كربونات الكالسيوم المعدلة بحمض الستياريك، نقاط التشغيل!

حمض دهني معدل كربونات الكالسيوم يحسن توافق البوليمر من خلال تعزيز كراهية السطح للماء. المواد الكيميائية يؤدي الارتباط بحمض دهني إلى زيادة استقرار تشتت الجسيمات في المواد المركبة. يقلل هذا العلاج من حساسية الرطوبة مع الحفاظ على فعالية التكلفة. يتيح الالتصاق المحسن بين الأسطح التطبيقات الصناعية في الطلاءات والمطاط الصناعي.

‌كربونات الكالسيوم المعدلة بحمض الستياريك المزايا الرئيسية‌

• تحسين كراهية الماء (زاوية اتصال الماء >100 درجة)
• آليات الامتزاز المزدوجة (الترابط الكيميائي/الفيزيائي)
• الاستقرار الحراري (التحلل المؤكد بواسطة TGA فوق 300 درجة مئوية)
• القدرة على التكيف مع المصفوفة الواسعة (الإيبوكسي والمطاط والمواد اللاصقة)
• معالجة موفرة للطاقة (تحمل الرطوبة <1%)

حمض الستياريك هو حمض دهني شائع طويل السلسلة بسعر منخفض نسبيًا. وهو أكثر المواد المعدلة للسطح استخدامًا في كربونات الكالسيوم. ويتكون بشكل أساسي من جزأين: مجموعة محبة للدهون ومجموعة محبة للماء. تتفاعل المجموعات المحبة للماء مع أسطح كربونات الكالسيوم من خلال الامتصاص الفيزيائي الكيميائي. وهذا يعزز توافق الجسيمات وتشتتها في المصفوفات البوليمرية بما في ذلك البلاستيك والمطاط والمواد اللاصقة.

يمكن إنتاج كربونات الكالسيوم المعدلة بحمض الستياريك (الملح) بالطريقة الجافة أو الطريقة الرطبة. بشكل عام، تستخدم الطريقة الرطبة ستيرات، مثل ستيرات الصوديوم.

حمض دهني كربونات الكالسيوم المعدلة الجافة

تبدأ العملية بتجفيف كربونات الكالسيوم (إذا كانت الرطوبة <1%) لضمان استقرار المادة. ثم يضاف حمض الستياريك كمعدِّل للسطح، مما يتيح الامتصاص الفيزيائي الكيميائي من خلال مجموعاته المحبة للماء. وهذا يكمل تعديل سطح المسحوق لتحسين توافق البوليمر.

عند استخدام معدات معالجة سطح المسحوق المستمر، يتم تغذية المادة ومعدل السطح بشكل مستمر ومتزامن. يمكن إضافة حمض الستياريك مباشرة في شكل مسحوق صلب. تعتمد الجرعة على نوع المسحوق. حجم الجسيمات أو مساحة سطح محددة، عادة ما تكون 0.8%-1.2% من كتلة كربونات الكالسيوم.

نوصي بثلاثة أنواع من معدات سطح مسحوق كربونات الكالسيوم المستمر

يتطلب تعديل سطح كربونات الكالسيوم معدات متطورة لضمان التوحيد طلاء والكفاءة الصناعية. وتتفوق ثلاثة أنظمة طلاء مستمرة في هذا المجال:

آلة طلاء مطحنة الدبوس

• يحقق توحيد طلاء 99% من خلال تصادمات الدوار والثابت عالية السرعة.
• معالجة الجسيمات التي تقل عن 20 ميكرومتر مع إمكانية التحكم في الدقة القابلة للتعديل.
• يتيح الطحن والطلاء في وقت واحد في الظروف الجافة.

آلة طلاء توربو ميل

• يجمع بين قوة الطرد المركزي وتدفق الهواء لتحقيق التشتت السريع.
• يقلل استهلاك المعدِّل بنسبة 15% باستخدام غرف الخلط متعددة المراحل‌.
• تتعامل مع إنتاجية تصل إلى 10 أطنان في الساعة للإنتاج على نطاق واسع.
• يحافظ على معدل تنشيط 97% مع التحكم الدقيق في درجة الحرارة‌.

ماكينة طلاء بثلاث أسطوانات

1. استثمار منخفض:تكنولوجيا ناضجة بتكاليف استثمارية منخفضة.
2. طلاء فعال:معدل طلاء مرتفع مع الحد الأدنى من التكتلات.
3. الفوائد البيئية:لا يوجد انبعاث للغبار أثناء التشغيل.
4. كفاءة الطاقة:الاحتكاك الذاتي يولد الحرارة، مما يقلل من تكاليف الطاقة.
5. الإنتاج المستمر:مناسبة للاستخدام الصناعي على نطاق واسع.

تستخدم عملية تعديل طلاء السطح خلاطات يتم التحكم في درجة حرارتها مثل أنظمة المجاديف عالية السرعة/الأفقية‌. تتضمن عملية الدفعات هذه دورات خلط مدتها من 15 إلى 60 دقيقة مع مواد مقاسة مسبقًا وحمض دهني‌. تتراوح جرعات حمض دهني من 0.8 إلى 1.5 وزن/1 طن/3 طن من كربونات الكالسيوم؛ تحافظ درجة حرارة التفاعل على 100 درجة مئوية‌. يتم تفريغ المواد المعالجة للتعبئة والتغليف بعد الامتصاص السطحي الكامل‌.

من أجل جعل حمض الستياريك أكثر انتشارًا ويتفاعل بشكل متساوٍ مع جزيئات كربونات الكالسيوم، يمكن أيضًا تخفيف حمض الستياريك بمذيب (مثل الإيثانول اللامائي) مسبقًا. يمكن أيضًا إضافة إضافات أخرى بكميات مناسبة أثناء التعديل.

كربونات الكالسيوم المعدلة الرطبة بحمض الستياريك

التعديل الرطب هو تعديل سطح كربونات الكالسيوم في المحلول المائي. العملية العامة هي أولاً تحويل حمض الستياريك إلى صابون، ثم إضافته إلى ملاط كربونات الكالسيوم، وبعد فترة معينة من التفاعل، يتم ترشيحه وتجفيفه. من الأسهل تشتيت كربونات الكالسيوم في الطور السائل مقارنة بالطور الغازي.

بالإضافة إلى ذلك، من خلال إضافة المشتتات، يكون تأثير التشتت أفضل، وبالتالي فإن جزيئات كربونات الكالسيوم وجزيئات تعديل السطح في الطور السائل تعمل بشكل أكثر توازناً. عندما تمتص جزيئات كربونات الكالسيوم الستيرات، يتم تقليل طاقة السطح. حتى إذا تشكلت جزيئات ثانوية بعد الترشيح والتجفيف، فإن تكتلها وقوة الترابط تضعف، ولن تتشكل تكتلات صلبة. يمكن إعادة تشتيتها بقوة قص صغيرة.

تعتبر معدات تعديل السطح الرطب أبسط بشكل عام، وهي في الغالب عبارة عن حاويات مزودة بمحركات وخلاطات ثابتة. يمكن للتحريك القوي تحسين كفاءة تنشيط التعديل وتقصير وقت التفاعل، ولكن متطلبات أداء المعدات عالية.

على الرغم من إمكانية إجراء تعديل السطح الرطب في درجة حرارة الغرفة، إلا أن وقت التفاعل طويل. لذلك، من الضروري عمومًا تسخين تعديل السطح، وتكون درجة حرارة التعديل عمومًا حوالي 50-100 درجة مئوية.

يتم استخدام تعديل السطح الرطب غالبًا لتعديل سطح كربونات الكالسيوم الخفيفة وكربونات الكالسيوم الثقيلة فائقة الدقة المطحونة بالطريقة الرطبة.