การกระจายตัวของ ผง ส่งผลโดยตรงต่อความเสถียร ความสามารถในการไหล ความสามารถในการเปียก และความสม่ำเสมอของตัวทำละลาย ท้ายที่สุดแล้ว ปัจจัยเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การกระจายตัวของผงส่งผลโดยตรงต่อมูลค่าการใช้งานของวัสดุผง
การกระจายผงและสารกระจายตัว
เนื่องจากพื้นที่ผิวจำเพาะและพลังงานพื้นผิวของผงละเอียดพิเศษมีขนาดใหญ่ อนุภาคจึงมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันและเกาะตัวกันเป็นก้อนในระหว่างการเตรียมและหลังกระบวนการ ทำให้เกิดอนุภาคทุติยภูมิที่สูญเสียคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมดั้งเดิมของอนุภาคละเอียดพิเศษ
ในวัสดุผง มีแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างอนุภาค นอกจากนี้ยังมีแรงผลักที่เกิดจากชั้นไฟฟ้าคู่ เมื่อแรงผลักระหว่างอนุภาคมีค่ามากกว่าแรงดึงดูด อนุภาคจะผลักกัน ซึ่งทำให้ผงกระจายตัว เมื่อแรงดึงดูดมีค่ามากกว่าแรงผลัก อนุภาคจะเข้าหากันและเกาะกลุ่มกัน สารกระจายตัวคือสารที่ดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคที่กระจายตัวในลักษณะที่มีทิศทาง สารเหล่านี้ป้องกันการรวมตัวของตัวกลางกระจายตัวและคงกิจกรรมบนพื้นผิวไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง สารกระจายตัวบางส่วนจะดูดซับบนพื้นผิวของผง ส่วนของสายโซ่ยาวจะขยายออกไปในตัวกลางกระจายตัว ส่งเสริมการกระจายตัวของผงอย่างมีประสิทธิภาพ
วิธีการกระจายทางกายภาพสำหรับผง
วิธีการกระจายเชิงกล
การกระจายตัวทางกล (Mechanical Dispersion) เป็นวิธีการกระจายตัวทางกายภาพ โดยใช้แรงเฉือนภายนอกหรือแรงกระแทกเพื่อกระจายอนุภาคนาโนในตัวกลาง โดยทั่วไปวิธีนี้จะใช้วิธีการกระจายตัวแบบธรรมดา เครื่องบดลูกบอล, เครื่องบดเข็ม, เทอร์โบมิลล์หรือเครื่องกวนความเร็วสูงแบบเฉือน สภาวะที่เหมาะสมคือความสม่ำเสมอในระดับจุลภาค สภาวะปกติ โรงงานลูกบอล มีประสิทธิภาพการบดต่ำ ใช้สำหรับการกระจายตัวรองของสารละลายที่กระจายตัวก่อนหน้านี้หลังจากการตกตะกอน เครื่องบดแบบกวนและเครื่องบดแบบดาวเคราะห์มีประสิทธิภาพมากกว่า การกวนเป็นกระบวนการทำให้วัสดุเป็นเนื้อเดียวกัน นอกจากผลกระทบทางกายภาพแล้ว ยังอาจเกี่ยวข้องกับ เคมี ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจนเกิดความสม่ำเสมอในระดับจุลภาค
อย่างไรก็ตาม วิธีการบดแบบลูกบอลทุกวิธีมีข้อเสียอยู่บ้าง ระหว่างกระบวนการบด อนุภาคสึกหรออาจแทรกซึมเข้าไปในผง อนุภาคเหล่านี้จะกลายเป็นสิ่งปนเปื้อน ซึ่งส่งผลต่อความบริสุทธิ์ของผงและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
วิธีการกระจายด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิก
กลไกการกระจายตัวของคลื่นอัลตราโซนิกคือคลื่นอัลตราซาวนด์แพร่กระจายในระบบการกระจายตัวเป็นคลื่นนิ่ง ซึ่งทำให้อนุภาคผงเกิดการยืดและการบีบอัดเป็นระยะ นอกจากนี้ คลื่นอัลตราซาวนด์ยังอาจทำให้เกิดโพรงอากาศในของเหลว ซึ่งช่วยกระจายตัวของอนุภาค อุณหภูมิสูง ความดันสูง คลื่นกระแทก และไมโครเจ็ตที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิกทำให้แรงระหว่างอนุภาคอ่อนลง ซึ่งช่วยป้องกันการเกาะตัวของอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลการกระจายตัวของคลื่นอัลตราซาวนด์ขึ้นอยู่กับความถี่และกำลังของคลื่นอัลตราซาวนด์
วิธีการกระจายแม่เหล็กไฟฟ้า
วิธีการกระจายตัวด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าใช้แท่งกวนแม่เหล็กเฟอร์โร แท่งเหล่านี้เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าสลับ วิธีนี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการกระจายผงละเอียดมาก
วิธีการไหลแบบกระทบ
วิธีนี้ใช้การไหลแบบปั่นป่วนด้วยแรงดันสูง ความเร็วสูง และคลื่นอัลตราโซนิกที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการชนกระแทก ซึ่งช่วยให้อนุภาคผงกระจายตัว เทคนิคการไหลแบบกระทบเหมาะสำหรับการกระจายผงที่มีขนาดต่ำกว่าไมครอน
สารกระจายตัวอนินทรีย์
สารกระจายตัวอนินทรีย์ที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ โพลีฟอสเฟต (เช่น โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต) ซิลิเกต และคาร์บอเนต กลไกเสถียรภาพการกระจายตัวของสารกระจายตัวอนินทรีย์คือการรักษาเสถียรภาพทางไฟฟ้าสถิต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการดูดซับทางกายภาพ การดูดซับเฉพาะลักษณะ หรือการดูดซับจำเพาะไอออน วิธีการเหล่านี้ทำให้อนุภาคมีประจุบวกหรือลบ ซึ่งจะเพิ่มแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิวของอนุภาค และเพิ่มกำแพงกั้นพลังงานบนเส้นโค้งพลังงานศักย์ ส่งผลให้อนุภาคมีโอกาสเกาะกลุ่มกันน้อยลงในระหว่างการเคลื่อนที่แบบความร้อนหรือแบบบราวเนียน
บทสรุป
ในการกระจายตัวของผงละเอียดพิเศษ การเลือกตัวกลางการกระจายตัวที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ ตัวกลางควรพิจารณาจากคุณสมบัติพื้นผิวของอนุภาคละเอียดพิเศษ หลักการพื้นฐานคือ อนุภาคที่ไม่มีขั้วจะกระจายตัวในของเหลวที่ไม่มีขั้ว ในขณะที่อนุภาคที่มีขั้วจะกระจายตัวในของเหลวที่มีขั้ว ค่า pH และอุณหภูมิของตัวกลางการกระจายตัวก็มีผลต่อการกระจายตัวเช่นกัน ปัจจัยเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาการกระจายตัวของผงและการแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้อง
ผงมหากาพย์
ในการกระจายผงละเอียดพิเศษ อุปกรณ์บดขั้นสูงของ Epic Powder มีบทบาทสำคัญในการกระจายอนุภาคให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ด้วยการผสมผสานระหว่างเครื่องบดแบบลูกบอลประสิทธิภาพสูง เครื่องบดแบบพิน เครื่องบดแบบเทอร์โบ และเทคโนโลยีการบดเฉพาะทางอื่นๆ Epic Powder จึงมั่นใจได้ว่าอนุภาคจะถูกบดละเอียดและกระจายตัวได้ดี การเลือกวัสดุกระจายตัวประกอบกับกระบวนการบดที่แม่นยำ ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ด้วยความเชี่ยวชาญกว่า 20 ปีในด้านการแปรรูปผง Epic Powder ยังคงพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง เพื่อนำเสนอโซลูชันเฉพาะทางสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการการกระจายผงคุณภาพสูงและสม่ำเสมอ