
白碳黑(無(wú)定形二氧化硅納米材料,化學(xué)式 SiO??nH?O)是關(guān)鍵材料,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)輪胎、化妝品、涂料、電子封裝材料等領(lǐng)域。制備方法上,沉淀法白碳黑成本低,用于普通工業(yè)。氣相法白碳黑純度高、性能優(yōu),但成本高,用于高端領(lǐng)域。白碳黑物理特性獨(dú)特,比表面積大、孔隙率高、質(zhì)輕、絕緣性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,表面硅羥基可改性以拓展應(yīng)用。
白碳黑莫氏硬度 6 - 7,在雷蒙磨粉機(jī)適用范圍;適合中等產(chǎn)能需求,每小時(shí)處理 0.5 - 20 噸;能耗相對(duì)較低。白碳黑團(tuán)聚性強(qiáng),比表面積大,易吸附水分和產(chǎn)生靜電,影響研磨效率和成品流動(dòng)性;二氧化硅對(duì)磨輥、磨環(huán)磨損明顯。傳統(tǒng)雷蒙磨粉機(jī)難以直接達(dá)到納米級(jí)細(xì)度,生產(chǎn)高端產(chǎn)品需結(jié)合其他設(shè)備或工藝,增加成本。
進(jìn)料粒度:建議≤20mm,過(guò)大易堵塞過(guò)載,過(guò)小增加預(yù)處理成本和時(shí)間,需用破碎機(jī)預(yù)破碎至合適粒度。
干燥:白碳黑原料需干燥至水分≤2%,防止團(tuán)聚和粘附設(shè)備。
磨輥壓力:建議 0.8 - 1.2MPa,壓力過(guò)低細(xì)度不足,過(guò)高會(huì)使白碳黑升溫,改變化學(xué)結(jié)構(gòu),影響應(yīng)用性能,需根據(jù)特性和細(xì)度精確調(diào)整。
分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速范圍 80 - 200rpm,轉(zhuǎn)速越高篩選越細(xì),需根據(jù)細(xì)度要求調(diào)整,轉(zhuǎn)速過(guò)低影響產(chǎn)品質(zhì)量。
風(fēng)量:建議 15 - 25m3/min,合適風(fēng)量保證輸送,避免細(xì)粉逃逸或系統(tǒng)堵塞,過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響研磨效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
溫度控制:需控制在≤60℃,高溫破壞表面結(jié)構(gòu),影響化學(xué)活性和物理性能,需配套風(fēng)冷或水冷系統(tǒng)。
加工沉淀法白碳黑可改善顆粒均勻性,提升填充性能,增強(qiáng)橡膠強(qiáng)度和耐磨性,改善塑料力學(xué)性能和透明度。過(guò)度研磨會(huì)使比表面積下降,孔隙結(jié)構(gòu)破壞,降低吸附能力和物理性能;機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)激活硅羥基,影響后續(xù)改性效果。生產(chǎn)者需嚴(yán)格控制工藝參數(shù),考慮加工影響。
核心部件材質(zhì):磨輥和磨環(huán)選擇高鉻鑄鐵(洛氏硬度 HRC≥58)或碳化鎢涂層,鏟刀用錳鋼或耐磨合金,以抵抗二氧化硅磨損。
防團(tuán)聚措施:研磨腔或分級(jí)機(jī)引入氣流分散裝置,如壓縮空氣噴嘴;添加少量助磨劑,如硬脂酸鈣(添加量 0.1% - 0.5%),但需考慮對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
除塵系統(tǒng):配備脈沖布袋除塵器,有效收集微粉,防止污染,回收利用資源,滿(mǎn)足環(huán)保要求。
安全防護(hù):白碳黑細(xì)粉有爆炸風(fēng)險(xiǎn),操作間防靜電接地,設(shè)備選用防爆型,操作人員穿防靜電服裝,配備消防設(shè)施并定期演練。
結(jié)語(yǔ)
雷蒙磨粉機(jī)加工白碳黑,既需把握其物理化學(xué)特性、精準(zhǔn)調(diào)控工藝參數(shù)以實(shí)現(xiàn)高效研磨與產(chǎn)品性能優(yōu)化,又要重視核心部件耐磨性、防團(tuán)聚、除塵環(huán)保及安全防護(hù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。唯有統(tǒng)籌兼顧技術(shù)細(xì)節(jié)與生產(chǎn)安全,方能提升白碳黑加工質(zhì)量與效益,推動(dòng)其應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。