Почему надо проводить модификацию поверхности карбоната кальция?

Улучшается совместимость.

Благодаря модификации поверхности повышается межфазная совместимость и сродство карбоната кальция с организмами, а также улучшаются характеристики продукции с композитными материалами, такими как резина или пластик.

Пример: Карбонат кальция, обработанный связующим веществом органического титаната, обладает хорошей совместимостью с молекулами полимера, что может значительно улучшить механические свойства термопластичных композиционных материалов, такие как ударная прочность, прочность на растяжение, прочность на изгиб и коэффициент удлинения.

Повышается дисперсия.

Ультратонкость, является важным способом улучшения качества карбоната кальция, но чем меньше размер частиц (фракций) карбоната кальция, тем выше поверхностная энергия, тем сильнее эффект адсорбирующего действия и тем серьезнее явление коацервации.

Посредством модификации поверхности, модификатор можно целенаправленно адсорбировать на поверхность карбоната кальция, так чтобы поверхность обладала характеристиками электрического заряда и нелегко воссоединялась (коацервация), тем самым достигла хорошей дисперсии в основной структуре.

Снижается величина поглощения масла.

После модификации поверхности, степень дисперсии повышается и пустоты (зазор) между гранулами уменьшаются. В то же время, покрытие поверхности карбоната кальция модифицированными молекулами уменьшает пустоты в частицах (гранулах), тем самым изменяет поверхностные свойства карбоната кальция и ослабляет его поверхностную полярность, сила трения между частицами (гранулами) уменьшается, скопление становится более плотным, а величина поглощения масла снижается.

Расширение высококачественного применения на рынке.

Благодаря модификации поверхности карбонат кальция обладает хорошим сродством и пониженной способностью поглощать масло, что позволяет лучше использовать его в таких областях, как производство пластмасс, лакокрасочных изделий, резины, бумаги, герметиков, воздухопроницаемых пленок для улучшения качества продукции и дальнейшего снижения производственных затрат.

Увеличение добавленной стоимости продукции.

Существует избыток мощностей по производству обычного карбоната кальция, конкуренция за недорогую продукцию является жесткой. Эффект использования карбоната кальция после модификации поверхности значительно улучшился, хороший опыт пользователя, стоимость продукции соответственно возросла.

Наделение многими функциональными характеристиками.

Карбонат кальция на поверхности покрытый диоксидом кремния, может частично заменить белую сажу и дополнить недостатки белой сажи в определенных свойствах; легкий карбонат кальция на поверхности покрытый металлом, может улучшить некоторые специальные свойства резиновых изделий; композитные материалы из карбоната кальция, покрытые диоксидом титана, могут в определенной степени заменить титановые белила; кислотостойкий карбонат кальция может быть получен при обработке фосфатом, алюминатом, силикатом или солью бария.

Описание технологии модификации

Модификация поверхности имеет большое практическое значение для улучшения характеристик порошка, повышения его практической ценности и открытия новых областей применения.

В пластиках, резине, клеях и других полимерных материалах и композиционных материалах неметаллические порошковые наполнители, такие как карбонат кальция, каолин, тальк, кварц, волластонит, асбест, гидроксид магния, гидроксид алюминия и т. д. поверхность наполнителя должна пройти процесс обработки для повышения его совместимости с матрицей, дисперсности, механической прочности и комплексных характеристик.

Модификация поверхности является одним из необходимых методов обработки наполнителей для перехода от обычных добавочных к функциональным наполнителям, а также основной целью модификации поверхности минеральных наполнителей.Основные функции модификации поверхности минеральных наполнителей включают диспергирование, снижение вязкости, увеличение наполнения и межфазную механику. Наиболее часто используемыми методами модификации являются метод химической модификации поверхности, метод модификации покрытия и метод химической модификации механическим усилием. В основном содержание исследования включает механизм модификации, модификатор (присадка), технологию и оборудование модификации, управление процессом, тестирование и оценку продукта и т.д.

Основные технологические условия

Цели, способы и модификатор, технологические оборудования модификации разные, но основной принцип модификации заключается в получении наибольшего коэффициента покрытия или эффекта модификации с наименьшим количеством материала для покрытия или наименьшими затратами.

Технология модификации поверхности должна соответствовать требованиям или условиям применения модификатора, иметь хорошую дисперсность в отношении модификатора, обеспечивать равномерное и прочное покрытие модификатора на поверхности порошка, хорошую управляемость технологическими параметрами и стабильное качество продукта.

  • Для повышения дисперсности модификатора используется такие меры, как разбавление, эмульгирование и добавление пульверизации, лучше всего непрерывное распыление или капельное распыление в сочетании с непрерывной подачей сырья порошку;
  • Точное дозирование модификатора и сырья, равномерное добавление и подача сырья, обеспечивают мгновенную точность коэффициента соотношения компонентов;
  • Регулирование температуры и времени в системе должно соответствовать требованиям механизма модификации или модификатора к технологическим условиям и обеспечивать реакцию модификации или достаточность нанесения покрытия;
  • Хорошие условия эксплуатации оборудования;
  • Другие факторы, например использование вспомогательного комплексного оборудования, таких ка диспергатор или классификатор, факторы окружающей среды (температура, влажность) и т.д.

Преимущества и недостатки производительности оборудования для модификации поверхности заключаются в его эксплуатационных характеристиках.

Это может привести к полному и равномерному контакту сырья и модификатора, также обеспечить хорошее дисперсионное состояние, чтобы добиться равномерной адсорбции одной молекулы и уменьшения количества модификатора.

Температуру и время реакции можно регулировать в определенной степени, чтобы реакцию можно было проводить при оптимальной температуре и времени для достижения хорошего эффекта химической модификации поверхности.

Низкое энергопотребление и износостойкость, хорошие условия для эксплуатации.

01

Технология модификации вихревой мельницы

Принцип работы и характеристики: применяется конический ротор и статор, зазор между ротором и статором можно регулировать; линейная скорость ротора может достигать 120 м/с; для завершения процесса нанесения покрытия, сырье подвергается высокоскоростному удару, сдвигу и трению между ротором и статором.

Диапазон мощности:22kW~110kW
Максимальная производительность:4t/h

Преимущества:

  • Большой объем воздуха, использующий вихревой ток, генерируемый высокоскоростным вращением оборудования, полностью диспергированный, высокая скорость нанесения покрытия, отсутствие мертвой зоны;
  • Регулируемое дробильное устройство, подходящее для модификации покрытия порошка 325~3000 меш, подходит для широкого диапазона размеров частиц;
  • Внешнее нагревательное устройство, регулируемая температура, стабильная продукция;
  • Устройство распыления с точным дозированием, автоматизация и использование меньшего количества модификатора;
  • Время покрытия можно контролировать с помощью внешнего вытяжного вентилятора, подходит для покрытия различных модификаторов.
ModelRTM-300RTM-400RTM-500RTM-750RTM-1000
Particle sizeD97:10μmD97:10μmD97:10μmD97:10μmD97:10μm
Size500kg/h900kg/h1500kg/h2000-2500kg/h4000kg/h
Power22kW37kW45kW75kW110kW

02

Технология модификации роторной мельницы серии ULM-С

Принцип работы и особенности: когда оборудование работает на высокой скорости, оно приводит в действие сильный воздушный поток, позволяя скопившимся частицам порошка оставаться во внутреннем статоре оборудования, а статор имеет специальную форму канавки. Давление и скорость ветра образуют мощный вихрь, который создает сдвигающее усилие, силу трения и центробежную силу, быстро разбивает сырье на отдельные частицы и восстанавливает их до исходного размера частиц или естественной кристаллической формы.

Преимущества:

  • Интегрированная функция сушки и измельчения, высокая эффективность и низкие эксплуатационные расходы;
  • Выдерживает высокие температуры до 400°C, подшипник имеет теплоизоляционную конструкцию;
  • Заменяемые шлифовальные блоки и футеровки, в соответствии с различными видами сырья можно выбирать футеровки из разных материалов;
  • Можно выбирать встроенное классификационное колесо, и крупнозернистый материал циркулирует и измельчается в мельнице;
  • Нагревательный воздух может быть подключен извне для одновременной реализации функций сушки и дисперсии. Под действием высокоскоростного ротора в зоне дробления и диспергирования сырье полностью контактирует с горячим воздухом, площадь теплообмена большая, влага эффективно отводится, источник тепла используется более эффективно, экономия энергии по сравнению с традиционной сушкой 30%-50%.

03

Технология модификации трехвалковой мельницы

Принцип работы и особенности: посредством относительного вращения трех роторов меняется вихревой поток циклона, осуществляется нанесение покрытия на поверхности порошка. Не требуется нагревательное устройство, низкие инвестиции и низкие эксплуатационные расходы.

Преимущества:

  • Процесс отработан, низкие инвестиции, подходит для модификации покрытия стеариновой кислотой. Выработка тепла самотрением, малое количество вспомогательного оборудования;
  • Подходит для модификации порошка 325~1250 меш.

Недостатки:

  • Объем воздуха небольшой, плохая дисперсия, особенно для мелкого порошка, большое количество применяемого модификатора;
  • Факторы окружающей среды легко влияют на выделение тепла самотрением, плохой контроль температуры модификации;
  • Есть мертвая зона, низкий коэффициент покрытия.
ModelSG200SG3/300SG3/600SG3/900
Size (D97:10μm)150kg/h1.5t/h3t/h6t/h
Power11kW55.5kW111kW225kW

04

Технология модификации штифтовой дисковой мельницы

Принцип работы и особенности: два ротора движутся относительно друг друга, а линейная скорость достигает более 200 м/с. Высокоскоростной удар, сдвиг и трение приводят к полному диспергированию сырья и резкому повышению температуры, что удовлетворяет требованиям нанесения покрытия частиц (зерен).

Преимущества:

  • Широкий спектр применения и может достигать идеальных эффектов активации на различных неорганических минеральных порошках;
  • Точное дозирование и равномерное добавление модификаторов и материалов обеспечивает мгновенную точность соотношения этих двух факторов и обеспечивает равномерное и прочное покрытие модификаторов на поверхности порошка, с хорошей контролируемостью технологических параметров и стабильным качеством продукции;
  • После модификации порошок обладает многими функциями, такими как дисперсия, снижение вязкости, наполнение, межфазная механика и т.д.;
  • В пластиках, резине, клеях и других полимерных материалах и композиционных материалах поверхность наполнителя должна пройти процесс обработки для повышения его совместимости с матрицей, дисперсности, механической прочности и комплексных характеристик;
  • Вся система удобная в эксплуатации, высокая степень автоматизации, высокая эффективность и низкая стоимость.
Size/Capacity/ModelCUM-P200CUM-P400CUM-P630CUM-P800
D97:5μm300kg/h700kg/h1800kg/h3000kg/h
D97:10μm500kg/h1300kg/h3300kg/h5800kg/h
D97:15μm600kg/h1600kg/h4000kg/h7200kg/h

05

Технология модификации высокоскоростного смесителя

Принцип работы и особенности: периодическая серийная работа. Подходит для силана и других вспомогательных добавок для модификации сырья с высокой температурой модификации и длительным временем реакции. Оснащен нагревательным и дистанционным устройством, контролируемая температура и время модификации. Футеровка может быть изготовлена из керамического материала, нулевое металлическое загрязнение.

Преимущества:

  • Оснащен нагревательным и дистанционным устройством, контролируемая температура и время модификации;
  • Широкий спектр применения и может достигать идеальных эффектов активации на различных неорганических минеральных порошках;
  • Обеспечение достаточности покрытия сырья за счет согласованной равномерной подачи сырья и дозированной подачи модификаторов;
  • Регулировка температуры и времени в системе, обеспечивает реакцию модификации или достаточность покрытия.

Технология модифицированного производства непрерывного типа

Непрерывный производственный процесс — это производство различных неметаллических минеральных активных порошков в больших количествах, особенно неорганических наполнителей и пигментов для композиционных материалов на полимерной основе, таких как пластмассы, каучук и клеи, после завершения процесса приготовления сухого порошка.

Технология модификации поверхности непрерывного типа относится к технологии непрерывной подачи сырья и непрерывного добавления модификаторов поверхности. Поэтому, в процессе непрерывной модификации поверхности порошка помимо модифицированного основного оборудования используются также устройства непрерывной подачи сырья и устройства дозирования (добавления модификатора поверхности).

Поскольку производственное оборудование, используемое в процессе непрерывной модификации, отличается от оборудования прерывистой модификации, для удовлетворения производственных потребностей крупных предприятий можно непрерывно выполнять модифицированное производство в больших количествах.

Технология модифицированного производства прерывистого типа

Время модификации и температура прерывистого производства легко регулируются, сильная технологическая адаптируемость к различным модификаторам и (сложным) рецептурам, подходит для химической модификации поверхности порошков малых и средних партий, например, связующего вещества, особенно модификации силанового связующего вещества. Рабочие условия включают скорость вращения, температуру, время, коэффициент заполнения, метод добавления модификатора и т. д.

Технология модификации поверхности прерывистого типа заключается в одновременной подаче дозированного порошкового сырья и определенного количества модификатора поверхности хорошей пропорции в оборудование для модификации поверхности, выполнении обработки модификации поверхности при определенной температуре в течение определенного периода времени и выгрузке обработанного сырья, повторного добавления сырья для модификации поверхности следующей партии порошка. Обычно он используется в сочетании с воздушным классификатором для отделения соединенных частиц в процессе модификации и улучшения качества продукции.

Технология модифицированного производства комбинированного типа

Технология модифицированного производства комбинированного типа -это интеграция нескольких видов оборудования для модификации производства, добавление модификатора поверхности под воздействием механической силы или в процессе тонкого и сверхтонкого измельчения, а также химического покрытия и модификации поверхности частиц при уменьшении размера частиц порошка. Данная технология сочетает в себе характеристики технологию модификации производства непрерывного и прерывистого типа.Обладает характеристиками равномерного и твердого красочного покрытия модификатора, хорошей управляемостью и стабильным качеством продукции, часто сочетается с деполимеризатором или классификатором.