超细矿物粉体是指大小介于微米粒径(0.5-10μm)和纳米粒径(<100nm)之间的颗粒。超细矿物粉体因其粒径小,比表面积、表面能和表面能/结合能大,表现出表面-界面效应、小尺寸效应和量子效应等独特的性质。
超细矿物粉体不仅本身是一种功能材料,而且为新功能材料的复合与开发展现了广阔的应用前景,在食品、化工、轻工、医药、化妆品和高科技产业等领域有着广泛的应用,起着极其重要的作用。
1、超细矿物粉体材料在轻工、化工和建筑等领域的应用
超细矿物粉体在轻化工有机合成、化纤、塑料、橡胶、造纸、农药、燃料、油墨及复印粉等领域都有着广泛的应用,来源广泛、成本低廉的矿物超细粉材料不仅能扩大其应用范围,还可产生高额附加值。
在高档铜版纸生产中高岭土(或方解石)超细粉的添加量高达40%,而加工后高岭土的价格为原来的10-15倍。
6000目以上的高岭土(或方解石)超细粉添加到塑料制品里(如电视机壳),不仅可以改善制品外观尺寸、光洁度、颜色、手感等物理指标,还可改善制品的强度、弹性、韧性和抗老化能力。
超细滑石粉填料能使涂料涂层光滑,产生优异的色调,在乳胶漆中可以取代部分昂贵的钛白粉。
石棉在建筑上主要用来制成石棉板、石棉纸防火板、保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音等材料。
添加了纳米二氧化硅的涂料具有三维网状结构,拥有庞大的比表面积,表现出极大的活性,能在涂料干燥时形成网状结构,同时增加涂料的强度和光洁度,提高颜料的悬浮性,能保持涂料的颜色长期不退色。
2、超细矿物粉体材料在食品、医药和农药等领域的应用
超细矿物粉体材料在医药领域的应用由来已久,不仅是中药还是西药,从古代开始就有将矿物粉作为药用成分载体或者直接发挥药效作用的历史。
超细矿物粉体技术的进步,推动了矿物粉体在医药中的应用。超细化后的矿物药物可显著提高其药用效果,主要体现在提高药效成分的溶出和吸收速率,增强药效学活性从而减少剂量提高药材利用率。
研究表明,无论是内服药还是外用药,超细化后使用效果都大大提高。利用这些特性,可针对性的开发使用特种医学药品和农药。
如针状超微细硅藻土因其具有较强的吸着性,极易粘附于害虫体表,锐利的针状边缘刺人害虫体内,吸收害虫体内大量的水分,达到除害虫的效果。
以超细提纯后的膨润土作为基体,开发出的纯天然矿物药物具有无毒副作用,见效快、疗效好,且价格低廉,可被广泛用于胃病、皮肤病和口腔疾病的治疗。
食品行业中的矿物主要是粘土矿物类,硅藻土和活性膨润土等用作饮料和食品的过滤和脱色,也有用其他常见矿物作为食品添加剂。
纳米碳酸钙颗粒小、分散均勻,在水中有良好的悬浮性,对食品的色泽、稳定性、风味等没有不良影响,而且超细微碳酸钙颗粒亲水性好,易被吸收,还可用作补钙成分,在钙质保健品中被广泛使用。
3、超细矿物粉体材料在化妆品等领域的应用
日化品与日常生活的关系越来越密切,但人们对日化品的安全性也有了更多的关注。非金属天然矿物具有安全、理化性质稳定、无毒副作用和效果明显等特点。尤其是超细矿物粉体技术给日化品行业带来了更多的发展契机。
膨润土(蒙脱石)由于其特殊的内部结构,带有不饱和的负电荷,以及具有强烈的阳离子交换能力和粘附性能,在化妆品中常用作填充剂、药物吸着剂、消毒剂、增稠剂和净化剂使用。
超细滑石粉色白、柔软、细腻,具有优良的化学稳定和良好的润滑性,以及对油类具有强烈的吸附性常用于各种润肤粉、美容粉和爽身粉等。
绢云母是一种高级美容化妆品的优质原料。另外,还有炉甘石、麦饭石、海泡石、凹凸棒石和金红石等在化妆品和皮肤保健品中被广泛大量使用。
4、超细矿物粉体材料在国防、航空等高科技领域的应用
国防军事和航空航天领域主要是利用超细矿粉及其复合材料的高耐热性、强吸收性、致密性和其他特定属性,制成隔热、吸光吸波、吸收辐射和其他特种材料。
石棉与酚醛、聚丙烯等塑料粘合,可以制成火箭抗烧蚀材料和隔音、隔热材料,石棉与各种橡胶混合压模后,还可做成液体火箭发动机连接件的密封材料。
超细蛇纹石粉作为润滑油添加剂可大大降低钢摩擦副的摩擦磨损。兰石棉还可作防化学、防原子辐射的衬板、隔板或者过滤器及耐酸盘根、橡胶板等。
随着工业现代化的不断发展和人们对高科技产品需求的日益增多,超细矿物粉体材料的应用前景将越来越广阔。
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