จะเลือกสารกระจายตัวที่ถูกต้องเพื่อป้องกันการรวมตัวของผงละเอียดพิเศษได้อย่างไร?

การเลือกสารกระจายตัวที่เหมาะสมเพื่อป้องกัน การรวมตัวของผงละเอียดมาก ต้องมีการพิจารณาอย่างครอบคลุม ผง คุณสมบัติ ตัวกลางการกระจาย และสภาวะการประมวลผล หลักการและกลยุทธ์ที่สำคัญมีดังต่อไปนี้:

เลือกชนิดสารกระจายตัวตาม ผง ลักษณะเฉพาะ

การจับคู่ประจุพื้นผิวและขั้ว

ผงโพลาร์ (เช่น เซรามิก ออกไซด์): ควรใช้สารกระจายประจุลบ (เช่น โซเดียมโพลีอะคริเลต โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต) เพื่อป้องกันการเกาะตัวของผงละเอียดมากผ่านการผลักด้วยไฟฟ้าสถิต ตัวอย่างเช่น ZnO จะถูกกระจายอย่างเสถียรที่ pH = 5 ผ่านการผลักด้วยชั้นคู่
ผงที่ไม่มีขั้ว (เช่น กราฟีน คาร์บอนสีดำ): ใช้สารกระจายตัวที่ไม่ใช่ไอออนิก (เช่น PVP, PEG) เพื่อป้องกันการสัมผัสผ่านอุปสรรคสเตอริก สำหรับวัสดุที่มีพลังงานพื้นผิวสูง (เช่น นาโนซิลิกอนคาร์ไบด์) ให้รวมฟังก์ชันในสถานะ (เช่น ตัวแทนการจับคู่ไซเลน) เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการดูดซับ

ขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวเฉพาะ

ผงนาโน (<100 นาโนเมตร): ใช้สารกระจายตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (เช่น แอมโมเนียมโอเลเอต ไททาเนต) เพื่อลดการรบกวนจากชั้นสเตอริก ร่วมกับกระบวนการไดนามิก (เช่น ความช่วยเหลือด้วยอัลตราโซนิก) เพื่อรักษาการกระจายตัว

ไมโครผง: สารกระจายตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (เช่น โคพอลิเมอร์แบบบล็อก) มีประสิทธิภาพมากกว่า โดยสร้างเกราะกั้นหนาแน่นผ่านการดูดซับสายยาว

การปรับตัวของตัวกลางการกระจายและสภาพแวดล้อมของระบบ

ระบบน้ำ

สื่อขั้วสูง: เลือกคาร์บอกซิเลต (เช่น สารกระจายตัว DA) หรือฟอสเฟต (เช่น โซเดียมไพโรฟอสเฟต) เพื่อใช้การผลักแบบชั้นคู่ไฟฟ้าสถิต ตัวอย่างเช่น เซอร์โคเนียมซิลิเกตจะกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยใช้สารกระจายตัวโซเดียมซิลิเกตที่ pH = 7

ระบบที่มีอิเล็กโทรไลต์เป็นส่วนประกอบ: เติมสารกระจายตัวที่ทนต่อเกลือ (เช่น ซิโลเซนที่ปรับเปลี่ยนด้วยโพลีเอเธอร์) เพื่อป้องกันไม่ให้ความเข้มข้นของไอออนสูงบีบอัดชั้นคู่

ระบบที่ไม่มีน้ำหรือมีน้ำมัน

ตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น เอธานอล อะซิโตน):ใช้สารกระจายตัวแบบโซ่ไม่ชอบน้ำ (เช่น ฟอสเฟต โซเดียมโอเลเอต) เพื่อดูดซับอนุภาคผ่านปฏิกิริยาไม่ชอบน้ำ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนแบล็กในหมึกมักถูกกระจายด้วยสารกระจายตัวโพลีออกซีเอทิลีนอีเธอร์

ระบบที่ไวต่อค่า pH

ปรับค่า pH เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับของสารกระจายตัว ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมออกไซด์จะกระจายตัวในสภาวะด่างโดยใช้ไตรเอทาโนลามีน โดยที่กลุ่มไฮดรอกซิลของอะลูมิเนียมออกไซด์จะสร้างชั้นไฮเดรตที่เสถียรกับพื้นผิวของอนุภาค

ประสิทธิภาพของสารกระจายตัวและการปรับปริมาณให้เหมาะสม

ความแข็งแรงและเสถียรภาพของการดูดซับ

เลือกสารกระจายตัวที่ตรงกับกลุ่มฟังก์ชันบนพื้นผิวผง (เช่น กลุ่มคาร์บอกซิลสำหรับออกไซด์ของโลหะ) ตัวอย่างเช่น กราฟีนจะสร้างการดูดซับที่เสถียรกับ PVP หลังจากการต่อกิ่งกลุ่มคาร์บอกซิลผ่านกระบวนการออกซิเดชัน-รีดักชัน

สำหรับระบบอุณหภูมิสูง (เช่น วัสดุทนไฟ) ให้เลือกสารกระจายตัวที่มีเสถียรภาพทางความร้อน (เช่น ไททาเนต เซอร์โคเนียมอะลูมิเนต) ที่รักษาชั้นการดูดซับให้คงอยู่ที่อุณหภูมิ 500°C

การควบคุมปริมาณ

ปริมาณสารกระจายตัวทั่วไปคือ 0.5%–3% ของมวลผง ผงละเอียดมากต้องใช้ปริมาณที่สูงกว่าเนื่องจากพื้นผิวเฉพาะที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่ควรหลีกเลี่ยงการใช้ปริมาณที่มากเกินไปเนื่องจากอาจทำให้ความหนืดของระบบเพิ่มขึ้นหรือทำให้ประสิทธิภาพลดลง ตัวอย่างเช่น การใช้สารกระจายตัวที่มีปริมาณมากกว่า 5% สำหรับนาโน-SiO₂ ในเรซินอีพอกซีสามารถลดปริมาณได้ การเคลือบ ความแข็งแกร่ง.

การผสมผสานกลยุทธ์การทำงานร่วมกัน

ทางกายภาพ-เคมี การผสมผสาน:ใช้การกระจายตัวล่วงหน้าด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (เพื่อทำลายกลุ่มของแข็ง) ร่วมกับการดูดซับสารกระจายตัว (เพื่อรักษาเสถียรภาพ) ตัวอย่างเช่น ผงไมโครเพชรทำให้ประสิทธิภาพการกระจายตัวดีขึ้นถึง 60% หลังจากการบำบัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก ตามด้วยการเติมโซเดียมโพลีอะคริเลต

การผสมผสานหลายส่วนประกอบ:ผสมสารกระจายตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน (เช่น PEG 200 และ PEG 4000 ในอัตราส่วน 5:1) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ขนาดอนุภาค การกระจายตัว ตัวอย่างเช่น แบเรียมซัลเฟตขนาดเล็กมากถูกกระจายด้วยส่วนผสมของโพลีเอทิลีนไกลคอลเพื่อให้มีการกระจายที่แคบ

การปรับเปลี่ยนสถานการณ์การใช้งานและการเชื่อมโยงกระบวนการ

ระบบกระจายแห้ง

ใช้เทคโนโลยีการกระจายไฟฟ้าสถิต (เช่น การชาร์จแบบโคโรนา) หรือเทคโนโลยีฟลูอิไดซ์เบด สารกระจายตัวควรมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ตัวอย่างเช่น การกระจายตัวของผงถ่านหินละเอียดพิเศษจะดีขึ้นถึง 40% ภายใต้แรงดันไฟฟ้า 30-50 กิโลโวลต์

ระบบบดเปียกและสารละลาย

เลือกสารช่วยกระจายตัวในการบด (เช่น แอมโมเนียมโพลีอะคริเลต) ตามกระบวนการบด (เช่น โรงสีทราย โรงงานลูกบอล) เพื่อลดความหนืดของสารละลาย ตัวอย่างเช่น การเติมสารกระจายตัว 0.5% ในระหว่างการบดลูกบอลสารยึดเกาะเซรามิกจะลดขนาดกลุ่มของสารที่เกาะกันเป็น 0.186 μm

กระบวนการเผาผนึกหรือการอบแห้งที่อุณหภูมิสูง

สำหรับการทำให้แห้งด้วยการแช่แข็งหรือการพ่นแห้ง ให้เลือกสารกระจายตัวที่ย่อยสลายได้ (เช่น อนุพันธ์ของแป้ง) เพื่อลดผลกระทบจากสารตกค้าง ตัวอย่างเช่น นาโนอะลูมิเนียมออกไซด์จะป้องกันไม่ให้เกิดการเกาะตัวกันแน่นระหว่างการทำให้แห้งด้วยการแช่แข็ง

การตรวจสอบและการเพิ่มประสิทธิภาพ

การตรวจสอบแบบเรียลไทม์

ใช้เครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาคเลเซอร์และเครื่องวัดศักย์ซีตาเพื่อประเมินผลกระทบของการกระจายและปรับประเภทและปริมาณของสารกระจายตัว ตัวอย่างเช่น สารละลาย ATO แสดงการกระจายตัวที่ดีที่สุดที่ค่า pH = 11 เมื่อค่าสัมบูรณ์ของศักย์ซีตามีค่าสูงสุด

การทดสอบความเข้ากันได้

ประเมินผลกระทบของสารกระจายตัวต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เช่น การนำไฟฟ้าและความโปร่งใส ตัวอย่างเช่น สารตกค้างของ PVP สามารถเพิ่มความต้านทานของสารละลายตัวนำไฟฟ้าได้ถึง 20% ซึ่งต้องใช้สารกระจายตัวที่มีสารตกค้างต่ำ

บทสรุป

การเลือกสารกระจายตัวควรเน้นที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผง ตัวกลาง และกระบวนการ เพื่อป้องกันการรวมตัวของผงละเอียดมาก ให้ความสำคัญกับการจับคู่คุณสมบัติของพื้นผิวกับขั้วของระบบ เพิ่มความเสถียรของการดูดซับให้เหมาะสมผ่านกระบวนการไดนามิก และรับรองการกระจายตัวในระยะยาวผ่านการผสมและการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

ผงมหากาพย์

Epic Powder มีประสบการณ์การทำงานในอุตสาหกรรมผงละเอียดมากว่า 20 ปี ส่งเสริมการพัฒนาผงละเอียดมากในอนาคตอย่างแข็งขัน โดยเน้นที่กระบวนการบด การบด การจำแนก และการปรับเปลี่ยนผงละเอียดมาก ติดต่อเราเพื่อขอรับคำปรึกษาฟรีและโซลูชันที่ปรับแต่งได้! ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราทุ่มเทเพื่อจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับการแปรรูปผงของคุณ Epic Powder—ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปผงที่คุณวางใจได้!