Jakie funkcje pełnią środki powierzchniowo czynne?

2022-08-22 00:56:48

Jako środek wspomagający mielenie, środek powierzchniowo czynny pełni również rolę smarującą, co może poprawić powierzchnię właściwą produktu, skrócić czas mielenia i poprawić wydajność mielenia. Mechanizm jego działania można podsumować jako: zmniejszenie energii kruszenia, zwiększenie prawdopodobieństwa kruchego pękania, zapobieganie odkształceniom plastycznym, kontrolowanie flokulacji i agregacji drobnych cząstek, wzmacnianie dyspersji i dostosowywanie właściwości reologicznych szlamu.

Środek powierzchniowo czynny jest rodzajem funkcjonalnych, wysokowartościowych substancji chemicznych. Ze względu na swoją amfifilową strukturę i właściwości, środki powierzchniowo czynne ulegają samopolimeryzacji w roztworze, tworząc różne formy uporządkowanych molekularnie zespołów, takich jak micele, odwrócone micele, pęcherzyki, ciekłe kryształy itp. Rozmiar cząstek lub grubość zagregowanej warstwy molekularnej tych uporządkowanych molekularnie zespołów są zbliżone do rzędu nanometrów, co może zapewnić odpowiednie miejsca i warunki do tworzenia ultradrobnych cząstek z „efektem wielkości kwantowej”, a same agregaty molekularne mogą również mieć podobne „kwantowe” efekt wielkości”.

Zatem uporządkowane molekularne złożenie środka powierzchniowo czynnego wykazuje różne praktyczne funkcje, takie jak emulgowanie, solubilizacja, zwilżanie, adsorpcja, penetracja, dyspersja, odpienianie, zagęszczanie i smarowanie. Jest stosowany jako środki pomocnicze do drukowania i barwienia, emulgatory pestycydów, dyspergatory do polimeryzacji emulsyjnej materiałów polimerowych, a także może być szeroko stosowany w górnictwie, przemyśle naftowym, polimeryzacji balsamów i innych gałęziach przemysłu.

Jednocześnie uwagę ludzi przyciągnęło również zastosowanie w reologii koloidalnej, mikroemulsji i szablonie ciekłokrystalicznym. W ostatnich latach środki powierzchniowo czynne odegrały bardzo ważną i wybitną rolę w otrzymywaniu materiałów nieorganicznych, ultradrobnych proszków, materiałów nano i nano kompozytowych, sit molekularnych i materiałów porowatych.

Dodatek środków wspomagających mielenie może znacznie poprawić skuteczność kruszenia minerałów i zmniejszyć zużycie energii. Istnieją dwa mechanizmy: ① teoria Rehbindera mówiąca o „adsorpcji zmniejszającej twardość”. Środek powierzchniowo czynny może sprzyjać deformacji lub zniszczeniu powierzchni poprzez adsorbowanie na defektach strukturalnych na powierzchni stałych cząstek mineralnych. Oznacza to, że adsorpcja cząsteczek środka wspomagającego mielenie na cząstkach zmniejsza swobodną energię powierzchniową cząstek lub powoduje migrację dyslokacyjną sieci powierzchniowej, powodując defekty punktowe lub defekty liniowe, zmniejszając w ten sposób wytrzymałość i twardość cząstek oraz sprzyjając powstawaniu i rozszerzaniu się pęknięć. ② Teoria Klmpela dotycząca „regulacji reologii masy celulozowej” utrzymuje, że środki wspomagające mielenie regulują właściwości reologiczne zawiesiny i właściwości elektryczne powierzchni cząstek, zmniejszają lepkość zawiesiny, wspomagają dyspersję cząstek, poprawiają płynność zawiesiny oraz kontrolują aglomerację i adhezję pomiędzy cząstkami, cząstkami i medium mielącym a płytą okładzinową.