に沈降シリカ、ヒュームドシリカ、超微細シリカゲル、粉末状の合成ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸カルシウムなどを指します。白色カーボンブラックは多孔質材料であり、その組成はSiO2・nH2Oと表され、nH2Oは表面水酸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解しますが、水、溶剤、および酸（フッ化水素酸を除く）には不溶です。耐熱性、不燃性、無味無臭で、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？
製造方法によって、シリカは一般的に沈殿シリカと気相シリカに分けられます。気相シリカは、通常の状態では白色の非晶質の凝集性半透明固体コロイドナノ粒子（粒子サイズ100nm未満）の形態です。無毒で、比表面積が非常に大きいです。気相シリカはナノシリカで構成され、純度は99%まで、粒子サイズは10～20nmまでですが、製造プロセスは複雑で高価です。沈殿シリカは、従来の沈殿シリカと特殊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強化剤、歯磨き粉の摩擦剤などに使用されます。ヒュームドシリカは主にシリコーンゴムの強化剤、コーティング剤、不飽和樹脂の増粘剤として使用されます。超微細シリカゲルおよびエアロゲルは主にコーティング剤の艶消し剤、増粘剤、プラスチックフィルムの開口剤などに使用されます。.
白色カーボンブラックの塗布
シリカは、水和シリカ（化学式はSiO2-nH2O）としても知られ、白色で無毒、非晶質の微粉末状の無機シリカ化合物であり、多孔質、高分散性、軽量、化学的安定性、耐熱性、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、印刷インクなどの分野で広く使用されています。.
タイヤへの応用
シリカは補強剤として使用され、最も多く使用されているのはゴム分野で、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、ウェットスキッド耐性を損なうことなくタイヤの転がり抵抗を低減します。ゴム産業では、カーボンブラックは非常に効果的な補強剤ですが、最大の欠点は着色製品の製造に使用できないことです。超微細シリカは、グリーンタイヤの製造における補強充填剤として、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強度と亀裂成長に対する耐性を大幅に向上させますが、加硫時間には大きな影響はなく、オゾン老化に対する耐性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、トレッドの切断および引裂抵抗が向上し、跳ね返りやブロックの落下が軽減されます。シリカ充填ゴムの転がり抵抗は、通常のカーボンブラック充填ゴムと比較して30%低減できます。.
消泡剤としての応用
気相シリカには、一般的に親水性と疎水性の2種類があります。疎水性製品は、表面化学処理を施した親水性製品です。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、その表面疎水性基が発泡系中の界面活性剤の疎水性末端を引き付けることで、疎水性の固体粒子が親水性になり、泡中の界面活性剤濃度が低下し、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・コーティング業界での応用
シリカは、塗料の製造において、レオロジー添加剤、沈降防止剤、分散剤、艶消し剤として使用でき、増粘、沈降防止、チキソトロピー性、艶消しなどの役割を果たします。また、塗料の耐候性や耐擦傷性を向上させ、塗料と基材間の密着強度や塗料の硬度を高め、耐老化性を向上させ、紫外線吸収特性や赤外線反射特性を向上させることもできます。.
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接着剤マトリックス中に完全に分散させたヒュームドシリカの表面活性処理により、封止材の硬化時間を大幅に短縮（2.0～2.5時間）することができ、硬化温度を室温まで下げることができるため、OLEDデバイスの封止性能が大幅に向上し、OLEDデバイスの耐用年数が延長されます。.
ヒュームドシリカの応用により、従来は特殊な環境下でしか実現できなかった電子機器の封止工程を室温条件下で行えるようになり、製造コストを大幅に削減し、封止材の硬化時間を短縮することで、生産効率を大幅に向上させ、製造コストを削減し、新世代OLEDディスプレイ技術の普及と応用を促進する役割を果たしています。.
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、顕著な強化効果が得られ、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を持ち、プラスチックの密度を高め、透明度を向上させることができます。.
セラミックスへの応用
95 ポーセレンにナノメートル Al2O3 の代わりに気相シリカを添加すると、どちらもナノ粒子としての役割を果たすことができ、同時に第二相粒子として、セラミック材料の強度と靭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も向上させ、その効果は Al2O3 の添加よりも望ましい。気相シリカを複合セラミック基板に使用すると、基板の緻密化、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する。さらに、気相シリカは、セラミックフィルター、コランダムボールなどのセラミック製品への応用においても非常に大きな効果を発揮する。.
製紙業界における応用
製紙業界では、ヒュームドシリカ製品は紙の糊剤として使用でき、紙の白色度と不透明度を向上させ、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、ソー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、裏面のひび割れ防止を実現できます。さらに、アジド紙に使用して優れた青写真用紙を製造したり、コート紙に二酸化チタンの代わりに使用したりすることもできます。1-2%ヒュームドシリカ製品を添加すると、紙の重量を減らし、紙を薄くすることができ、強度を向上させ、インクの浸透を防ぎ、印刷された文字を鮮明にし、不透明度を高めることができます。.
歯磨き粉への応用
沈降シリカは現在、歯磨き粉の主要な摩擦剤として使用されています。沈降シリカは、比表面積が大きく、吸着能力が高く、物質を吸着しやすく、粒子が均一であるため、透明性の向上に効果的です。また、安定性が高く、無毒で無害であるため、歯磨き粉の原料として最適です。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と非常に近いため、混合すると透明化剤として作用します。この特性を利用して透明な歯磨き粉が作られており、これは他の摩擦剤には見られない特徴です。.
化粧品への応用
シリカは、無毒性、無臭、着色しやすいといった優れた特性を持つため、化粧品業界で広く利用されています。スキンケア製品や化粧品にシリカを使用すると、肌が滑らかで柔らかくなる（「ボールベアリング効果」）だけでなく、「ソフトフォーカス効果」も得られます。これにより、肌表面に照射される光が均一に分散され、肌のシワやシミが目立ちにくくなります。また、シリカのチキソトロピー性により、顔料の沈殿を防ぎ、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、微粒子であるため、透明シリカ加硫ゴムの製造に使用され、高い透明度を実現し、ゴムの全体的な物性を向上させることができます。そのため、シリカは主要な補強充填剤として、高級革靴、スポーツシューズ、靴底の製造材料として広く使用されており、特に透明および半透明の靴底ゴムにおいて、靴底の耐摩耗性、硬度、引張強度、および引裂強度を向上させることができます。.
製薬業界における応用
シリカの生理学的不活性、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ます。フランスの研究者らは、ラニチジン、メソミルアミン、ピレンゼピンなどの薬剤に少量の気相シリカを添加すると、その移動性が変化すること、アシュワガンダなどの薬剤に少量の気相シリカを添加すると、溶解速度が変化し、すなわち、水に溶けにくい薬剤の分散性や吸収性が変化すること、アスピリンを含む粉末に少量の気相シリカを添加すると、粉末の帯電防止性が変化することを発見しました。.
シリカは吸着剤、分散剤として、ビタミンCなどの西洋薬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においては、少量のシリカを添加することで担体として機能します。中国粉体網の編集者によると、日本の研究者らは、ポリエチレン包装材料の配合に少量のシリカを添加することで、医薬品用の滅菌包装フィルムを製造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し、インクが不規則に流れたり、滞留したりしないようにすることで、鮮明な印刷を実現する役割も果たします。飲料缶においては、高速スプレーコーティングの塗布を制御するために用いられます。また、ヒュームドシリカは、コピー機やレーザープリンターのトーンカートリッジにおいて、分散剤および流動制御剤としても使用されています。.
農薬への応用
シリカは、除草剤や殺虫剤として農薬に用いられます。一般的な除草剤であるジニトロアニリンと尿素の混合物には、少量のヒュームドシリカや沈降シリカを添加することで、混合物の固結を防ぐことができます。粒状殺虫剤製剤に少量のヒュームドシリカを添加すると、有害生物の発生を抑制・防止する効果が高まります。また、シリカは土壌中の汚染物質を吸着する吸着剤としても使用できます。.
日常生活必需品への応用
シリカを添加した食品包装袋は、果物や野菜の鮮度保持に役立ちます。シリカは、果物の様々な病気を予防・抑制する非常に効果的な殺菌剤としても使用できます。また、アルコール製造においては、少量のシリカを添加することでビールを精製し、鮮度を延ばすことができます。塩化ビニルを含むニット生地に少量のヒュームドシリカを添加すると、その特性が変化し、シリカは艶消し剤として機能します。シリカは生地の表面にとどまり、生地内部には浸透しません。.
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？
容易に分散する超微細白色カーボンブラックの調製 流動床ジェットミル 破砕システム。気流破砕プロセスの具体的な制御要件と一般的な問題点は以下のとおりです。
ジェット粉砕プロセス このプロセスは主に、流動床ジェット粉砕機またはディスク型ジェット粉砕機、空気圧縮システム、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添加）、定量供給装置（単一供給材料または二重供給）、スクリーニングシステム、鉄除去システム、集塵システム、包装システムなどから構成されます。.
ジェットミルプロセス制御の要点
（１）ディスクミルの伸縮シリンダーの高さや流動床ミルの分級機の速度を調整すると、ハーガーマン粒度値と出力に影響します。伸縮管の高さを調整するために最大４つのリングを使用し、次に材料出口距離を調整する場合は、次のように理解できます。４つのリングと出口伸縮管をすべて取り外し、表に従って再配置します（nを一番下のリングに置き、次に出口伸縮管を置き、最後に4-n個のリングを上に置きます）。注：供給速度、供給圧力、粉砕圧力、プッシュノズルの位置は変更されていません。リングの位置が変更された後の粉砕状況のみが変わります。.
（２）ホッパーブリッジング現象を解消する。スクリューコンベアフィーダーの上部では、ブリッジング現象により原料に空洞が生じることがあり、これが実際の供給量、ひいては出力に影響を与える。振動装置を設置することでブリッジング現象を解消できる。.
（３）作動圧力と供給量を調整することで、製品の品質をある程度調整することができる。.
（4）顔料を粉砕すると、色が変わります。作動圧力が高いほど、単位時間あたりの空気吸入量が多くなり、単位圧力あたりの色の変化範囲が大きくなる可能性があります。厳密な規則はありません。注：粉砕は、製品の適切な粒度を得て、製品の色を限定的に変化させるためのものです。大幅な色の変化を実現するために粉砕パラメータを調整することは推奨されません。.
（５）一般的に、製品のハーガーマン透明度値はハーガーマン粒度値よりも小さい。製品の透明度は、原料の篩分け残渣の含有量に影響される。超微粉砕後、透明度は向上するが、最終的には使用できなくなる。透明度と粒度は同じである。.
（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密閉性に関係します。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、鉄黒や鉄赤には影響が小さくなります。また、バランサーを開いて供給周波数を上げることで、供給速度を上げて生産量を増やすこともできます。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）作動圧力を調整することで、所望の製品品質を得ることができます。例えば、鉄赤、鉄黒、鉄黄製品の場合、他の条件が変わらない限り、作動空気圧を上げるだけで粒度を向上させることができます。同時に、作動圧力を上げることで鉄黄の粘度を下げることもできます。ただし、作動圧力を上げて粒度を変えるには限界があります。この限界を超えると、粒度を変えるのにあまり効果はありません。.
（８）ベンチュリ供給口は、ミルの粉砕室の上部パッドの位置と一致させる必要があります。粉砕室の周囲には、6～12個の粉砕ノズルが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。方向が一致しない場合、材料のバックラッシュ、すなわち粉体の排出が発生する可能性があります。.
（９）製品の粒度：原料の製造方法や製造工程、微細粒子の形状、結晶の形状、凝集サイズなどに関係します。.
（１０）鉄黄製品の吸油性と粘度：これは、原料の製造方法、製造工程、微細粒子の形状、結晶の形状、凝集サイズなどに関係します。鉄黄製品の吸油性と粘度は添加剤を加えることで低減できますが、一般的には添加は推奨されません。物理的な圧延は、鉄黄製品の吸油性と粘度を低減するために使用できます。.
（１１）粉塵排出の根本原因は、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生じる自然現象です。同時に、供給量が少なすぎるとシステム内の不均衡も発生し、粉塵排出も発生します。また、集塵バッグの経年劣化や穴の詰まりによって粉塵が発生することもあります。.
（12）集塵分離システムが生産プロセスに与える影響：集塵分離システムは十分な分離能力を備えている必要があり、システム内で発生する 1800～3600 m3/h の排ガスは強制排気によって除去され、システムの正常な動作が維持されます。生産ニーズに応じて、ダンパーの開度を調整することにより、システムはわずかに正圧またはわずかに負圧の状態に保たれます。一般的に、調整ダンパーは全開です。長期間の使用により、集塵バッグは粉塵で詰まりやすく、システムユニットに過剰な背圧がかかります。したがって、特に集塵機が比較的高い逆洗圧力を必要とする場合は、バッグと分離器を清掃する必要があります。詰まりが原因となる可能性があります。バッグが詰まる原因は何ですか？布バッグの経年劣化、粘着物質の付着、高水分含有量の排ガスの長期分離、原材料の高水分含有量、原材料の磁性などが、バッグの詰まりの原因です。.
（13）鉄除去装置と選別機システム – 最終品質管理レベル：材料は供給時に選別され、不純物が除去されますが、ネジ、石、腐食によるシステム機器など、一部の固体不純物が網をすり抜けてしまうことは避けられません。破片やその他の異物が完成品に混入する潜在的なリスクがあります。そのため、材料が最終的に貯蔵タンクに入る前に、磁気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。.