Weißer Ruß ist der allgemeine Begriff für weiße, pulverförmige, röntgenamorphe Kieselsäure und Silikatprodukte, wobei hauptsächlich gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure und ultrafeines Kieselgel sowie pulverförmige synthetische Kieselsäure, Aluminium- und Calciumsilikat usw. gemeint sind. Weißer Ruß ist ein poröses Material und seine Zusammensetzung kann als SiO2·nH2O ausgedrückt werden, wobei nH2O als oberflächliche Hydroxylgruppen vorhanden ist. Löslich in Ätzlauge und Flusssäure, jedoch unlöslich in Wasser, Lösungsmitteln und Säuren (außer Flusssäure). Es ist hochtemperaturbeständig, nicht entflammbar, geschmacks- und geruchslos und weist eine gute elektrische Isolierung auf.
Was ist weißer Ruß?
Nach der Herstellungsmethode wird Siliciumdioxid im Allgemeinen in Niederschlagssiliciumdioxid und Gasphasensiliciumdioxid unterteilt. Dampfphasensiliciumdioxid ist eine Form weißer, amorpher, flockiger, durchscheinender, fester kolloidaler Nanopartikel (Partikelgröße weniger als 100 nm) unter normalen Bedingungen. Es ist ungiftig und hat eine riesige spezifische Oberfläche. Dampfphasensilika besteht aus Nanosilika mit einer Reinheit von bis zu 99% und Partikelgrößen von bis zu 10 bis 20 nm, aber der Herstellungsprozess ist komplex und teuer; Niederschlagsilika wird in traditionelle Niederschlagsilikate und spezielle Niederschlagsilikate unterteilt. Ersteres bezieht sich auf Silikate, die unter Verwendung von Schwefelsäure, Salzsäure, CO2 und Wasserglas als Grundrohstoffe hergestellt werden, während letzteres sich auf Silikate bezieht, die unter Verwendung von Hypergravitationstechnologie, Sol-Gel-Methode hergestellt werden. chemisch Kristallmethode und Sekundärkristallisation. Gefällte Kieselsäure wird hauptsächlich als Verstärkungsmittel für Naturkautschuk und synthetischen Kautschuk, Zahnpasta-Reibmittel usw. verwendet. Pyrogene Kieselsäure wird hauptsächlich als Verstärkungsmittel für Silikonkautschuk, Beschichtungen und ungesättigte Harzverdickungsmittel verwendet. Ultrafeines Kieselgel und Aerogel werden hauptsächlich als Beschichtung Mattierungsmittel, Verdickungsmittel, Folienöffner usw.
Anwendung von weißem Ruß
Silica, auch bekannt als hydratisiertes Siliciumdioxid (chemische Formel für SiO2-nH2O), ist eine weiße, ungiftige, amorphe, mikrofeine, pulverförmige anorganische Siliciumdioxidverbindung mit Poren, hoher Dispergierbarkeit, geringem Gewicht, chemischer Stabilität, hoher Temperaturbeständigkeit, Nichtbrennbarkeit, guter elektrischer Isolierung und anderen hervorragenden Eigenschaften und wird häufig in der Kunststoff-, Gummi-, Papier-, Beschichtungs-, Farbstoff- und Druckfarbenherstellung und in anderen Bereichen verwendet.
Anwendungen in Reifen
Kieselsäure wird als Verstärkungsmittel verwendet und die größte Menge wird in der Gummiindustrie verwendet, wo sie 70 % der Gesamtmenge ausmacht. Kieselsäure verbessert die physikalischen Eigenschaften von Gummi erheblich, verringert die Gummihysterese und senkt den Rollwiderstand von Reifen, ohne dass ihre Nassrutschfestigkeit verloren geht. In der Gummiindustrie ist Ruß ein sehr wirksames Verstärkungsmittel, sein größter Nachteil ist jedoch, dass er nicht zur Herstellung farbiger Produkte verwendet werden kann. Ultrafeine Kieselsäure als Verstärkungsfüllstoff für die Herstellung von Rohreifen kann anstelle von Ruß in der Seitenwand verwendet werden und erhöht die Reißfestigkeit und Risswachstumsbeständigkeit der Seitenwand erheblich, ohne die Vulkanisationszeit wesentlich zu beeinflussen. Die Ozonalterungsbeständigkeit hängt von der Menge an Antioxidantien und Kieselsäure ab. Das Hinzufügen von Kieselsäure zum Laufflächengummi von Reifen kann die Schnitt- und Reißfestigkeit der Lauffläche verbessern und das Aufprallen und Herunterfallen von Blöcken verringern. Der Rollwiderstand von mit Kieselsäure gefülltem Gummi kann im Vergleich zu gewöhnlichem mit Ruß gefülltem Gummi um 30 % reduziert werden.
Anwendung in Entschäumern
Dampfphasensilikate gibt es im Allgemeinen in zwei Arten: hydrophil und hydrophob. Hydrophobe Produkte sind hydrophile Produkte nach chemischer Oberflächenbehandlung. Hersteller von Entschäumern verwenden heute im Allgemeinen hydrophobe Dampfphasensilikate, deren hydrophobe Oberflächengruppen das hydrophobe Ende des Tensids im Schaumsystem anziehen, sodass hydrophobe Feststoffpartikel hydrophil werden, wodurch die Tensidkonzentration im Schaum verringert und die Entschäumungsgeschwindigkeit verbessert wird. Dies fördert das Aufbrechen des Schaums und verbessert die Entschäumungsgeschwindigkeit.
Anwendung in der Farben- und Lackindustrie
Kieselsäure kann bei der Herstellung von Beschichtungen als Rheologieadditiv, Antisinkmittel, Dispergiermittel und Mattierungsmittel verwendet werden und hat eine verdickende, Antisinkmittel-, Thixotropie- und Mattierungsfunktion usw. Außerdem kann sie die Wetterbeständigkeit und Kratzfestigkeit von Beschichtungen verbessern, die Haftfestigkeit zwischen der Beschichtung und dem Substrat sowie die Härte der Beschichtung verbessern, die Alterungsbeständigkeit von Beschichtungen verbessern und die UV-Absorption und die Infrarotlichtreflexionseigenschaften verbessern.
Anwendung in der Elektronikverpackung
Durch die oberflächenaktive Behandlung mit pyrogener Kieselsäure, die vollständig in der silikonmodifizierten Epoxidharz-Verkapselungsklebstoffmatrix dispergiert ist, können Sie die Aushärtungszeit des Verkapselungsmaterials erheblich verkürzen (um 2,0–2,5 Stunden) und die Aushärtungstemperatur auf Raumtemperatur senken, sodass die Versiegelungsleistung des OLED-Geräts deutlich verbessert und die Lebensdauer des OLED-Geräts erhöht wird.
Durch die zusätzliche Anwendung von pyrogener Kieselsäure wird der früher für die Verkapselung elektronischer Geräte erforderliche Prozess in einer speziellen Umgebung auf Raumtemperatur reduziert, was die Produktionskosten deutlich senkt und die Aushärtezeit des Verkapselungsmaterials verkürzt, was die Produktionseffizienz deutlich verbessert und die Produktionskosten senkt. Dies hat eine förderliche Funktion für die Popularisierung und Anwendung einer neuen Generation von OLED-Displaytechnologie.
Anwendung in Kunststoffen
Kieselsäure wird auch häufig in neuen Kunststoffen verwendet. Das Hinzufügen einer kleinen Menge Kieselsäure beim Mischen von Kunststoffen erzeugt einen offensichtlichen Verstärkungseffekt und verbessert die Härte und die mechanischen Eigenschaften des Materials, wodurch die Verarbeitungstechnologie und die Leistung der Produkte verbessert werden. Darüber hinaus weist Kieselsäure die Eigenschaften einer kleinen Partikelgröße und einer hohen Durchlässigkeit auf, wodurch der Kunststoff dichter werden und seine Transparenz erhöht werden kann.
Anwendung in der Keramik
Wenn gasförmige Kieselsäure anstelle von nanometergroßem Al2O3 zu 95 % Porzellan hinzugefügt wird, können beide die Rolle von Nanopartikeln spielen und gleichzeitig die zweite Phase der Partikel bilden. Dies verbessert nicht nur die Festigkeit und Zähigkeit des Keramikmaterials, sondern verbessert auch die Härte des Materials und den Elastizitätsmodul und andere Eigenschaften. Der Effekt ist wünschenswerter als bei der Zugabe von Al2O3. Die Verwendung von gasförmiger Kieselsäure zum Verbinden von Keramiksubstraten verbessert nicht nur die Verdichtung, Zähigkeit und Oberflächenbeschaffenheit des Substrats, sondern senkt auch die Sintertemperatur erheblich. Darüber hinaus ist die Wirkung von gasförmiger Kieselsäure bei der Anwendung in Keramikfiltern, Korundkugeln und anderen Keramikprodukten ebenfalls sehr bedeutsam.
Anwendung in der Papierindustrie
HerstellungIn der Papierindustrie können pyrogene Kieselsäureprodukte als Papierklebemittel verwendet werden, um die Weiße und Opazität des Papiers zu verbessern, die Ölbeständigkeit, Abriebfestigkeit, Haptik, Bedruckbarkeit und den Glanz zu verbessern. Außerdem können sie für Solarisationspapier verwendet werden, wodurch die Papieroberflächenqualität und Tintenstabilität verbessert werden und keine Risse auf der Rückseite entstehen. Außerdem können sie in Azidpapier verwendet werden, um hervorragendes Blaupausenpapier herzustellen, und sie können in beschichtetem Papier anstelle von Titandioxid verwendet werden. Die Zugabe von 1-2% pyrogenen Kieselsäureprodukten kann das Gewicht des Papiers verringern und es dünner machen, die Festigkeit verbessern und das Eindringen von Tinte verhindern, aber auch den Drucktext klarer machen und die Opazität erhöhen.
Anwendung in Zahnpasta
Gefällte Kieselsäure ist derzeit das wichtigste Reibmittel für Zahnpasta. Gefällte Kieselsäure hat eine große spezifische Gesamtoberfläche, eine starke Adsorptionskapazität, Adsorption von Substanzen und gleichmäßige Partikel, was aufgrund ihrer Stabilität, Ungiftigkeit und Unschädlichkeit zur Verbesserung der Transparenz beiträgt. Es ist ein besserer Rohstoff für Zahnpasta. Der Brechungsindex von Kieselsäure beträgt 1,45 bis 1,50, was dem Brechungsindex anderer Inhaltsstoffe in Zahnpasta sehr nahe kommt. Wenn sie also miteinander vermischt werden, wirkt sie als Transparenzmittel. Diese Eigenschaft wird verwendet, um transparente Zahnpasta herzustellen, eine Eigenschaft, die bei keinem anderen Reibemittel vorhanden ist.
Anwendungen in der Kosmetik
Die hervorragenden Eigenschaften von Kieselsäure, wie Ungiftigkeit, Geruchlosigkeit und einfache Färbung, führen dazu, dass sie in der Kosmetikindustrie weit verbreitet ist. Kieselsäure wird in Hautpflegeprodukten und Kosmetika verwendet, damit die Haut ein glattes und weiches Gefühl erzeugt („Kugellagereffekt“), was zu einem „Weichzeichnereffekt“ führt, der das auf die Hautoberfläche gestrahlte Licht gleichmäßig verteilt, sodass Falten und Hautunreinheiten nicht leicht zu erkennen sind. Hautbleiche. Darüber hinaus verhindern die thixotropen Eigenschaften von Kieselsäure das Absetzen von Pigmenten und können in Produkten wie Lippenstift und Nagellack verwendet werden.
Anwendung von Kieselsäure in Gummischuhen
Silica hat einen hohen Weißgrad und feine Partikel. Die Verwendung von transparentem Silica-Vulkankautschuk mit hoher Transparenz kann die allgemeinen physikalischen Eigenschaften des Kautschuks verbessern. Daher wird Silica als Hauptverstärkungsfüllstoff häufig bei der Herstellung von hochwertigen Lederschuhen, Sportschuhen und Schuhsohlen verwendet, insbesondere bei transparenten und halbtransparenten Sohlen im Kautschuk. Es kann die Abriebfestigkeit, Härte, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit von Schuhsohlen verbessern.
Anwendung in der Pharmaindustrie
Die physiologische Inertheit, die hohe Absorption, die Dispersion und die Verdickungseigenschaften von Kieselsäure werden in pharmazeutischen Präparaten häufig genutzt. Französische Forscher haben herausgefunden, dass bei Ranitidin, Methomylamin, Pirenzepin und anderen Arzneimitteln die Zugabe einer kleinen Menge gasförmiger Kieselsäure deren Mobilität verändert; bei Arzneimitteln, die Ashwagandha und andere enthalten, kann die Zugabe einer kleinen Menge gasförmiger Kieselsäure die Auflösungsrate verändern, d. h. die Dispersion und Absorption schwer löslicher Arzneimittel in Wasser verändern; bei Pulvern, die Aspirin enthalten, verändert die Zugabe einer kleinen Menge gasförmiger Kieselsäure die antistatischen Eigenschaften des Pulvers.
Kieselsäure kann auch als Absorptions- und Dispergiermittel bei der Herstellung von Tabletten für westliche Medikamente wie Vitamin C verwendet werden. Bei der Herstellung von Arzneimittelkapseln kann die Zugabe einer kleinen Menge Kieselsäure die Rolle eines Trägers übernehmen. Laut den Herausgebern von China Powder Network haben japanische Forscher herausgefunden, dass sich durch Zugabe einer kleinen Menge Kieselsäure in der Formel von Polyethylen-Verpackungsmaterialien sterilisierte Verpackungsfolien für Arzneimittel herstellen lassen.
Anwendungen in Tinten
Kieselsäure wird auch verwendet, um den Tintenfluss in Druckern zu steuern, damit die Tinte nicht willkürlich fließt oder hängt, um einen gestochen scharfen Druck zu erzielen. In Getränkedosen steuert es die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Sprühbeschichtungen. Pyrogene Kieselsäure wird auch als Dispergiermittel und Flusskontrollmittel in Tonerkartuschen für Kopierer und Laserdrucker verwendet.
Anwendungen in Pestiziden
Kieselsäure wird in Pestiziden als Herbizide und Insektizide verwendet. In Mischungen aus zwei gängigen Herbiziden, Dinitroanilin und Harnstoff, verhindert die Zugabe kleiner Mengen pyrogener Kieselsäure und gefällter Kieselsäure das Zusammenbacken solcher Mischungen. Die Zugabe kleiner Mengen pyrogener Kieselsäure zu körnigen Insektizidformulierungen ist bei der Kontrolle und Verhinderung der Entstehung schädlicher Organismen wirksamer. Kieselsäure kann auch als Absorptionsmittel für Schadstoffe im Boden verwendet werden, indem sie diese absorbiert.
Anwendung im täglichen Bedarf
Lebensmittelverpackungen, denen Kieselsäure zugesetzt wurde, können Obst und Gemüse dabei helfen, die Frische zu bewahren. Kieselsäure kann auch als hochwirksames Fungizid verwendet werden, um verschiedene Obstkrankheiten zu verhindern und zu bekämpfen. Bei der Herstellung von Alkohol kann eine kleine Menge Kieselsäure hinzugefügt werden, um das Bier zu reinigen und die Frische zu verlängern. Bei Strickwaren mit Vinylchlorid ändert sich die Leistung, wenn eine kleine Menge pyrogener Kieselsäure hinzugefügt wird, und Kieselsäure dient als Mattierungsmittel. Sie bleibt auf der Oberfläche des Gewebes und dringt nicht in das Gewebe ein.
Welche Art von Zerkleinerungsanlage eignet sich zum Zerkleinern von weißem Ruß?
Herstellung von leicht dispergierbarem ultrafeinem weißen Ruß unter Verwendung Fließbettstrahlmühle Zerkleinerungssystem. Die spezifischen Anforderungen an die Steuerung des Luftstromzerkleinerungsprozesses und die häufigsten Probleme sind wie folgt:
Strahlpulverisierungsverfahren Dieses Verfahren besteht hauptsächlich aus Wirbelschicht Strahlpulverisierer oder Scheibenstrahlpulverisierer, Luftkompressorsystem, Zuführsystem, Mischsystem, Vorrichtung zur Zugabe von Dispergiermitteln (hinzugefügt nach Kundenwunsch), Vorrichtung zur quantitativen Zufuhr (Einzel- oder Doppelzufuhr), Siebsystem, Eisenentfernungssystem, Staubentfernungssystem, Verpackungssystem usw.
Wichtige Punkte bei der Prozesssteuerung von Strahlmühlen
(1) Das Einstellen der Höhe des Teleskopzylinders der Scheibenmühle oder der Geschwindigkeit des Klassifikators der Fließbettmühle wirkt sich auf den Hagermann-Feinheitswert und die Leistung aus. Wenn bis zu 4 Ringe verwendet werden, um die Höhe des Teleskoprohrs einzustellen und dann den Materialauslassabstand einzustellen, kann dies wie folgt verstanden werden: Nehmen Sie alle 4 Ringringe und das Auslassteleskoprohr heraus und positionieren Sie sie dann gemäß der Tabelle neu (platzieren Sie n unten den ersten Ring, dann das Auslassteleskoprohr und schließlich 4-n weitere Ringe oben). Hinweis: Die Zuführgeschwindigkeit, der Zuführdruck, der Mahldruck und die Position der Schubdüse haben sich nicht geändert, nur die Mahlsituation nach der Änderung der Ringringposition.
(2) Beseitigen Sie das Phänomen der Trichterüberbrückung. Im oberen Teil des Schneckenförderers kann das Rohmaterial aufgrund des Brückenphänomens einen Hohlraum bilden, der die tatsächliche Zufuhrmenge und damit die Leistung beeinträchtigt. Durch die Installation eines Vibrators kann das Brückenphänomen beseitigt werden.
(3) Durch Anpassung des Arbeitsdrucks und der Fördermenge kann die Produktqualität in begrenztem Umfang angepasst werden.
(4) Nachdem das Pigment gemahlen wurde, ändert sich die Farbe. Je höher der Arbeitsdruck, desto größer ist das Luftansaugvolumen pro Zeiteinheit und desto größer kann der Bereich der Farbänderungen pro Druckeinheit sein. Es gibt keine genaue Regel. Hinweis: Das Mahlen dient nur dazu, die entsprechende Produktfeinheit zu erreichen und die Farbe des Produkts in begrenztem Umfang zu ändern. Es wird nicht empfohlen, die Mahlparameter anzupassen, um eine großflächige Farbänderung zu erzielen.
(5) Im Allgemeinen ist der Hagermann-Reinheitswert des Produkts kleiner als der Hagermann-Feinheitswert. Die Produktklarheit wird durch den Gehalt an Rohstoffsiebrückständen beeinflusst. Nach dem Feinmahlen kann die Klarheit nur verbessert werden, aber letztendlich ist sie nicht mehr nutzbar. Klarheit und Feinheit sind dasselbe.
(6) Die Produktionsrate wird durch die Frequenz des Schneckenförderers gesteuert, und die Fördermenge hängt von der Schwingungsdichte des Rohmaterials und der Dichtheit des Venturi-Systems ab. Beispielsweise hat die Tatsache, ob der Druckausgleicher geschlossen ist, einen größeren Einfluss auf die Fördermenge von Eisengelbpigment, aber einen geringeren Einfluss auf Eisenschwarz und Eisenrot. Wir können den Ausgleicher auch öffnen und die Förderfrequenz erhöhen, um die Fördergeschwindigkeit zu erhöhen und die Leistung zu steigern. Der aktuelle Ansatz besteht darin, den Druckausgleicher zu schließen.
(7) Durch Anpassen des Arbeitsdrucks kann die gewünschte Produktqualität erreicht werden. Beispielsweise kann bei Eisenrot-, Eisenschwarz- und Eisengelbprodukten, wenn andere Bedingungen unverändert bleiben, die Feinheit durch einfaches Erhöhen des Arbeitsluftdrucks verbessert werden. Gleichzeitig kann durch Erhöhen des Arbeitsdrucks die Viskosität von Eisengelb verringert werden. Es gibt jedoch eine Grenze für die Änderung der Feinheit durch Erhöhen des Arbeitsdrucks. Über diese Grenze hinaus wird es bei der Änderung der Feinheit nicht viel helfen.
(8) Der Venturi-Zufuhranschluss muss mit der Position des oberen Polsters der Mahlkammer der Mühle ausgerichtet sein. Es gibt 6 bis 12 gleichmäßig in der Mahlkammer verteilte Mahldüsen. Die Einspritzpositionen dieser Düsen entsprechen der Richtung der Venturi-Zufuhr. Wenn die Richtungen nicht übereinstimmen, kann es zu Materialrückschlägen, d. h. zu Pulverausstoß, kommen.
(9) Feinheit des Produkts: Sie hängt mit der Produktionsmethode und dem Produktionsprozess der Rohstoffe, der mikroskopischen Partikelform, der Kristallform, der Aggregatgröße usw. zusammen.
(10) Ölaufnahme und Viskosität von Eisengelbprodukten: Dies hängt mit der Herstellungsmethode, dem Herstellungsprozess, der mikroskopischen Partikelform, der Kristallform, der Aggregatgröße usw. der Rohstoffe zusammen. Die Ölaufnahme und Viskosität von Eisengelbprodukten kann durch Zugabe von Additiven verringert werden, aber im Allgemeinen wird die Zugabe nicht empfohlen. Durch physikalisches Walzen kann die Ölaufnahme und Viskosität von Eisengelbprodukten verringert werden.
(11) Die Hauptursache für den Staubausstoß ist das Ungleichgewicht des Systemdrucks, ein natürliches Phänomen, das durch die Bildung eines großen Überdrucks im System verursacht wird. Gleichzeitig führt eine zu geringe Zufuhrmenge auch zu einem Ungleichgewicht im System und es kommt auch zu einem Staubausstoß. Aufgrund von Alterung und verstopften Löchern im Staubsammelbeutel kann auch Staub entstehen.
(12) Auswirkungen des Staubabscheidesystems auf den Produktionsprozess: Das Staubabscheidesystem sollte über eine ausreichende Abscheidekapazität verfügen und die im System erzeugten 1800–3600 m3/h Abgase sollten durch Zwangsabsaugung entfernt werden, um den normalen Betrieb des Systems aufrechtzuerhalten. Je nach Produktionsbedarf wird das System durch Einstellen des Öffnungsgrads der Klappe in einem leicht positiven oder leicht negativen Druckzustand gehalten. Im Allgemeinen ist die Regelklappe vollständig geöffnet. Bei längerem Gebrauch wird der Staubsammelbeutel leicht durch Staub verstopft, was zu übermäßigem Gegendruck in der Systemeinheit führt. Daher sollten Beutel und Abscheider gereinigt werden, insbesondere wenn der Staubsammler einen relativ hohen Rückspüldruck benötigt. Dies kann durch Verstopfung verursacht werden. Was führt dazu, dass der Beutel verstopft? Alterung von Stoffbeuteln, Anhaften klebriger Substanzen, langfristige Trennung von Abgasen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, hoher Feuchtigkeitsgehalt der Rohstoffe, Magnetismus der Rohstoffe usw. sind alles Ursachen für eine Verstopfung des Beutels.
(13) Eisenentferner und Siebmaschinensystem – die letzte Qualitätskontrollstufe: Obwohl die Materialien während der Zuführung gesiebt und Verunreinigungen entfernt werden, ist es unvermeidlich, dass einige feste Verunreinigungen durch das Netz rutschen, darunter Schrauben, Steine und Systemausrüstung aufgrund von Korrosion. Es besteht die potenzielle Gefahr, dass Schmutz und andere Fremdkörper in das fertige Produkt gelangen. Bevor die Materialien schließlich in den Lagertank gelangen, können Magneteisenentferner und Hochfrequenzsiebe verwendet werden, um diese Fremdkörper zu entfernen und so die Produktqualität sicherzustellen und zu verbessern.