碳酸鈣表面改性工藝及設(shè)備介紹

1、國內(nèi)外常見國內(nèi)外常見填料級碳酸鈣填料級碳酸鈣表面改性工藝及設(shè)備概覽表面改性工藝及設(shè)備概覽張景杰張景海細(xì)村粉體技術(shù)有限公司上海細(xì)村粉體技術(shù)有限公司濰坊埃爾派粉體技術(shù)設(shè)備有限公司濰坊埃爾派粉體技術(shù)設(shè)備有限公司一、概述概述 表面改性對改善粉體的性能，提高其實(shí)用價(jià)值和開拓應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的實(shí)際意義。 在塑料、橡膠、膠黏劑等高分子材料及復(fù)合材料中，非金屬粉體填料，如碳酸鈣、高嶺土、滑石、石英、硅灰石、石棉、氫氧化鎂、氫氧化鋁等，必須對填料表面進(jìn)行改性，增強(qiáng)其與基質(zhì)的相容性、分散性和機(jī)械強(qiáng)度及綜合性能。 表面改性是填料由一般增量填料變?yōu)楣δ苄蕴盍纤匾募庸な侄沃?，也是礦

2、物填料表面改性主要的目的。 礦物填料表面改性主要作用包括分散作用、降黏作用、增填作用、界面力學(xué)作用。 最常用改性方法主要有表面化學(xué)改性法、包覆改性法、機(jī)械力化學(xué) 改性法。 涉及研究內(nèi)容主要包括改性機(jī)理、改性劑、改性工藝與設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品檢測評價(jià)等。 本文主要從不同工藝設(shè)備對改性效果的影響，給出了國內(nèi)外常見的幾種改性工藝流程和工藝條件以及設(shè)備類型和操作條件。二、常用設(shè)備介紹二、常用設(shè)備介紹 表面改性設(shè)備的種類較多，有專門設(shè)計(jì)的，也有從化工、塑料、粉碎等行業(yè)沿用過來的。有些設(shè)備不僅可用于表面改性或包覆，也可用于膠囊化和球形化處理等。1、高速攪拌混合（捏合）機(jī)高速攪拌混合（捏合）機(jī)間歇式操作改性

3、時(shí)間和溫度可調(diào)性大，對不同改 性劑和（復(fù)）配方的工藝適應(yīng)性強(qiáng)很適合中小批量粉體的表面化學(xué)改性， 如偶聯(lián)劑特別是硅烷偶聯(lián)劑改性操作條件包括轉(zhuǎn)速、溫度、時(shí)間、填 充率、改性劑加入方式等改性產(chǎn)品易出現(xiàn)團(tuán)聚特別是硬團(tuán)聚改性產(chǎn)品批次質(zhì)量穩(wěn)定性較差勞動強(qiáng)度高，粉塵污染大2、高頻振蕩活化（激發(fā)）機(jī)高頻振蕩活化（激發(fā)）機(jī)間歇式或連續(xù)式，有介質(zhì)或無介質(zhì)，加或不加改性劑改性時(shí)間和溫度可調(diào)，操作條件包括頻率、振幅、流速或填充率等很適合某些粉體的機(jī)械力化學(xué)改性，如粉煤灰、礦渣鋼渣、火山灰硅灰硅砂粉、水泥和混凝土其它填料、某些催化劑等；或某些特型顆粒（如薄壁空心、片狀、針狀）的無損包覆，如玻璃微珠、云母、纖維水鎂石、針

4、狀硅灰石等 3、氣流沖擊包覆（整形）機(jī)氣流沖擊包覆（整形）機(jī)閉環(huán)高速氣流沖擊循環(huán)式加工，間歇處理與計(jì)量給料聯(lián)動，系統(tǒng)連續(xù)自動運(yùn)行系統(tǒng)可以通過熱媒或冷媒來控制溫度；時(shí)間任意可調(diào)?？梢圆捎枚栊詺怏w作為介質(zhì)操作條件主要包括轉(zhuǎn)速、處理時(shí)間、溫度、氣氛、氣固兩相流濃度適合粉體物料（如鋰電負(fù)極材料、顏料、無機(jī)填料、藥品、金屬粉、墨粉等） 的包覆改性、膠囊化或包膜或緩釋、球形化等處理。如微米顆粒的納米化修 飾，云母、碳酸鈣的二氧化鈦包覆，石墨的瀝青化包覆或球化，藥品或催化劑的緩釋控制等。工藝流程圖混合有序附著（母-子）顆粒修飾技術(shù) 植嵌成膜多層包容原理示意圖西川公司的西川公司的AMS型型4、連續(xù)表面改性（涂

5、覆）機(jī)連續(xù)表面改性（涂覆）機(jī)主要適用于各種礦物填料的包覆改性，如碳酸鈣的硬脂酸包覆等處理量大、包覆率高、助劑添加量少、自動控制、連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，負(fù)壓輸送無粉塵污染。操作條件包括轉(zhuǎn)速、處理量、固氣比濃度等利用強(qiáng)制渦流對物料和改性劑分散、混合以及機(jī)械力化學(xué)作用而實(shí)現(xiàn)改性。常見結(jié)構(gòu)形式包括三轉(zhuǎn)子式、單轉(zhuǎn)子式、雙針盤式，均源自歐洲設(shè)計(jì)對加工工藝要求高，其制作質(zhì)量會影響改性效果。另外各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)雖不同，但工作原理和使用工藝條件相似，因此具體哪種設(shè)備改性效果更好有待進(jìn)一步考察，我們認(rèn)為，總體改性效果主要取決于系統(tǒng)的工藝搭配及工藝參數(shù)。三轉(zhuǎn)子式（三輥連續(xù)表面改性機(jī)）三轉(zhuǎn)子式（三輥連續(xù)表面改性機(jī)）單

6、轉(zhuǎn)子式（渦流轉(zhuǎn)子磨）單轉(zhuǎn)子式（渦流轉(zhuǎn)子磨）（錐形轉(zhuǎn)子）（錐形轉(zhuǎn)子）單轉(zhuǎn)子式（單轉(zhuǎn)子式（柱形轉(zhuǎn)子柱形轉(zhuǎn)子）雙轉(zhuǎn)子式雙轉(zhuǎn)子式（雙動力棒銷磨）（雙動力棒銷磨）配套用渦輪打散機(jī)（強(qiáng)化包覆和解聚效果）配套用渦輪打散機(jī)（強(qiáng)化包覆和解聚效果）三、幾種常見工藝搭配三、幾種常見工藝搭配 改性的目的、方法、改性劑不同，工藝設(shè)備也不同，但改性的基本原則是以最少的包覆材料或成本，取得最高包覆率或改性效果。 其基本工藝條件是：改性劑采用稀釋、乳化、噴霧添加等措施提高分散度，最好與粉體連續(xù)給料聯(lián)動的連續(xù)噴霧或滴加。改性劑和物料的精密計(jì)量與均勻添加和給料，保證二者配比率的瞬時(shí)精確度。系統(tǒng)溫度與時(shí)間的調(diào)控要滿足改性機(jī)理或改性劑對工藝條件的要求，保證改性反應(yīng)或包覆的充分性。設(shè)備操作條件佳其它因素，如輔助配套設(shè)備打散機(jī)或分級機(jī)的使用，環(huán)境因素（溫度、濕度）等1、幾種常用連續(xù)工藝、幾種常用連續(xù)工藝經(jīng)典工藝（歐美知名礦物公司常用工藝）OMYA某生產(chǎn)線PID工藝流程圖涂酸線PID流程圖標(biāo)準(zhǔn)工藝（歐美知名粉體裝備公司推薦工藝）簡約工藝（國內(nèi)常用工藝）2、高攪機(jī)加分級或打散四、總結(jié)四、總結(jié) 依據(jù)表面改性方法和改性劑種類和使用要求選擇正確改性工藝及設(shè)備 表面改性工藝要滿足改性劑的應(yīng)用要求或應(yīng)用條件，對改性劑分散性好，能實(shí)現(xiàn)改性劑在粉體表面均勻牢固包覆，工藝參數(shù)可控性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 表面改性設(shè)備性能的優(yōu)劣，