粉体结构性能的可设计性

文摘   2024-10-10 19:57   四川  

    化工工艺学讲,只要有足够的经济价值,能量储存方式或者说物质形态就可以相互转换。如石油与煤之间价差较大时,煤制油就有利可图。

    同理,重钙与轻钙之间存在较大的价格差,说明它们之间存在潜在的经济价值,并且从长远环保等角度看,这也是值得思考的事。

    假如,我只是说假如,能基于GCC设计一款新型的PCC,发挥二者的优势,更好满足下游应用,那么GCC替代普通粒径PCC的趋势,将是很有钱-途的事。

    与使用过PCC或者和生产PCC厂家的技术人员进行沟通时,总是离不开几个难缠的项目,如残余游离碱、团聚、沉降体积。下游投诉使用性能发生变化,去现场心里也非常迷惑。这种事,我深有体会,原先做型材时,总是胆颤心惊,特别是冬季。说白了还是检测标准与应用性能明显脱节。即使你全部超标准合格,也无法保证应用中的开裂。

    反过来看GCC行业,其实也有各种投诉,但是总体相对简单,无非就是明明粒径指标批次之间差异很小,下游却投诉堵网、电流高等加工问题。或者粒径中2微米指标很高,下游反馈料脆等等。或者外观看着一样的矿石,下游透气膜厂家反馈堵网、透气率等问题。

    究其根本原因,在于粉体的检测项目与应用相脱节,或者粉体制造厂不清楚粉体性能与下游应用之间的关系。

    一开始,就仅仅是想搞明白,粉体的各种检测指标与下游应用的真正内在联系,如各种研磨设备的制粉机理、助研磨剂的作用机理、表面活化机理、粉体不同部位对DOP的吸附量和吸附能级、沉降体积背后的深层次意义、粒径如何影响管材脆性、硬脂酸活化如何与粉体发生作用等。

    后来发现,矿石/设备/工艺/粒径等,对应单位质量粉体表面的不同物化基团密度,而重点在于分析出这些物化基团与下游的应用性质之间的关系。一旦大致搞明白这些关系,通过解析下游的应用数据,之间关系就非常清晰,就可以建立明确的量化指标去衡量和对比。

    沉降体积,表征单位质量粉体亲水基团的多少。吸油值只是特定部位的一种吸附性。硬脂酸活化重钙对吸油值降低效果也是有一定极限的或者低等级的矿石,即使采用活化工艺,也不能完全替代大方解石应用在下游领域。

    一旦能从下游应用角度去建立量化评判标准,如各种研磨设备的研磨效率,矿石等级之间差异,助研磨剂的能效等。那么,各种设备、矿石和助剂的对粉体性能的影响就比较明确。

    以上只是简单的应用,底层结构越清晰,可以针对特定的物化结构,对粉体的性能进行特殊的设计。简单如改良助研磨剂或活化剂,来实现特定的应用,更高级的是,制备胶粘中的超低吸油值粉体,或者将设计基于GCC的类PCC产品,真正实现某个企业一直心心念念的项目,GCC在型材或者其它领域的应用。

    原来如此!
    如果原先无意中悟出粉体表面的不同结构,只是窥见粉体世界的一束微光,令人无限遐想,那么通过不断思考和学习,接受不同观点的洗礼,去多方面验证,并用大量数据去统计分析,将粉体的前因后果分析清楚,也只能算轻轻推开门缝。心中不由感叹这其中的机缘巧合,缺少那个环节,都不会这么顺利。

    无论是大方解石、各种晶形的大理石或石灰石等制备的重钙,还是各种轻钙,以及矿石等级,研磨设备工艺等等,基本都可以统一为一类物化结构模型,前提是排除外观的影响因素。

    既然粉体结构和性能可以设计,那么面对的机会就太多了。

重钙加工技术
1、范理15522671950,山西孝义,太原理工毕业,定居天津。2、初期讲PVC塑料异型材加工配方工艺技术;3、中间讲塑料改性知识;4、后面讲重钙加工应用涉及的各种知识,如矿石、晶体、制粉理论工艺和设备、粉体结构性能、表面处理、下游应用等
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