Những loại bột nào cần được điều chỉnh và tại sao?

1. Những loại bột nào cần được điều chỉnh?

Khoáng sản Bột: Canxi cacbonat nặng, canxi cacbonat nhẹ, canxi cacbonat nano, bột thạch anh, bột silica siêu mịn, bột talc, cao lanh, bentonit, bột mica, wollastonit, bột dolomit, bột barit, bari sunfat kết tủa, bari sunfat nano, diatomit, attapulgit, halloysit, bột tourmaline, bột thạch cao, v.v.
Bột chức năng: Titanium Dioxide (TiO₂), Oxit sắt đỏ, Oxit sắt vàng, Oxit sắt nâu, Muội sắt, Mica ngọc trai, Muội than trắng, Muội than, Nano oxit kẽm, Vi cầu thủy tinh rỗng, Sợi canxi sunfat, Sợi canxi cacbonat, Canxi silicat hoạt tính, Bột kẽm dạng vảy, Chất tạo màu chống gỉ nhôm tripolyphosphat, v.v.
Bột chống cháy: Magie hydroxit, nhôm hydroxit, v.v.
Bột gốm: Nhôm oxit, zirconi oxit, nhôm nitrua, silic nitrua, silic cacbua, bari titanat, stronti titanat, magie titanat, kẽm titanat, cordierit, bột forsterit, v.v.
Bột từ tính: Bột từ NdFeB, Ferrit Strontium/Barium, Fe-Si-Al, Bột sắt cacbonyl và các loại bột từ mềm khác, Nano Magnetit (Fe₃O₄), v.v.
Vật liệu carbon: Than chì, bột graphene, bột sợi carbon, ống nano carbon, v.v.
Bột năng lượng mới: Vật liệu tam phân, Lithium Iron Phosphate, Lithium Cobalt Oxit, Than chì tự nhiên/nhân tạo, Anode gốc Silicon, Lithium Titanate, Vermiculite, Lithium Hexafluorophosphate, Than chì giãn nở, Kẽm Borate, Bột bạc, v.v.
Bột kim loại: Bột nhôm, bột kẽm, bột đồng, bột sắt, v.v.
Nguyên liệu mỹ phẩm: Silicon Dioxide, Titanium Dioxide, Zinc Oxide, Red Iron Oxide, Yellow Iron Oxide, Black Iron Oxide, Chromium Oxide Green, Ultramarine, Manganese Violet, Hydroxyapatite, v.v.
Chất độn dẫn nhiệt: Bột vàng, bột bạc, bột đồng, bột thiếc, dây nano kim loại, alumina, boron nitrua lục giác, silicon carbide, kẽm oxit, kim cương nano, v.v.
Bột thuốc Đông y truyền thống: Bột nén, bột chiết xuất, bột thảo dược thô.

2. Tại sao Điều chỉnh bột?

Bột vô cơ có tính ưa nước và phân cực cao. Chúng có khả năng tương thích kém với các chất nền hữu cơ như nhựa, cao su và chất dẻo. Sử dụng trực tiếp có thể dẫn đến hiệu suất bị suy giảm. Do đó, cần phải có sự biến đổi.

Cải thiện khả năng phân tán và ngăn ngừa sự vón cục.
Bột vô cơ có diện tích bề mặt riêng lớn và dễ bị vón cục. Sự vón cục có thể tạo ra khuyết tật, làm giảm độ bền vật liệu và làm xấu đi vẻ ngoài. Sau khi được xử lý, bột được phân tán đồng đều mà không bị vón cục.
Tăng cường khả năng tương thích với các ma trận hữu cơ
Bề mặt bột có tính ưa nước (phân cực), trong khi nhựa, cao su và chất dẻo có tính kỵ nước (không phân cực). Việc trộn trực tiếp dẫn đến liên kết giao diện kém, giống như "cát trộn với bơ". Sau khi được biến đổi, bề mặt bột trở nên ưa dầu và liên kết chặt chẽ với nhựa.
Tăng cường liên kết giữa các lớp và cải thiện tính chất cơ học.
Bột biến tính có thể tạo liên kết hóa học hoặc hấp phụ mạnh với nhựa. Điều này giúp cải thiện đáng kể độ bền kéo, độ bền va đập, độ bền uốn, độ cứng và khả năng chống mài mòn.
Giảm sự hấp thụ dầu và cải thiện khả năng xử lý
Bột chưa qua xử lý hấp thụ rất nhiều dầu, làm tăng đột biến độ nhớt của nhựa, gây khó khăn trong quá trình gia công và hạn chế lượng chất độn. Sau khi xử lý, khả năng hấp thụ dầu giảm, cho phép sử dụng nhiều chất độn hơn và giảm chi phí.
Cải thiện khả năng chống chịu thời tiết, chống nước và chống ăn mòn.
Giảm khả năng hấp thụ nước của bột, tăng cường khả năng chống chịu của lớp phủ với axit và kiềm, đồng thời cải thiện khả năng chống lão hóa và ố vàng.
Nâng cao hiệu suất điện và nhiệt.
Cải thiện khả năng cách nhiệt, tăng cường độ dẫn nhiệt (đối với chất độn dẫn nhiệt) và tăng khả năng chống cháy (đối với magie/nhôm hydroxit).
Cải thiện độ bóng, cảm giác và màu sắc bề mặt.
Thường được sử dụng trong các lớp phủ và chất dẻo, giúp tạo ra bề mặt mịn hơn, sáng hơn và có cảm giác dễ chịu hơn khi chạm vào.
Ngăn ngừa quá trình oxy hóa, tự bốc cháy hoặc các phản ứng hóa học.
Đặc biệt đối với bột kim loại (nhôm, kẽm), quá trình biến tính giúp ngăn ngừa quá trình oxy hóa và tự bốc cháy, cải thiện độ ổn định khi bảo quản.
Đáp ứng các yêu cầu chức năng đặc biệt
Đạt được các đặc tính kỵ nước, kỵ dầu, kháng khuẩn, chống tĩnh điện, ổn định từ tính và tương thích sinh học (đối với bột y tế).

Bản tóm tắt: Việc cải tiến giúp các loại bột phân tán tốt hơn, có độ tương thích cao hơn, liên kết chắc chắn hơn, tải trọng chất độn cao hơn, chi phí thấp hơn và hiệu suất tổng thể được cải thiện.

3. Phương pháp và thiết bị cải tiến bột

Các phương pháp cải tiến bột có thể được chia thành các phương pháp hóa học, vật lý và cơ hóa học:

3.1 Biến đổi hóa học

Chất liên kết Silane: Đưa các nhóm organosilicon vào bề mặt bột để cải thiện khả năng chống thấm nước và tương thích với nhựa.
Biến đổi este Titanat/Zirconat: Tăng cường hoạt tính bề mặt, liên kết giao diện và khả năng phân tán.
Xử lý bằng axit/bazơ: Loại bỏ tạp chất trên bề mặt thông qua quá trình rửa bằng axit hoặc kiềm và tăng số lượng vị trí hoạt động.
Lớp phủ bề mặt: Phủ một lớp vật liệu chức năng (ví dụ: nhôm hydroxit, magie hydroxit, silic dioxit) lên bột để đạt được khả năng chống cháy, chống ăn mòn hoặc chống thấm nước.

3.2 Thay đổi vật lý

Nung ở nhiệt độ cao/Xử lý nhiệt: Làm thay đổi cấu trúc bề mặt bột, cải thiện khả năng chảy và phân tán.
Điều trị bằng huyết tương: Tạo thành các nhóm chức trên bề mặt bột, tăng cường tính ưa nước hoặc ưa dầu.

3.3 Biến đổi cơ hóa học

Năng lượng cơ học kích hoạt bề mặt bột và tăng cường khả năng phản ứng bằng cách sử dụng các thiết bị như... Máy phủ ba trục lăn, máy phủ trục lăn kiểu chốt và máy phủ trục lăn kiểu tuabin.. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc chuẩn bị vật liệu nano. Các loại bột và ứng dụng khác nhau đòi hỏi các loại thiết bị điều chỉnh khác nhau:

Máy phủ ba trục lăn (Máy phủ ba trục lăn)

Nguyên lý và đặc điểm: Bột được liên tục cắt, ép và va đập giữa ba con lăn. Điều này cho phép trộn đều bột và chất phụ gia, tạo ra lớp phủ đồng nhất.
Các loại bột áp dụng: Canxi cacbonat nặng/nhẹ, bột talc, muội than trắng, bột nano, v.v.
Mục đích sửa đổi:
- Cải thiện độ đồng đều bề mặt bột
- Tăng cường khả năng tương thích với nhựa, cao su và chất dẻo.
- Giảm sự hấp thụ dầu và cải thiện khả năng chảy
Quy trình hoạt động điển hình: Bột được trộn với chất điều chỉnh dạng lỏng hoặc bán lỏng và đưa vào máy ba trục lăn. Nhiều chu kỳ ép và cắt đảm bảo lớp phủ đồng đều trên bề mặt bột.

Máy phủ Pin Mill (Máy phủ màng bằng trục lăn)

Nguyên lý và đặc điểm: Bột được chịu tác động mạnh, lực cắt và luồng khí tốc độ cao giữa các tấm chốt quay. Các hạt bột được phủ đều, đồng thời có thể phân loại kích thước hạt và kiểm soát độ mịn.
Các loại bột áp dụng: Canxi cacbonat nặng/nhẹ, bột talc, bột silica siêu mịn, titan dioxit, bột oxit hoạt tính.
Mục đích sửa đổi:
- Lớp phủ bề mặt nhanh
- Cải thiện khả năng phân tán và ngăn ngừa sự vón cục.
- Tăng cường liên kết giao diện với các ma trận hữu cơ
Quy trình hoạt động điển hình: Bột và chất điều chỉnh được đưa vào máy nghiền trục lăn cùng lúc. Sự quay tốc độ cao và va đập của các trục lăn tạo ra quá trình xử lý bề mặt đồng đều, hoàn thành quá trình phân tán và điều chỉnh chỉ trong một lần nghiền.

Máy phủ Turbo Mill (Máy phủ màng tuabin)

Nguyên lý và đặc điểm: Bột bên trong máy nghiền tuabin chịu tác động của va chạm và cắt xé dưới luồng khí tốc độ cao và cánh quạt. Các chất điều chỉnh được thêm vào bằng phương pháp phun hoặc nguyên tử hóa. Phương pháp này cũng cho phép nghiền siêu mịn khô và phân loại hạt.
Các loại bột áp dụng: Nano bari sunfat, bột silica siêu mịn, muội than, titan dioxit, kẽm oxit, chất độn dẫn nhiệt, bột kim loại và các loại bột cao cấp khác.
Mục đích sửa đổi:
- Đạt được lớp phủ bề mặt mịn để đảm bảo khả năng phân tán của bột nano.
- Cải thiện độ ổn định nhiệt, khả năng chống cháy hoặc độ dẫn nhiệt.
- Cho phép thực hiện quá trình biến đổi khô với độ chính xác cao và tiết kiệm năng lượng.
Quy trình hoạt động điển hình: Bột được lưu thông trong luồng khí tốc độ cao trong khi dung dịch chất điều chỉnh được phun sương vào. Một lớp phủ đồng nhất được hình thành. Kích thước hạt có thể được điều chỉnh thông qua bộ phân loại luồng khí.

Hướng dẫn lựa chọn thiết bị độ chế

Dạng bột	Máy phủ điển hình	Các mục tiêu sửa đổi chính
Canxi cacbonat, bột talc, than đen trắng	Máy phủ ba trục lăn	Lớp phủ bề mặt đồng đều, giảm sự hấp thụ dầu, cải thiện khả năng phân tán.
Bột chức năng, Titan Dioxit	Máy phủ Pin Mill	Lớp phủ nhanh, cải thiện khả năng phân tán, ngăn ngừa sự vón cục, tăng cường liên kết giao diện.
Bột nano, chất độn dẫn nhiệt, bột kim loại	Máy phủ Turbo Mill	Lớp phủ mịn, cải thiện hiệu suất chức năng, phương pháp biến đổi khô hiệu quả

Phần kết luận

Bằng cách sử dụng máy phủ ba trục lăn, máy nghiền chốt và máy nghiền tuabin, bột có thể đạt được sự biến đổi bề mặt đồng nhất cao, cải thiện khả năng phân tán và tương thích với chất nền, giảm hấp thụ dầu và tăng cường hiệu suất cơ học và chức năng. Các thiết bị khác nhau phù hợp với các kích thước bột và yêu cầu biến đổi khác nhau. Trong công nghiệp, việc lựa chọn thiết bị dựa trên loại bột, ứng dụng và năng lực sản xuất.

Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi hữu ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với bộ phận chăm sóc khách hàng trực tuyến của Zelda nếu có bất kỳ thắc mắc nào khác.
— Đăng bởi Emily Chen