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| 如何降低炭黑的破碎率 |
炭黑做橡膠填充劑時(shí)，可以明顯改善應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度等等多方面的性能。從而提高橡膠制品的質(zhì)量。這樣我們也可以認(rèn)為，在炭黑的性能特點(diǎn)，可以在很大程度上決定橡膠的質(zhì)量。有數(shù)據(jù)顯示，炭黑對(duì)橡膠的增強(qiáng)作用主要同炭黑的用量、結(jié)構(gòu)、粒徑和油含量以及表面活性有關(guān)。我們這篇文章主要就來說一下炭黑的粒徑對(duì)橡膠產(chǎn)品的影響。
提到炭黑的粒徑對(duì)橡膠的應(yīng)用我們不得不提到一個(gè)破碎率。破碎率就是指炭黑進(jìn)入煉膠過程中的粉末含量分?jǐn)?shù)。這個(gè)粉末含量也需要控制，通常炭黑粒徑大于125μm稱之為粒，小于125μm稱之為粉，粉末含量太高會(huì)影響煉膠質(zhì)量。我們說炭黑的破碎率越低就越好。那么究竟是什么影響了破碎率呢?我們今天就來研究一下這個(gè)問題。
從克里在輸送氣流中的運(yùn)動(dòng)形式來看，顆粒由于彼此尺寸和含量有差異使得受到的空氣阻力不同，顆粒的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，引起顆粒間的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，引起顆粒間明顯的速度差，彼此產(chǎn)生的摩擦和碰撞。即使是尺寸、質(zhì)量、形狀完全相同的炭黑顆粒，運(yùn)動(dòng)時(shí)處于不同管道位置，它的破碎率也會(huì)不同。原因就在于，管道中有些位置的軸向速度，鏡像速度和周向速度有所差異。
除此之外，不同種類的炭黑，它的本身破碎率也會(huì)有所不同。有研究部門做過類似的實(shí)驗(yàn)，將不同種類的炭黑在同一條輸送條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得到的總的破碎率都有很大的區(qū)別。
還有就是炭黑的顆粒特性。炭黑的粒子堆積密度、壓碎強(qiáng)度、粒子尺寸、粒子形狀等因素對(duì)炭黑的破碎率也會(huì)有一定影響。粒子的堆積密度不同主要來自不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的炭黑工藝。炭黑防止時(shí)間的長短也會(huì)影響到堆積密度的大小，時(shí)間越長，吸收水分會(huì)使炭黑的堆積密度增大，堆積密度越大，輸送阻力就越大，輸送就越困難。對(duì)于輸送阻力大的炭黑，為了提高輸送速度，會(huì)使用較大的輸送壓力和消耗更多的空氣量�？諝饬吭龃螅蠚饣旌媳葎t會(huì)下降，降低輸送阻力，提高了輸送速度，會(huì)引起炭黑的破碎率增加。
炭黑的壓碎強(qiáng)度，在輸送距離、管道布置和輸送參數(shù)相同的條件下，炭黑粒子的壓碎強(qiáng)度越大，輸送后的破碎率增量越小。為了保證炭黑粒子輸送后破碎率小于5%的要求，對(duì)輸送距離大于100m的氣力輸送系統(tǒng)，炭黑粒子的壓碎強(qiáng)度應(yīng)該大于25g，如果輸送距離小于100m炭黑粒子的壓碎強(qiáng)度也不應(yīng)該低于22~24g。
粒徑分布方面，它對(duì)破碎率的影響主要是基于強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)。通常材料強(qiáng)度的測(cè)定值隨著實(shí)驗(yàn)顆粒的大小而變化。顆粒越小那么它的強(qiáng)度測(cè)定值越大，就越不容易在輸送過程中發(fā)生破碎。因?yàn)轭w粒越大它包含缺陷的可能性越大，包含的裂紋就越多。
還有需要注意的一點(diǎn)就是炭黑的吸濕性，如果炭黑在大氣中存放的時(shí)間過長，那么輸送時(shí)炭黑就比較容易結(jié)塊，影響輸送能力和輸送管道內(nèi)的殘余量。為了實(shí)現(xiàn)正常輸送，必須提高輸送速度，提高速度必然會(huì)引起炭黑的破碎率增大。另外，在清掃輸送管道的參與炭黑時(shí)，清掃力度過大也會(huì)增大炭黑的破碎率。
氣力輸送系統(tǒng)對(duì)炭黑破碎率的影響主要包括，管道長度，輸送速度以及輸送壓力三個(gè)問題。首先，輸送管道的長度以及布置決定輸送阻力的大小以及炭黑粒子與管道壁發(fā)生碰撞、摩擦的幾率，是影響炭黑破碎率的主要因素之一。輸送壓力是在氣力輸送過程中另一個(gè)非常重要的參數(shù)。初始?jí)毫湍┒藟毫ο嗖畹脑酱�，它的壓降就越大，這樣就導(dǎo)致在管道的末端，尤其是彎頭處，告訴運(yùn)行的顆粒對(duì)彎頭的沖擊特別大，對(duì)離子的破碎率產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。同時(shí)對(duì)管道，特別是彎頭的磨損也很不利。除此之外，如果在氣力輸送過程中管道上各個(gè)點(diǎn)的壓力波動(dòng)較大，也會(huì)導(dǎo)致破碎粒的增高。當(dāng)然，如果發(fā)送罐設(shè)定的壓力過低，則會(huì)導(dǎo)致稀相輸送，不僅消耗的空氣量增加，還會(huì)導(dǎo)致輸送能力下降。所以，通過實(shí)驗(yàn)選擇一個(gè)合適的數(shù)據(jù)時(shí)最好的選擇。最后就是輸送速度，炭黑的輸送速度隊(duì)破碎率的影響很大�？偟膩碚f，也不是輸送力越低越好，為了保證生產(chǎn)效率，一個(gè)最佳的輸送速度能解決很大的問題。 |
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