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微波辐照对煤系高岭土吸油性能的影响
来源:中国粉体技术网    更新时间:2022-04-02 15:38:16    浏览次数:
 
  煅烧高岭土具有一系列的优异性能,被广泛应用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料及医用化工等许多领域,其中用量最大的是造纸工业。然而造纸工业对煅烧高岭土的吸油值提出了高要求,普通煅烧高岭土已经不能满足造纸行业的需求,优质的煅烧高岭土尤其是超细煅烧高岭土因具有较大的比表面积和较高的吸油值而应用广泛。
  
  许多学者对提高煅烧高岭土的吸油值开展了研究,王玉飞对碱改性前后高岭土的吸油值变化进行研究,结果表明随着处理时间与碱浓度的增加,高岭土的吸油值先升高后降低。除了碱改性外,煅烧温度的变化也会对吸油值造成影响,随煅烧温度的升高,吸油值呈先增大后减小的趋势,获得高吸油值的煅烧水洗高岭土的最佳煅烧温度为750℃。
  
  通过煅烧和改性等手段提高高岭土吸油值的方法较多,但针对煤系高岭土的煅烧产品需兼顾脱羟脱碳问题,探索能满足造纸工业对产品吸油值指标要求的技术手段。然而传统的加热方法中,热量在材料中通过传导、辐射和对流的机制进行传递。在此种情况下,材料的表面首先被加热,之后在材料的表面到主体之间建立温度梯度,使温度由表面逐渐传递至主体部分。
  
  相比之下,微波作为一种新型的加热手段,在加热过程中,电磁能量被材料按体积吸收并转化为热能,利用能量转换代替加热过程中的温度传递,使表面与主体间不存在温度差,材料内部温度场分布更加均匀,此过程是一种能量转换,而不是加热传递。因此,微波可以穿透材料并传递能量,不仅大大加快了反应速率,降低了材料加工过程中的能耗,而且不会对环境造成污染而被应用于材料加工工艺中。
  
  闫雷等利用微波代替传统加热方法对煤系高岭土进行热处理,研究微波处理对煤系高岭土吸油值、脱羟过程以及形貌与结构的影响,结果表明:
  
  (1)高岭土原土的微波辐照实验中,煤系高岭土的吸油值随辐照时间的增加呈先增加后降低的趋势,且在处理时间为17.5min时吸油值最高,为74.4g/100g,较高岭土原土吸油值提升了61%。
  
  (2)在微波作用15min时高岭土的边角开始形成热聚集,在高岭土的片层边缘发生局部高温,当微波作用20min时高温使高岭土发生部分烧结现象。
  
  (3)高岭土的吸油值与吸附平均孔径相关,与比表面积的大小无明显关联,生成少量的莫来石对煅烧煤系高岭土吸油值的提高有促进作用。
  
  资料来源:《闫雷,张涛,黎佳全,等.微波辐照煤系高岭土及其吸油性能[J].硅酸盐通报,2021,40(02):527-533》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
  
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