Aký je účinok procesu pulverizácie (ako je mlyn s prúdením vzduchu alebo mechanický mlyn)? Modul (M): 2,9 ± 0,1 práškový kremičitan sodný na distribúciu veľkosti častíc?
V chemickom priemysle je práškový kremičitan sodný dôležitým produktom anorganického kremíka a je široko používaný vďaka svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd sa špecializuje na výrobu produktov z anorganického kremíka, vrátane viac ako 30 druhov, ako je kremičitan sodný a kremičitan draselný. Medzi nimi práškové vodné sklo (model HLNAP-3, modul 2,9±0,1) je produkt vyrobený sušením a rozprašovaním tekutého vodného skla. Má významné výhody, ako je vysoký obsah, nízka vlhkosť a ľahká preprava a skladovanie. Je široko používaný v detergentoch, cementových rýchloschnúcich prísadách a iných oblastiach. Vo výrobnom procese práškového kremičitanu sodného je proces pulverizácie jedným z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich distribúciu veľkosti častíc. Rôzne procesy pulverizácie (ako je mlyn s prúdením vzduchu alebo mechanický mlyn) budú mať rôzne účinky na distribúciu veľkosti častíc produktu, čím ovplyvnia výkon a aplikačný efekt produktu.
1. Prehľad práškového kremičitanu sodného
Práškový kremičitan sodný, tiež známy ako instantné práškové vodné sklo, je pevný produkt vyrobený z tekutého vodného skla sušením, drvením a inými procesmi. V porovnaní s tekutým vodným sklom má významné výhody, ako je vysoký obsah, nízky obsah vody, ľahká preprava a skladovanie, úspora nákladov na balenie a prepravu a dá sa rýchlo rozpustiť a použiť na mieste. Ak vezmeme ako príklad instantný práškový kremičitan sodný od Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd - HLNAP-3, jeho modul (M) je 2,9 ± 0,1, obsah oxidu kremičitého (SiO₂) je medzi 55,0-60,0 %, obsah Na2O je medzi 22,0-26, sypná hustota/roztok 9,0 % K6,0 % (30 °C) je ≤ 240 S a veľkosť častíc (100 mesh pass rate %) je ≥ 95. Vďaka týmto výkonnostným ukazovateľom je široko používaný v čistiacich prostriedkoch, cementových rýchloschnúcich prísadách, priemyselných upchávkach, spojivách odolných voči vysokej teplote a v iných oblastiach.
2. Klasifikácia a princíp procesu drvenia
Proces drvenia je proces drvenia veľkých kusov materiálu na požadovanú veľkosť častíc. Podľa princípu drvenia a zariadenia medzi bežné procesy drvenia patria vzduchový mlyn a mechanický mlyn.
(I) Prúdový mlyn
Vzduchový prúdový mlyn, tiež známy ako vzduchový prúdový mlyn, je zariadenie, ktoré využíva vysokorýchlostný prúd vzduchu (ako je stlačený vzduch, prehriata para alebo iné plyny) na to, aby sa častice materiálu zrazili a odierali o seba a medzi časticami a stenou zariadenia, aby sa dosiahlo drvenie. Jeho pracovný princíp je: stlačený vzduch vytvára vysokorýchlostný prúd vzduchu cez trysku a materiál vstupuje do drviacej komory poháňanej vysokorýchlostným prúdom vzduchu. V drviacej komore dochádza k prudkým kolíziám, treniu a strihu medzi časticami materiálu, medzi časticami a prúdením vzduchu a medzi časticami a stenou zariadenia, takže materiál je rozdrvený. Drvený materiál vstupuje s prúdom vzduchu do klasifikačnej komory. V triediacej komore sa jemné častice, ktoré spĺňajú požiadavky na veľkosť častíc, oddeľujú odstredivou silou a prúdením vzduchu, zatiaľ čo hrubé častice sa vracajú do drviacej komory, aby pokračovali v drvení, kým sa nedosiahnu požiadavky na požadovanú veľkosť častíc.
Vzduchový mlyn má nasledujúce vlastnosti:
Mechanická sila na materiál počas procesu drvenia je malá a nie je ľahké ho prehriať. Je vhodný na drvenie materiálov citlivých na teplo s nízkou teplotou topenia a vysokou čistotou.
Distribúcia veľkosti častíc drveného materiálu je úzka, rovnomernosť veľkosti častíc je dobrá a možno dosiahnuť drvenie na mikrónovej alebo dokonca nanoúrovni.
Zariadenie má jednoduchú štruktúru, ľahko sa čistí a udržiava a je vhodné na drvenie v sterilnom prostredí bez znečistenia.
Má vysokú účinnosť drvenia, môže sa vyrábať nepretržite a má veľkú výrobnú kapacitu.
(II) Mechanický mlyn
Mechanický mlyn je zariadenie, ktoré využíva mechanickú silu (ako je sila nárazu, sila mletia, šmyková sila atď.) na rozbitie častíc materiálu. Medzi bežné mechanické mlyny patria guľové mlyny, Raymondove mlyny, kladivové mlyny atď. Ak si ako príklad vezmeme guľový mlyn, jeho pracovný princíp je: vo valci guľového mlyna je inštalovaný určitý počet a veľkosť mlecích médií (ako sú oceľové guľôčky, porcelánové guľôčky atď.). Pri otáčaní valca sa brúsne médium pôsobením odstredivej sily a trenia zdvihne do určitej výšky a následne padá v parabolickom tvare, čo má nárazový a brúsny účinok na materiál, takže sa materiál rozdrví. Počas procesu drvenia je materiál nepretržite narážaný a mletý mlecím médiom a je tiež nepretržite otáčaný a miešaný vo valci, čím sa dosahuje drvenie a homogenizácia materiálu.
Mechanický mlyn má nasledujúce vlastnosti:
Má široké uplatnenie a možno ho použiť na drvenie materiálov rôznej tvrdosti a vlastností.
Zariadenie má jednoduchú konštrukciu, nízku cenu a jednoduchú údržbu.
Účinnosť drvenia je relatívne nízka a počas procesu drvenia sa ľahko vytvára teplo, čo môže mať určitý vplyv na výkonnosť materiálu.
Distribúcia veľkosti častíc drveného materiálu je široká a rovnomernosť veľkosti častíc je slabá.
3. Vplyv rôznych procesov drvenia na distribúciu veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného
(I) Vplyv vzduchového mlyna na distribúciu veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného
Úzka distribúcia veľkosti častíc a dobrá rovnomernosť: Pretože mlyn na prúdenie vzduchu používa vysokorýchlostný prúd vzduchu na to, aby sa častice materiálu navzájom zrazili a odierali, aby sa dosiahlo drvenie, sila na častice materiálu počas procesu drvenia je relatívne rovnomerná, takže distribúcia veľkosti častíc drveného práškového kremičitanu sodného je úzka a rovnomernosť veľkosti častíc je dobrá. Napríklad pri procese drvenia vzduchového mlyna na seba častice materiálu narážajú vysokou rýchlosťou pod pohonom vysokorýchlostného prúdu vzduchu. Nárazová sila a šmyková sila generované počas kolízie môžu spôsobiť, že častice materiálu sa rovnomerne rozbijú, čím sa získa produkt s relatívne koncentrovanou distribúciou veľkosti častíc.
Dokáže dosiahnuť ultrajemné drvenie: Vzduchový mlyn má vysokú účinnosť drvenia a môže dosiahnuť drvenie na mikrónovej alebo dokonca nanoúrovni. V prípade práškového kremičitanu sodného s modulom (M): 2,9 ± 0,1 môže proces pulverizácie v prúdovom mlyne rozdrviť jeho častice na menší rozsah, napríklad pod úroveň mikrónov, čím sa zvýši špecifický povrch a reaktivita produktu, takže môže hrať lepšiu úlohu v procese aplikácie. Napríklad v oblasti detergentov možno ultrajemný práškový kremičitan sodný lepšie zmiešať s inými zložkami, aby sa zlepšil prací účinok detergentov; v oblasti cementových rýchloschnúcich prísad môže ultrajemný práškový kremičitan sodný reagovať s cementom rýchlejšie a skrátiť dobu tuhnutia cementu.
Silná ovládateľnosť distribúcie veľkosti častíc: Vzduchový mlyn môže riadiť veľkosť častíc rozomletia materiálu a distribúciu veľkosti častíc úpravou parametrov procesu, ako je rýchlosť prúdenia vzduchu, tlak v rozprašovacej komore a rýchlosť triediča. Napríklad zvýšenie rýchlosti prúdenia vzduchu môže zvýšiť energiu kolízie medzi časticami materiálu, čím sa zlepší účinnosť rozomletia a zníži sa veľkosť častíc po rozdrvení; nastavenie rýchlosti triediča môže zmeniť veľkosť odstredivej sily v triediacej komore, čím sa riadi rozsah veľkosti častíc separovaného materiálu jemných častíc a dosiahne sa presná kontrola distribúcie veľkosti častíc.
(II) Vplyv mechanického mletia na distribúciu veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného
Distribúcia veľkosti častíc je široká a rovnomernosť je zlá: Mechanické brúsenie využíva hlavne mechanickú silu (ako je nárazová sila, brúsna sila atď.) na rozbitie častíc materiálu. Sila pôsobiaca na častice materiálu počas procesu drvenia je nerovnomerná, takže distribúcia veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného po drvení je široká a rovnomernosť veľkosti častíc je slabá. Napríklad v procese drvenia v guľovom mlyne existuje určitá náhodnosť v trajektórii pohybu a nárazovej sile mlecieho média, čo vedie k nekonzistentnému stupňu drvenia častíc materiálu, čo vedie k veľkému rozdielu vo veľkosti častíc. Niektoré častice sú rozdrvené veľmi jemne, zatiaľ čo iné sú stále veľké, vďaka čomu je rozsah distribúcie veľkosti častíc produktu široký.
Veľká veľkosť drviacich častíc: V porovnaní s mlynmi na prúdenie vzduchu je účinnosť drvenia mechanických mlynov relatívne nízka a je ťažké dosiahnuť ultrajemné drvenie. Práškový kremičitan sodný má po drvení väčšiu veľkosť častíc. V prípade práškového kremičitanu sodného s modulom (M): 2,9±0,1 môže proces drvenia v mechanickom mlyne zvyčajne rozdrviť jeho častice len na rozsah desiatok mikrónov alebo dokonca hrubšie, čo do určitej miery ovplyvní výkon a rozsah použitia produktu. Napríklad v oblasti presného liatia je na zabezpečenie kvality povrchu a presnosti odliatkov potrebný jemný práškový kremičitan sodný, zatiaľ čo výrobky drvené mechanickým brúsením nemusia spĺňať požiadavky.
Zlá regulovateľnosť distribúcie veľkosti častíc: Procesné parametre mechanického mletia sú relatívne pevné a regulovateľnosť distribúcie veľkosti častíc je zlá. Hoci drviaci účinok môže byť ovplyvnený nastavením veľkosti, množstva, rýchlosti valca a iných parametrov mlecieho média, rozsah takéhoto nastavenia je obmedzený a je ťažké dosiahnuť presnú kontrolu distribúcie veľkosti častíc. Preto distribúcia veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného rozdrveného mechanickým mletím často nie je dostatočne stabilná a je ľahko ovplyvnená faktormi, ako sú vlastnosti materiálu a prevádzkový stav zariadenia.
4. Faktory ovplyvňujúce vplyv procesu drvenia na distribúciu veľkosti častíc
(I) Vlastnosti materiálu
Tvrdosť, krehkosť, vlhkosť a ďalšie vlastnosti materiálu ovplyvnia vplyv procesu drvenia na distribúciu veľkosti častíc. V prípade materiálov s vyššou tvrdosťou a väčšou krehkosťou sa ľahšie rozdrvia počas procesu mletia prúdením vzduchu a distribúcia veľkosti častíc sa dá ľahšie kontrolovať; pre materiály s nižšou tvrdosťou a väčšou húževnatosťou môže byť vhodnejšie mechanické brúsenie, ale distribúcia veľkosti častíc môže byť širšia. Okrem toho sa na drvenie prejaví aj vlhkosť materiálu. Materiály s príliš vysokou vlhkosťou sú náchylné na aglomeráciu počas procesu drvenia, čo má za následok nerovnomernú distribúciu veľkosti častíc.
(II) Parametre zariadenia
Rôzne zariadenia na drvenie majú rôzne nastavenia parametrov, ako je rýchlosť prúdenia vzduchu, tlak v drviacej komore a rýchlosť triediča mlyna na prúdenie vzduchu a veľkosť, množstvo a rýchlosť valca mlecieho média mechanického mlyna. Tieto parametre priamo ovplyvnia drviaci účinok a distribúciu veľkosti častíc materiálu. Napríklad v mlyne na prúdenie vzduchu môže zvýšenie rýchlosti prúdenia vzduchu zvýšiť energiu kolízie častíc materiálu, čím sa zníži veľkosť častíc, ale príliš vysoká rýchlosť prúdenia vzduchu môže spôsobiť zvýšené opotrebovanie zariadenia a zvýšenú spotrebu energie; v mechanickom mlyne môže zvýšenie počtu mlecích médií a zníženie priemeru mlecích médií zlepšiť účinnosť drvenia, ale tiež zvýši zaťaženie a opotrebovanie zariadenia.
(III) Výrobný proces
Racionalita výrobného procesu ovplyvní aj vplyv procesu drvenia na distribúciu veľkosti častíc. Napríklad v procese drvenia faktory, ako je rýchlosť podávania materiálu a čas drvenia, ovplyvnia účinok drvenia. Ak je rýchlosť podávania príliš vysoká, materiál zostane v drviacej komore príliš krátky čas, čo povedie k nedostatočnému rozdrveniu a rozšíreniu distribúcie veľkosti častíc. Ak je čas drvenia príliš dlhý, materiál bude príliš rozdrvený, čo zvýši spotrebu energie a opotrebovanie zariadenia. Súčasne môže tiež spôsobiť aglomeráciu materiálu a ovplyvniť distribúciu veľkosti častíc.
5. Výber a optimalizácia procesu drvenia
(I) Vyberte proces drvenia podľa požiadaviek na produkt
Rôzne oblasti použitia majú rôzne požiadavky na distribúciu veľkosti častíc práškového kremičitanu sodného. Napríklad v oblasti elektroniky a presného liatia sa na zabezpečenie výkonu a kvality produktu zvyčajne vyžaduje práškový kremičitan sodný s úzkou distribúciou veľkosti častíc a jednotnou veľkosťou častíc. V tomto čase by sa mal uprednostňovať proces drvenia prúdom vzduchu; v niektorých oblastiach, kde požiadavky na veľkosť častíc nie sú príliš vysoké, ako je poľnohospodárstvo a výroba papiera, možno zvoliť proces drvenia v mechanickom mlyne, aby sa znížili výrobné náklady. Keď Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd vyrába práškový kremičitan sodný, môže primerane vybrať proces drvenia podľa rôznych modelov produktov a požiadaviek na aplikáciu, aby vyhovoval rôznym potrebám zákazníkov.
(II) Optimalizácia parametrov zariadenia a výrobného procesu
Pre získanie ideálnej distribúcie veľkosti častíc je potrebné optimalizovať parametre a výrobný proces drviaceho zariadenia. Pre vzduchové prúdové mlyny možno najlepšie podmienky drvenia nájsť úpravou parametrov, ako je rýchlosť prúdenia vzduchu, tlak v drviacej komore a rýchlosť triediča, aby sa dosiahla najlepšia distribúcia veľkosti častíc; v prípade mechanických mlynov je možné zlepšiť účinnosť drvenia a rovnomernosť veľkosti častíc výberom vhodného mlecieho média, nastavením počtu a priemeru mlecích médií a riadením parametrov, ako je rýchlosť valca. Zároveň je tiež potrebné rozumne kontrolovať rýchlosť podávania a čas drvenia materiálu, aby bola zabezpečená stabilita a spoľahlivosť procesu drvenia.
(III) Kombinácia viacerých procesov drvenia
V skutočnej výrobe, aby sa dosiahol lepší účinok drvenia, je možné kombinovať viacero procesov drvenia. Napríklad mechanický mlyn sa najskôr použije na hrubé drvenie materiálu a potom sa použije prúdový mlyn na jemné drvenie a triedenie. To môže naplno využiť výhody dvoch procesov drvenia, čo nielen zlepšuje účinnosť drvenia, ale zabezpečuje aj rovnomerné rozloženie veľkosti častíc. Tento kombinovaný proces drvenia má určité aplikačné vyhliadky pri výrobe určitého práškového kremičitanu sodného s vysokými požiadavkami na veľkosť častíc.
