Polvo de carbonato de calcio pesado Es un material mineral inorgánico no metálico, típico, bajo en carbono y respetuoso con el medio ambiente. Es uno de los rellenos importantes para membranas transpirables. En la preparación de membranas transpirables, el polvo de calcio pesado actúa como un "porógeno". Mediante estiramiento unidireccional o biaxial, la matriz de poliéster y las partículas de calcio pesado se separan. Se forman microcanales entre las partículas de relleno, creando una membrana transpirable microporosa. Esta membrana permite la difusión del vapor de agua a la vez que bloquea las fugas de agua líquida. Actualmente, la finura del polvo de calcio pesado (d97) y su distribución, así como el contenido de polvo fino de 2 µm, afectan directamente la fluidez del procesamiento del polvo/resina. Estos factores también afectan la estabilidad de la producción de la membrana transpirable. Tienen un impacto crucial en el estiramiento, la estructura porosa, la permeabilidad al aire y las propiedades mecánicas de la membrana. Por lo tanto, este artículo se centra en las tecnologías clave de molienda y clasificación. Está relacionado con la finura (d97) y el contenido de polvo fino de 2 µm.
Status quo
La aplicación de calcio pesado doméstico en membranas transpirables y otros productos de membrana presenta principalmente las siguientes características:
- El rango de fluctuación de la finura d97 es amplio, lo que puede causar inestabilidad en la calidad de las membranas transpirables. Especialmente cuando las partículas de mayor tamaño se encuentran en la matriz polimérica, se convierten en puntos de concentración de tensiones. Esto afecta el rendimiento del producto e incluso imposibilita el procesamiento posterior.
- El contenido de polvo fino de 2 µm, ya sea excesivo o insuficiente, especialmente si es excesivo, puede provocar la aglomeración del polvo, formando partículas pseudograndes. Esto dificulta su dispersión, lo que afecta la estabilidad del proceso de producción de la membrana transpirable y su rendimiento.
- Según el análisis de muestreo, un extranjero carbonato de calcio Se estudió el polvo de calcio pesado específico para membranas de la compañía. La finura del polvo d97 es de 16,5 a 17,3 µm. La fluctuación de la finura es ≤1 µm. El contenido de polvo fino de 2 µm es de 29,11 TP₃T a 30,31 TP₃T. La morfología de las partículas es aproximadamente esférica o fusiforme. Este producto tiene una fuerte competitividad en el mercado.
Proceso de molienda
Este experimento se centra en cuatro parámetros del proceso directamente relacionados con la molienda: velocidad del disco, presión del rodillo, tamaño de partícula de alimentación y espesor de la capa de material. El contenido de polvo fino de 10 µm en el polvo molido se utiliza como criterio de evaluación. Con base en la construcción del modelo y los parámetros preliminares del experimento de campo, los rangos de nivel para cada factor se establecen como se muestra en la tabla.
Proceso de clasificación y flujo constante
De acuerdo con lo anterior clasificaciónLos parámetros de prueba de volumen y presión de aire y la simulación del modelo de campo de flujo determinan la velocidad del rotor del clasificador, el volumen y la presión de aire como niveles factoriales del experimento de clasificación. El nivel del proceso de clasificación se muestra en la tabla. La finura del polvo final (d97 = 17 ± 0,5 µm) y el contenido de polvo fino de 2 µm se utilizan como base de evaluación.
Producción y aplicación industrial
La velocidad del disco se ajustó a 42 r/min, con un tamaño de partícula de alimentación que no excedía los 8 mm, un espesor de capa de material de 6 cm y una presión de rodillo de 60 kPa.
La velocidad del rotor del clasificador se ajustó a 1400 r/min, la presión de aire a 12,1 kPa y el volumen de aire a 2,7 × 10⁴ m³/h, y estos parámetros se establecieron como parámetros de funcionamiento del sistema. Tras realizar tres pruebas continuas del sistema de 12 horas in situ, los resultados mostraron que:
- La finura del producto d97 osciló entre 16,53 y 17,32 µm.
- El contenido de polvo fino de 2 µm estaba entre 28,9% y 30,3%.
Estos resultados cumplieron con las especificaciones del producto extranjero de d97 = 17 ± 0,5 µm y un contenido de polvo fino de 2 µm de 28-31%, y el rendimiento fue mejor que el de productos nacionales similares.
Conclusión
A través de la investigación experimental del proceso de flujo constante de molienda y clasificación, el monitoreo en tiempo real de los parámetros del equipo y la detección del tamaño de partícula, y la simulación de parámetros del proceso, los parámetros del proceso de flujo constante para el polvo terminado se determinaron de la siguiente manera:
Los parámetros óptimos de molienda fueron:
- Velocidad del disco: 42 r/min
- Tamaño de partícula del alimento: ≤8 mm
- Espesor de la capa de material: 6 cm
- Presión del rodillo: 60 kPa
Los resultados del experimento ortogonal fueron consistentes con las predicciones experimentales anteriores.
Los parámetros de clasificación óptimos fueron:
- Velocidad del rotor del clasificador: 1400 r/min
- Presión del aire: 12,1 kPa
- Volumen de aire: 2,7×10⁴ m³/h
La comparación con los resultados del experimento ortogonal mostró que el efecto de clasificación y la tasa de calificación del polvo terminado prevista fueron consistentes.
A través de la investigación experimental anterior sobre los parámetros del proceso, se logró una producción energéticamente eficiente y de alta eficiencia de polvo de carbonato de calcio pesado Se logró un avance en la fabricación de membranas transpirables.
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