ब्लॉग

पाउडर का सतही संशोधन मोटे तौर पर पाउडर की सतह पर सतही संशोधक की क्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। इसलिए, सतह संशोधक (विविधता, खुराक और उपयोग) के निर्माण का पाउडर सतह के संशोधन प्रभाव और संशोधित उत्पाद के अनुप्रयोग प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

सतह संशोधक का निर्माण अत्यधिक लक्षित है, यानी, इसमें "एक कुंजी एक ताला खोलती है" की विशेषताएं हैं, जिसमें मुख्य रूप से किस्मों का चयन, खुराक और उपयोग का निर्धारण शामिल है।

1. सतह संशोधक की स्क्रीनिंग

सतह संशोधक किस्मों का चयन करने के लिए मुख्य विचार पाउडर कच्चे माल के गुण, उत्पाद का उद्देश्य या अनुप्रयोग क्षेत्र और प्रक्रिया, मूल्य और पर्यावरण संरक्षण जैसे कारक हैं।

(1) पाउडर कच्चे माल के गुण

पाउडर कच्चे माल के गुण मुख्य रूप से अम्लता, क्षारीयता, सतह संरचना और कार्यात्मक समूह, सोखना और रासायनिक प्रतिक्रिया विशेषताएँ आदि हैं। सतह संशोधक जो पाउडर कणों की सतह के साथ रासायनिक या रासायनिक रूप से सोखने पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं, उन्हें यथासंभव चुना जाना चाहिए, क्योंकि भौतिक सोखना बाद के अनुप्रयोग के दौरान मजबूत सरगर्मी या बाहर निकालना के तहत अवशोषित करना आसान है। उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, अभ्रक और काओलिन जैसे अम्लीय सिलिकेट खनिजों की सतहें अपेक्षाकृत मजबूत रासायनिक सोखना बनाने के लिए सिलेन युग्मन एजेंटों के साथ बंध सकती हैं; हालाँकि, सिलेन कपलिंग एजेंट आम तौर पर कार्बोनेट क्षारीय खनिजों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया या रासायनिक रूप से सोख नहीं सकते हैं, जबकि टाइटेनेट और एलुमिनेट कपलिंग एजेंट कुछ शर्तों के तहत और एक निश्चित सीमा तक कार्बोनेट क्षारीय खनिजों के साथ रासायनिक रूप से सोख सकते हैं। इसलिए, सिलेन कपलिंग एजेंट आमतौर पर कार्बोनेट क्षारीय खनिज पाउडर, जैसे हल्के कैल्शियम कार्बोनेट और भारी कैल्शियम कार्बोनेट के लिए सतह संशोधक के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं।

(2) उत्पाद का उपयोग

सतह संशोधक का चयन करते समय उत्पाद का उपयोग सबसे महत्वपूर्ण विचार है। विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में पाउडर के अनुप्रयोग प्रदर्शन के लिए अलग-अलग तकनीकी आवश्यकताएं होती हैं, जैसे सतह की गीलापन, फैलाव, पीएच मान, छुपाने की शक्ति, मौसम प्रतिरोध, चमक, जीवाणुरोधी गुण, यूवी संरक्षण, आदि। यह एक कारण है कि सतह संशोधक क्यों चाहिए उनके उपयोग के अनुसार चयन किया जाए। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्लास्टिक, रबर, चिपकने वाले, तैलीय या विलायक-आधारित कोटिंग्स में उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक पाउडर (फिलर्स या पिगमेंट) के लिए अच्छी सतह लिपोफिलिसिटी की आवश्यकता होती है, अर्थात, कार्बनिक बहुलक आधार सामग्री के साथ अच्छी आत्मीयता या संगतता, जिसके लिए सतह संशोधक के चयन की आवश्यकता होती है। जो अकार्बनिक पाउडर की सतह को हाइड्रोफोबिक और ओलेओफिलिक बना सकता है; सिरेमिक रिक्त स्थान में उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक रंगद्रव्य को न केवल सूखी अवस्था में अच्छी फैलाव क्षमता की आवश्यकता होती है, बल्कि अकार्बनिक रिक्त स्थान के साथ अच्छी आत्मीयता की भी आवश्यकता होती है और रिक्त स्थान में समान रूप से फैलाने में सक्षम होते हैं; जल-आधारित पेंट या कोटिंग्स में उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक पाउडर (फिलर्स या पिगमेंट) के लिए सतह संशोधक को जल चरण में संशोधित पाउडर की अच्छी फैलावशीलता, अवसादन स्थिरता और अनुकूलता की आवश्यकता होती है। अकार्बनिक सतह संशोधक का चयन मुख्य रूप से अनुप्रयोग क्षेत्र में पाउडर सामग्री की कार्यात्मक आवश्यकताओं पर आधारित होता है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम डाइऑक्साइड को अच्छा मौसम प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता बनाने के लिए, सतह कोटिंग (फिल्म) के लिए SiO2 और Al2O3 का उपयोग किया जाना चाहिए, और सफेद अभ्रक वर्णक को अच्छा मोती प्रभाव बनाने के लिए, TiO2 का उपयोग सतह कोटिंग (फिल्म) के लिए किया जाना चाहिए। एक ही समय में, विभिन्न एप्लिकेशन सिस्टम में अलग-अलग घटक होते हैं। सतह संशोधक का चयन करते समय, सतह संशोधक के कारण सिस्टम में अन्य घटकों की विफलता से बचने के लिए एप्लिकेशन सिस्टम के घटकों के साथ संगतता और अनुकूलता पर भी विचार किया जाना चाहिए।

(3) संशोधन प्रक्रिया

तापमान, दबाव और पर्यावरणीय कारकों जैसे सतह संशोधक का चयन करने के लिए संशोधन प्रक्रिया भी महत्वपूर्ण विचारों में से एक है। सभी कार्बनिक सतह संशोधक एक निश्चित तापमान पर विघटित हो जायेंगे। उदाहरण के लिए, सिलेन कपलिंग एजेंट का क्वथनांक प्रकार के आधार पर 100 और 310 डिग्री सेल्सियस के बीच भिन्न होता है। इसलिए, चयनित सतह संशोधक का अपघटन तापमान या क्वथनांक अनुप्रयोग के दौरान प्रसंस्करण तापमान से अधिमानतः अधिक होता है।

वर्तमान में, सतह संशोधन प्रक्रिया मुख्य रूप से दो तरीकों को अपनाती है: सूखी विधि और गीली विधि। शुष्क प्रक्रिया के लिए, इसकी पानी में घुलनशीलता पर विचार करने की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन गीली प्रक्रिया के लिए, सतह संशोधक की पानी में घुलनशीलता पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि केवल जब यह पानी में घुलनशील होता है तो यह पाउडर कणों के साथ पूरी तरह से संपर्क और प्रतिक्रिया कर सकता है। गीले वातावरण में. उदाहरण के लिए, स्टीयरिक एसिड का उपयोग कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर की सूखी सतह को संशोधित करने के लिए किया जा सकता है (या तो सीधे या कार्बनिक विलायक में घुलने के बाद)। हालाँकि, गीली सतह संशोधन में, यदि स्टीयरिक एसिड सीधे जोड़ा जाता है, तो अपेक्षित सतह संशोधन प्रभाव (मुख्य रूप से भौतिक सोखना) प्राप्त करना न केवल मुश्किल होता है, बल्कि उपयोग दर भी कम होती है। निस्पंदन के बाद सतह संशोधक गंभीर रूप से नष्ट हो जाता है, और निस्पंदन में कार्बनिक पदार्थ का उत्सर्जन मानक से अधिक हो जाता है। अन्य प्रकार के कार्बनिक सतह संशोधक में भी समान स्थितियाँ होती हैं। इसलिए, सतह संशोधक के लिए जो सीधे पानी में घुलनशील नहीं हो सकते हैं लेकिन गीले वातावरण में उपयोग किए जाने चाहिए, उन्हें पहले से साबुनीकृत, अमोनीकृत या इमल्सीफाइड किया जाना चाहिए ताकि उन्हें जलीय घोल में भंग और फैलाया जा सके।

(4) कीमत और पर्यावरणीय कारक

अंत में, सतह संशोधक के चयन में कीमत और पर्यावरणीय कारकों पर भी विचार किया जाना चाहिए। एप्लिकेशन प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने या एप्लिकेशन प्रदर्शन को अनुकूलित करने के आधार पर, सतह संशोधन की लागत को कम करने के लिए एक सस्ते सतह संशोधक का उपयोग करने का प्रयास करें। साथ ही, ऐसे सतह संशोधक को चुनने पर ध्यान दें जो पर्यावरण को प्रदूषित न करे।

2. सतह संशोधक की खुराक

सैद्धांतिक रूप से, कण सतह पर मोनोलेयर सोखना प्राप्त करने के लिए आवश्यक खुराक इष्टतम खुराक है, जो पाउडर कच्चे माल के विशिष्ट सतह क्षेत्र और सतह संशोधक अणु के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र से संबंधित है, लेकिन यह खुराक 100% कवरेज प्राप्त होने पर सतह संशोधक की खुराक जरूरी नहीं है। अकार्बनिक सतह कोटिंग संशोधन के लिए, अलग-अलग कोटिंग दरें और कोटिंग परत की मोटाई अलग-अलग विशेषताएं दिखा सकती हैं, जैसे रंग, चमक, आदि। इसलिए, वास्तविक इष्टतम खुराक संशोधन परीक्षणों और अनुप्रयोग प्रदर्शन परीक्षणों के माध्यम से निर्धारित की जानी चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि सतह संशोधक की खुराक न केवल सतह संशोधन के दौरान सतह संशोधक के फैलाव और कोटिंग की एकरूपता से संबंधित है, बल्कि सतह के गुणों और पाउडर कच्चे के तकनीकी संकेतकों के लिए आवेदन प्रणाली की विशिष्ट आवश्यकताओं से भी संबंधित है। सामग्री.

गीले संशोधन के लिए, पाउडर सतह पर सतह संशोधक की वास्तविक कोटिंग मात्रा आवश्यक रूप से सतह संशोधक की खुराक के बराबर नहीं होती है, क्योंकि सतह संशोधक का हमेशा एक हिस्सा होता है जो पाउडर कणों के साथ प्रतिक्रिया करने में विफल रहता है और प्रक्रिया के दौरान खो जाता है। निस्पंदन. इसलिए, वास्तविक खुराक मोनोलेयर सोखना प्राप्त करने के लिए आवश्यक खुराक से अधिक होनी चाहिए।

3. सतह संशोधक का उपयोग करने की विधि

सतह संशोधक का उपयोग करने की विधि सतह संशोधक सूत्र के महत्वपूर्ण घटकों में से एक है और पाउडर के सतह संशोधन प्रभाव पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उपयोग की एक अच्छी विधि सतह संशोधक के फैलाव की डिग्री और पाउडर के सतह संशोधन प्रभाव में सुधार कर सकती है। इसके विपरीत, उपयोग की अनुचित विधि से उपयोग किए जाने वाले सतह संशोधक की मात्रा में वृद्धि हो सकती है और संशोधन प्रभाव अपेक्षित उद्देश्य को प्राप्त नहीं कर सकता है।

सतह संशोधक का उपयोग करने की विधि में तैयारी, फैलाव और जोड़ने के तरीकों के साथ-साथ दो से अधिक सतह संशोधक का उपयोग करने पर जोड़ने का क्रम भी शामिल है।

(1) तैयारी

सतह संशोधक की तैयारी विधि सतह संशोधक के प्रकार, संशोधन प्रक्रिया और संशोधन उपकरण पर निर्भर करती है। विभिन्न सतह संशोधकों को अलग-अलग तैयारी विधियों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सिलेन कपलिंग एजेंटों के लिए, सिलेनोल पाउडर की सतह से जुड़े होते हैं। इसलिए, एक अच्छा संशोधन प्रभाव (रासायनिक सोखना) प्राप्त करने के लिए, जोड़ने से पहले हाइड्रोलाइज करना सबसे अच्छा है। अन्य कार्बनिक सतह संशोधकों के लिए जिन्हें उपयोग से पहले पतला और विघटित करने की आवश्यकता होती है, जैसे टाइटेनेट, एल्यूमिनेट, स्टीयरिक एसिड इत्यादि, निर्जल इथेनॉल, टोल्यूनि, ईथर, एसीटोन इत्यादि जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग कमजोर पड़ने और विघटन के लिए किया जाना चाहिए। . कार्बनिक सतह संशोधक जैसे कि स्टीयरिक एसिड, टाइटेनेट, एलुमिनेट आदि के लिए, जो गीले संशोधन प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले पानी में सीधे घुलनशील नहीं होते हैं, उन्हें पानी में घुलनशील उत्पाद बनने के लिए पहले से सैपोनिफाइड, अमोनाइज्ड या इमल्सीफाइड किया जाना चाहिए।

(2) जोड़ विधि

सतह संशोधक को जोड़ने का सबसे अच्छा तरीका सतह संशोधक और पाउडर को समान रूप से और पूरी तरह से संपर्क बनाना है ताकि सतह संशोधक के उच्च स्तर के फैलाव और कण सतह पर सतह संशोधक की एक समान कोटिंग प्राप्त हो सके। इसलिए, पाउडर खिलाने की गति से जुड़ी निरंतर छिड़काव या टपकाने (जोड़ने) विधि का उपयोग करना सबसे अच्छा है। बेशक, केवल एक सतत पाउडर सतह संशोधक ही सतह संशोधक के निरंतर जोड़ को प्राप्त कर सकता है।

अकार्बनिक सतह संशोधक की तैयारी विधि अपेक्षाकृत विशेष है, और समाधान पीएच, एकाग्रता, तापमान और योजक जैसे कई कारकों पर विचार करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, जब टाइटेनियम डाइऑक्साइड को मस्कोवाइट की सतह पर लेपित किया जाता है, तो टाइटेनिल सल्फेट या टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को पहले से हाइड्रोलाइज किया जाना चाहिए।

(3) औषध मिलाने का क्रम

जब पाउडर के उपचार के लिए दो से अधिक सतह संशोधक का उपयोग किया जाता है, तो दवाओं को जोड़ने का क्रम भी अंतिम सतह संशोधन प्रभाव पर एक निश्चित प्रभाव डालता है। सतह संशोधक जोड़ने के क्रम का निर्धारण करते समय, हमें पहले दो सतह संशोधकों में से प्रत्येक की भूमिका और पाउडर सतह पर कार्रवाई के तरीके का विश्लेषण करना चाहिए (चाहे वह मुख्य रूप से भौतिक सोखना हो या रासायनिक सोखना)। आम तौर पर बोलते हुए, सतह संशोधक जो मुख्य भूमिका निभाता है और मुख्य रूप से रासायनिक रूप से सोख लिया जाता है उसे पहले जोड़ा जाता है, और सतह संशोधक जो द्वितीयक भूमिका निभाता है और मुख्य रूप से भौतिक सोखना होता है उसे बाद में जोड़ा जाता है।

उदाहरण के लिए, जब एक युग्मन एजेंट और स्टीयरिक एसिड मिलाया जाता है, तो आम तौर पर, युग्मन एजेंट को पहले जोड़ा जाना चाहिए और स्टीयरिक एसिड बाद में जोड़ा जाना चाहिए, क्योंकि स्टीयरिक एसिड जोड़ने का मुख्य उद्देश्य पाउडर की हाइड्रोफोबिसिटी और लिपोफिलिसिटी को बढ़ाना है। और युग्मन एजेंट की मात्रा और संशोधन ऑपरेशन की लागत को कम करें।