Pó de carbonato de cálcio pesado é um material mineral não metálico inorgânico típico de baixo carbono e ecologicamente correto. É um dos enchimentos importantes para membranas respiráveis. Na preparação de membranas respiráveis, o pó de cálcio pesado atua como um "porógeno". Por meio de estiramento unidirecional ou biaxial, a matriz de poliéster e as partículas de cálcio pesado se separam. Microcanais são formados entre as partículas de enchimento, criando uma membrana respirável microporosa. Essa membrana permite a difusão do vapor de água enquanto bloqueia o vazamento de água líquida. Atualmente, a finura do pó de cálcio pesado (d97) e sua distribuição, bem como o teor de pó fino de 2 µm, impactam diretamente a fluidez do processamento de pó/resina. Esses fatores também afetam a estabilidade da produção da membrana respirável. Eles têm um impacto crucial no estiramento da membrana, na estrutura dos poros, na permeabilidade ao ar e nas propriedades mecânicas. Portanto, este artigo se concentra nas principais tecnologias de moagem e classificação. Está relacionado à finura (d97) e ao teor de pó fino de 2 µm.
Status quo
A aplicação de cálcio pesado doméstico em membranas respiráveis e outros produtos de membrana apresenta principalmente as seguintes características:
- A faixa de flutuação da finura d97 é ampla, o que pode causar instabilidade na qualidade das membranas respiráveis. Especialmente quando partículas com tamanho maior estão presentes na matriz polimérica, elas se tornarão pontos de concentração de tensão. Isso afetará o desempenho do produto e até mesmo impossibilitará o processamento posterior.
- O conteúdo de pó fino de 2 µm, seja em excesso ou em quantidade insuficiente, especialmente quando excessivo, pode levar à aglomeração do pó, formando partículas pseudograndes. Isso dificulta a dispersão do pó, afetando a estabilidade do processo de produção da membrana respirável e seu desempenho.
- De acordo com a análise amostral, um estrangeiro carbonato de cálcio O pó de cálcio pesado específico para membrana da empresa foi estudado. A finura do pó d97 é de 16,5 a 17,3 µm. A flutuação da finura é ≤ 1 µm. O teor de pó fino de 2 µm é de 29,1% a 30,3%. A morfologia das partículas é aproximadamente esférica ou fusiforme. Este produto possui forte competitividade no mercado.
Processo de moagem
Este experimento concentra-se em quatro parâmetros de processo diretamente relacionados ao processo de moagem: velocidade do disco, pressão do rolo, tamanho das partículas de alimentação e espessura da camada de material. O teor de pó fino de 10 µm no pó moído é utilizado como critério de avaliação. Com base na construção do modelo e nos parâmetros preliminares do experimento de campo, as faixas de nível para cada fator são definidas conforme mostrado na tabela.
Classificação e Processo de Fluxo Permanente
De acordo com o anterior classificação, parâmetros de teste de volume e pressão de ar e simulação do modelo de campo de fluxo, a velocidade do rotor do classificador, o volume de ar e a pressão são determinados como níveis de fator do experimento de classificação. O nível do processo de classificação é mostrado na tabela. A finura do pó acabado d97=17±0,5 µm e o teor de pó fino de 2 µm no pó são usados como base de avaliação.
Produção e Aplicação Industrial
A velocidade do disco foi ajustada para 42 r/min, com um tamanho de partícula de alimentação não superior a 8 mm, uma espessura de camada de material de 6 cm e uma pressão do rolo de 60 kPa.
A velocidade do rotor do classificador foi ajustada para 1400 rpm, a pressão do ar para 12,1 kPa e o volume de ar para 2,7 x 10⁴ m³/h, e esses parâmetros foram definidos como parâmetros operacionais do sistema. Após a realização de três testes contínuos de 12 horas no local, os resultados mostraram que:
- A finura do produto d97 variou de 16,53 a 17,32 µm.
- O conteúdo de pó fino de 2 µm estava entre 28,9% e 30,3%.
Esses resultados atenderam às especificações de produtos estrangeiros de d97 = 17±0,5 µm e teor de pó fino de 2 µm de 28-31%, e o desempenho foi melhor do que produtos nacionais similares.
Conclusão
Por meio da investigação experimental do processo de moagem e classificação de fluxo constante, monitoramento em tempo real dos parâmetros do equipamento e detecção do tamanho de partículas e simulação de parâmetros do processo, os parâmetros do processo de fluxo constante para o pó acabado foram determinados da seguinte forma:
Os parâmetros de moagem ideais foram:
- Velocidade do disco: 42 r/min
- Tamanho das partículas de alimentação: ≤8 mm
- Espessura da camada de material: 6 cm
- Pressão do rolo: 60 kPa
Os resultados do experimento ortogonal foram consistentes com as previsões experimentais anteriores.
Os parâmetros ótimos de classificação foram:
- Velocidade do rotor do classificador: 1400 r/min
- Pressão do ar: 12,1 kPa
- Volume de ar: 2,7×10⁴ m³/h
A comparação com os resultados do experimento ortogonal mostrou que o efeito da classificação e a taxa de qualificação do pó acabado prevista foram consistentes.
Por meio da pesquisa experimental acima sobre parâmetros de processo, produção de alta eficiência e eficiência energética de pó de carbonato de cálcio pesado para membranas respiráveis foi alcançado.
Pó épico
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