Apa efek dari proses penghancuran (seperti pabrik aliran udara atau pabrik mekanis). Modulus (M): 2,9±0,1 bubuk natrium silikat pada distribusi ukuran partikel?
Dalam industri kimia, bubuk natrium silikat merupakan produk silikon anorganik yang penting dan banyak digunakan karena sifat fisik dan kimianya yang unik. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd mengkhususkan diri dalam produksi produk silikon anorganik, termasuk lebih dari 30 varietas seperti natrium silikat dan kalium silikat. Diantaranya, gelas air bubuk (model HLNAP-3, modulus 2.9±0.1) adalah produk yang dibuat dengan cara mengeringkan dan menyemprotkan gelas air cair. Ini memiliki keunggulan signifikan seperti kandungan tinggi, kelembapan rendah, serta transportasi dan penyimpanan yang mudah. Ini banyak digunakan dalam deterjen, aditif semen cepat kering dan bidang lainnya. Dalam proses produksi bubuk natrium silikat, proses penghancuran merupakan salah satu faktor kunci yang mempengaruhi distribusi ukuran partikelnya. Proses penghancuran yang berbeda (seperti pabrik aliran udara atau pabrik mekanis) akan memiliki efek berbeda pada distribusi ukuran partikel produk, sehingga mempengaruhi kinerja dan efek penerapan produk.
1. Ikhtisar bubuk natrium silikat
Natrium silikat bubuk, juga dikenal sebagai gelas air bubuk instan, adalah produk padat yang dibuat dari gelas air cair melalui proses pengeringan, penghancuran, dan proses lainnya. Dibandingkan dengan gelas air cair, gelas ini memiliki keunggulan yang signifikan seperti kadar air yang tinggi, kadar air yang rendah, pengangkutan dan penyimpanan yang mudah, menghemat biaya pengemasan dan pengangkutan, serta dapat dengan cepat dilarutkan dan digunakan di lokasi. Mengambil contoh bubuk natrium silikat instan Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd - HLNAP-3, modulusnya (M) adalah 2,9±0,1, kandungan silikon dioksida (SiO₂) antara 55,0-60,0%, kandungan Na₂O antara 22,0-26,0%, massa jenis 0,69Kg/L, laju disolusi (30℃) adalah ≤240S, dan ukuran partikel (tingkat kelulusan 100 mesh%) adalah ≥95. Indikator kinerja ini membuatnya banyak digunakan dalam deterjen, aditif semen cepat kering, penyumbatan industri, pengikat tahan suhu tinggi dan bidang lainnya.
2. Klasifikasi dan prinsip proses penghancuran
Proses penghancuran adalah proses penghancuran material berukuran besar menjadi ukuran partikel yang dibutuhkan. Menurut prinsip dan peralatan penghancuran, proses penghancuran yang umum meliputi pabrik aliran udara dan pabrik mekanis.
(I) Pabrik aliran udara
Pabrik aliran udara, juga dikenal sebagai pabrik aliran udara, adalah perangkat yang menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi (seperti udara terkompresi, uap super panas, atau gas lainnya) untuk membuat partikel material bertabrakan dan bergesekan satu sama lain dan antara partikel dan dinding perangkat untuk mencapai penghancuran. Prinsip kerjanya adalah: udara terkompresi membentuk aliran udara berkecepatan tinggi melalui nosel, dan material memasuki ruang penghancur yang digerakkan oleh aliran udara berkecepatan tinggi. Di dalam ruang penghancur, terjadi benturan keras, gesekan dan geseran antar partikel material, antara partikel dan aliran udara, serta antara partikel dan dinding alat, sehingga material tersebut hancur. Material yang dihancurkan memasuki ruang klasifikasi dengan aliran udara. Di ruang klasifikasi, partikel halus yang memenuhi persyaratan ukuran partikel dipisahkan oleh gaya sentrifugal dan aliran udara, sedangkan partikel kasar kembali ke ruang penghancur untuk terus dihancurkan hingga persyaratan ukuran partikel yang diperlukan tercapai.
Pabrik aliran udara memiliki karakteristik sebagai berikut:
Gaya mekanis pada material selama proses penghancuran kecil, dan tidak mudah panas berlebih. Sangat cocok untuk menghancurkan bahan yang peka terhadap panas, titik leleh rendah, dan kemurnian tinggi.
Distribusi ukuran partikel dari bahan yang dihancurkan sempit, keseragaman ukuran partikel baik, dan penghancuran tingkat mikron atau bahkan tingkat nano dapat dicapai.
Peralatan ini memiliki struktur sederhana, mudah dibersihkan dan dirawat, serta cocok untuk operasi penghancuran di lingkungan yang steril dan bebas polusi.
Memiliki efisiensi penghancuran yang tinggi, dapat diproduksi terus menerus, dan memiliki kapasitas produksi yang besar.
(II) Pabrik mekanis
Pabrik mekanis adalah perangkat yang menggunakan gaya mekanis (seperti gaya tumbukan, gaya gerinda, gaya geser, dll.) untuk memecah partikel material. Pabrik mekanis yang umum termasuk pabrik bola, pabrik Raymond, pabrik palu, dll. Mengambil contoh pabrik bola, prinsip kerjanya adalah: sejumlah dan ukuran media penggilingan tertentu (seperti bola baja, bola porselen, dll.) dipasang di silinder ball mill. Ketika silinder berputar, media gerinda diangkat ke ketinggian tertentu di bawah pengaruh gaya sentrifugal dan gesekan, kemudian jatuh dalam bentuk parabola, yang menimbulkan benturan dan efek penggilingan pada material, sehingga material tersebut hancur. Selama proses penghancuran, material terus menerus dihantam dan digiling oleh media penggilingan, dan juga terus menerus diputar dan dicampur dalam silinder, sehingga mencapai penghancuran dan homogenisasi material.
Pabrik mekanis memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
Ini memiliki berbagai aplikasi dan dapat digunakan untuk menghancurkan material dengan berbagai kekerasan dan sifat.
Peralatan ini memiliki struktur sederhana, biaya rendah dan perawatan mudah.
Efisiensi penghancuran relatif rendah, dan panas mudah dihasilkan selama proses penghancuran, yang mungkin berdampak tertentu pada kinerja material.
Distribusi ukuran partikel bahan yang dihancurkan sangat luas dan keseragaman ukuran partikelnya buruk.
3. Pengaruh proses penghancuran yang berbeda terhadap distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat
(I) Pengaruh pabrik aliran udara terhadap distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat
Distribusi ukuran partikel yang sempit dan keseragaman yang baik: Karena pabrik aliran udara menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi untuk membuat partikel material bertabrakan dan bergesekan satu sama lain untuk mencapai penghancuran, gaya pada partikel material selama proses penghancuran relatif seragam, sehingga distribusi ukuran partikel dari bubuk natrium silikat yang dihancurkan sempit dan keseragaman ukuran partikelnya baik. Misalnya, selama proses penghancuran pabrik aliran udara, partikel-partikel material bertabrakan satu sama lain dengan kecepatan tinggi di bawah penggerak aliran udara berkecepatan tinggi. Gaya tumbukan dan gaya geser yang ditimbulkan pada saat tumbukan dapat membuat partikel-partikel material pecah secara merata, sehingga diperoleh produk dengan distribusi ukuran partikel yang relatif terkonsentrasi.
Dapat mencapai penghancuran ultra-halus: Pabrik aliran udara memiliki efisiensi penghancuran yang tinggi dan dapat mencapai penghancuran tingkat mikron atau bahkan tingkat nano. Untuk bubuk natrium silikat dengan modulus (M): 2,9±0,1, proses penghancuran pabrik aliran udara dapat menghancurkan ukuran partikelnya ke kisaran yang lebih kecil, seperti di bawah tingkat mikron, sehingga meningkatkan luas permukaan spesifik dan reaktivitas produk, sehingga dapat memainkan peran yang lebih baik dalam proses aplikasi. Misalnya, di bidang deterjen, natrium silikat bubuk ultrahalus dapat dicampur lebih baik dengan bahan lain untuk meningkatkan efek pencucian deterjen; di bidang aditif semen cepat kering, natrium silikat bubuk ultrahalus dapat bereaksi dengan semen lebih cepat dan mempersingkat waktu pengerasan semen.
Pengendalian yang kuat terhadap distribusi ukuran partikel: Pabrik aliran udara dapat mengontrol ukuran partikel penghancuran material dan distribusi ukuran partikel dengan menyesuaikan parameter proses seperti kecepatan aliran udara, tekanan ruang penghancuran, dan kecepatan pengklasifikasi. Misalnya, meningkatkan kecepatan aliran udara dapat meningkatkan energi tumbukan antar partikel material, sehingga meningkatkan efisiensi penghancuran dan mengurangi ukuran partikel setelah penghancuran; menyesuaikan kecepatan pengklasifikasi dapat mengubah ukuran gaya sentrifugal di ruang klasifikasi, sehingga mengontrol kisaran ukuran partikel dari bahan partikel halus yang dipisahkan dan mencapai kontrol yang tepat terhadap distribusi ukuran partikel.
(II) Pengaruh penggilingan mekanis terhadap distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat
Distribusi ukuran partikelnya lebar dan keseragamannya buruk: Penggerindaan mekanis terutama menggunakan gaya mekanis (seperti gaya tumbukan, gaya gerinda, dll.) untuk memecah partikel material. Gaya yang bekerja pada partikel material selama proses penghancuran tidak merata, sehingga distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat setelah penghancuran lebar dan keseragaman ukuran partikel buruk. Misalnya, dalam proses penghancuran ball mill, terdapat keacakan tertentu pada lintasan pergerakan dan gaya tumbukan media penggilingan, yang menyebabkan tingkat penghancuran partikel material tidak konsisten, yang mengakibatkan perbedaan besar dalam ukuran partikel. Beberapa partikel dihancurkan dengan sangat halus, sementara yang lain masih berukuran besar, sehingga rentang distribusi ukuran partikel produk menjadi luas.
Ukuran partikel penghancur yang besar: Dibandingkan dengan pabrik aliran udara, efisiensi penghancuran pabrik mekanis relatif rendah, dan sulit untuk mencapai penghancuran yang sangat halus. Bubuk natrium silikat setelah dihancurkan memiliki ukuran partikel yang lebih besar. Untuk bubuk natrium silikat dengan modulus (M): 2,9±0,1, proses penghancuran pabrik mekanis biasanya hanya dapat menghancurkan ukuran partikelnya hingga kisaran puluhan mikron atau bahkan lebih kasar, yang akan mempengaruhi kinerja dan jangkauan aplikasi produk sampai batas tertentu. Misalnya, di bidang pengecoran presisi, bubuk natrium silikat halus diperlukan untuk menjamin kualitas permukaan dan ketepatan pengecoran, sedangkan produk yang dihancurkan dengan penggilingan mekanis mungkin tidak memenuhi persyaratan.
Pengendalian distribusi ukuran partikel yang buruk: Parameter proses penggilingan mekanis relatif tetap, dan pengendalian distribusi ukuran partikel buruk. Meskipun efek penghancuran dapat dipengaruhi dengan menyesuaikan ukuran, kuantitas, kecepatan silinder, dan parameter lain dari media penggilingan, rentang penyesuaian tersebut terbatas, dan sulit untuk mencapai kontrol yang tepat terhadap distribusi ukuran partikel. Oleh karena itu, distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat yang dihancurkan dengan penggilingan mekanis seringkali tidak cukup stabil dan mudah dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti sifat material dan status pengoperasian peralatan.
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengaruh proses penghancuran terhadap distribusi ukuran partikel
(I) Sifat material
Kekerasan, kerapuhan, kelembapan dan sifat material lainnya akan mempengaruhi pengaruh proses penghancuran terhadap distribusi ukuran partikel. Untuk material dengan kekerasan lebih tinggi dan kerapuhan lebih besar, material tersebut lebih mudah dihancurkan selama proses penggilingan aliran udara, dan distribusi ukuran partikel lebih mudah dikendalikan; untuk material dengan kekerasan lebih rendah dan ketangguhan lebih besar, penggilingan mekanis mungkin lebih cocok, tetapi distribusi ukuran partikel mungkin lebih luas. Selain itu, kelembapan material juga akan mempengaruhi efek penghancuran. Bahan dengan kelembapan terlalu tinggi rentan terhadap aglomerasi selama proses penghancuran, sehingga mengakibatkan distribusi ukuran partikel tidak merata.
(II) Parameter peralatan
Peralatan penghancur yang berbeda memiliki pengaturan parameter yang berbeda, seperti kecepatan aliran udara, tekanan ruang penghancur, dan kecepatan pengklasifikasi pabrik aliran udara, serta ukuran, kuantitas, dan kecepatan silinder media penggilingan pabrik mekanis. Parameter ini secara langsung akan mempengaruhi efek penghancuran dan distribusi ukuran partikel material. Misalnya, di pabrik aliran udara, peningkatan kecepatan aliran udara dapat meningkatkan energi tumbukan partikel material, sehingga mengurangi ukuran partikel, namun kecepatan aliran udara yang terlalu tinggi dapat menyebabkan peningkatan keausan peralatan dan peningkatan konsumsi energi; di pabrik mekanis, menambah jumlah media penggilingan dan mengurangi diameter media penggilingan dapat meningkatkan efisiensi penghancuran, namun juga akan meningkatkan beban dan keausan peralatan.
(III) Proses produksi
Rasionalitas proses produksi juga akan mempengaruhi dampak proses penghancuran terhadap distribusi ukuran partikel. Misalnya, dalam proses penghancuran, faktor-faktor seperti kecepatan pengumpanan material dan waktu penghancuran akan mempengaruhi efek penghancuran. Jika kecepatan pengumpanan terlalu cepat, material akan tetap berada di ruang penghancur dalam waktu yang terlalu singkat, yang akan menyebabkan penghancuran tidak mencukupi dan memperluas distribusi ukuran partikel. Jika waktu penghancuran terlalu lama, material akan mengalami penghancuran berlebih, yang akan meningkatkan konsumsi energi dan keausan peralatan. Pada saat yang sama, hal ini juga dapat menyebabkan material menggumpal dan mempengaruhi distribusi ukuran partikel.
5. Seleksi dan optimalisasi proses penghancuran
(I) Pilih proses penghancuran sesuai dengan kebutuhan produk
Bidang aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan berbeda untuk distribusi ukuran partikel bubuk natrium silikat. Misalnya, di bidang elektronik dan pengecoran presisi, bubuk natrium silikat dengan distribusi ukuran partikel yang sempit dan ukuran partikel yang seragam biasanya diperlukan untuk menjamin kinerja dan kualitas produk. Pada saat ini, proses penghancuran pabrik aliran udara harus diutamakan; di beberapa bidang di mana persyaratan ukuran partikel tidak terlalu tinggi, seperti pertanian dan pembuatan kertas, proses penghancuran pabrik mekanis dapat dipilih untuk mengurangi biaya produksi. Ketika Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd memproduksi bubuk natrium silikat, proses penghancuran dapat dipilih secara wajar sesuai dengan model produk dan persyaratan aplikasi yang berbeda untuk memenuhi beragam kebutuhan pelanggan.
(II) Mengoptimalkan parameter peralatan dan proses produksi
Untuk mendapatkan distribusi ukuran partikel yang ideal, perlu dilakukan optimalisasi parameter dan proses produksi pada peralatan penghancur tersebut. Untuk pabrik aliran udara, kondisi penghancuran terbaik dapat ditemukan dengan menyesuaikan parameter seperti kecepatan aliran udara, tekanan ruang penghancur, dan kecepatan pengklasifikasi untuk mencapai distribusi ukuran partikel terbaik; untuk pabrik mekanis, efisiensi penghancuran dan keseragaman ukuran partikel dapat ditingkatkan dengan memilih media penggilingan yang sesuai, menyesuaikan jumlah dan diameter media penggilingan, dan mengontrol parameter seperti kecepatan silinder. Pada saat yang sama, kecepatan pengumpanan dan waktu penghancuran material juga perlu dikontrol secara wajar untuk memastikan stabilitas dan keandalan proses penghancuran.
(III) Menggabungkan beberapa proses penghancuran
Dalam produksi sebenarnya, untuk mendapatkan efek penghancuran yang lebih baik, beberapa proses penghancuran dapat digabungkan. Misalnya, pabrik mekanis pertama-tama digunakan untuk menghancurkan material secara kasar, dan kemudian pabrik jet digunakan untuk menghancurkan dan mengklasifikasikan secara halus. Hal ini dapat memberikan keuntungan penuh dari kedua proses penghancuran, yang tidak hanya meningkatkan efisiensi penghancuran, tetapi juga memastikan keseragaman distribusi ukuran partikel. Proses penghancuran gabungan ini memiliki prospek penerapan tertentu dalam produksi beberapa bubuk natrium silikat dengan persyaratan ukuran partikel yang tinggi.
