Искусственный кварцевый камень стал доминирующим материалом для отделки жилых и коммерческих помещений по всему миру. Как правило, его состав включает кварцевый песок/порошок 90% – 93%, смешанный с полимерной смолой 7% – 10%, а также специальные пигменты.
Однако в реальном промышленном производстве простое смешивание сырого кварцевого порошка со смолой часто приводит к проблемам. К ним относятся растрескивание плит, выцветание, пожелтение или недостаточная прочность. Для решения этих проблем был разработан «модифицированный» материал. Кварцевый порошокБыла разработана эта технология. Сейчас она стала «отраслевым стандартом» для производства кварцевого камня среднего и высокого класса.
Основная проблема: «несовместимость» между неорганическими минералами и органическими полимерами.
Чтобы понять, почему необходима модификация, мы должны сначала рассмотреть различия в физико-химических свойствах кварцевого порошка (неорганического) и смолы (органической):
- Несовместимость полярностей: Поверхности кварцевого порошка содержат большое количество гидрофильных гидроксильных групп (—OH). Это делает его сильно полярным веществом. В отличие от него, широко используемые смолы, такие как ненасыщенные полиэфирные смолы, являются липофильными и гидрофобными веществами. Их так же трудно смешать, как «масло и вода».
- Слабая адгезия: Без модификации смола просто «обволакивает» кварцевый порошок, а не «схватывает» его. При сильном давлении или перепадах температуры в месте соединения плиты легко происходит расслоение. В конечном итоге это приводит к растрескиванию плиты.
- Высокое значение маслопоглощения: Немодифицированный порошок обладает высокой поверхностной энергией и легко впитывает больше смолы. Это означает, что для поддержания текучести в процессе обработки производителям приходится увеличивать количество дорогостоящей смолы. Это приводит к росту затрат и снижению конечной твердости плиты.
Четыре основные ценности модифицированного кварцевого порошка
Модификация Обычно это относится к обработке поверхности кварцевого порошка с использованием силанового связующего агента. Эта модификация действует как «молекулярный мостик» между кварцевым порошком и смолой.
А. Установление химической связи: от «покрытия» к «сплавлению»
Один конец силанового связующего агента может реагировать с гидроксильными группами на поверхности кварцевого порошка, образуя прочную ковалентную связь. Другой конец содержит активную группу, которая специфически реагирует со смолой.
- Результат: Кварцевый порошок и смола превращаются из простой механической смеси в химически однородное вещество. Это значительно повышает прочность плиты на изгиб и ударопрочность.
Б. Снижение поглощения масла: достижение «высокой загрузки»
В результате модификации поверхности кварцевый порошок меняет свои гидрофильные свойства на липофильные. Это снижает поверхностное натяжение.
- Преимущество: Порошок обеспечивает лучшую смачиваемость и более равномерное распределение в смоле. Это позволяет производителям снизить соотношение смолы (даже ниже 7%), сохраняя при этом текучесть материала. Это значительно снижает производственные затраты, одновременно повышая твердость и износостойкость плиты.
C. Повышенная проницаемость и устойчивость к загрязнениям.
В немодифицированных плитах из искусственного камня часто имеются микроскопические зазоры между поверхностями.
- Функция: Модифицированный порошок прочно связывается со смолой, устраняя эти микропоры. Это предотвращает проникновение цветных жидкостей, таких как кофе или соевый соус, внутрь плиты. Это обеспечивает длительную чистоту и удобство в уходе.
D. Улучшенная устойчивость к атмосферным воздействиям и омолаживающий эффект.
Модифицирующая обработка эффективно изолирует границу раздела фаз от эрозии, вызванной влагой. Это предотвращает отслаивание, пожелтение и хрупкость смолы во влажной среде.
Ключ к МодификацияКак производить высококачественный модифицированный кварцевый порошок?
Высокое качество искусственного камня зависит не только от источника минералов, но и от степени покрытия и равномерности модификации. Это предъявляет чрезвычайно высокие требования к технологическому оборудованию.
А. Технический путь нанесения поверхностного покрытия
В настоящее время в отрасли отдается предпочтение процессу сухой модификации. Сверхтонкий кварцевый порошок подается в машину для нанесения покрытий. При высокоскоростном перемешивании распыляется модифицирующий агент. Агент использует тепловую и механическую энергию для выравнивания и образования пленки на поверхности порошка.
Б. Рекомендации по выбору оборудования
Для кварцевого порошка различной тонкости компания Epic Powder предлагает специализированные решения:
- Для общей тонкости помола (325–600 меш): Используется установка непрерывного действия для модификации покрытий. Высокоскоростной ротор создает интенсивную турбулентность. Это позволяет порошку и модифицирующему агенту завершить процесс нанесения покрытия за считанные секунды. Она обеспечивает высокую производительность и низкое энергопотребление.
- Для ультратонкого кварцевого порошка (с размером частиц более 1250 меш): Мы рекомендуем интегрированную обработку с использованием пневматической мельницы. Модифицирующий агент вводится в режиме онлайн во время процесса измельчения. Это позволяет использовать «свежеразбитую поверхность» порошка, где активность наиболее высока, для достижения наилучшего эффекта модификации.
Руководство по типичным ошибкам в отрасли: Не все модифицированные порошки одинаковы.
При покупке модифицированного кварцевого порошка или его модификации собственными силами следует обратить внимание на следующие три момента:
- Тестирование скорости активации: Простая проверка — это «тест на плавучесть в воде». Хорошо обработанный модифицированный кварцевый порошок должен обладать высокой гидрофобностью. Он должен плавать на поверхности воды, не тонуть и не намокать.
- Выбор подходящего модифицирующего агента: Для ненасыщенных полиэфирных смол, эпоксидных смол или акриловых систем необходимо выбирать разные силановые группы (суффиксы). Использование неподходящего агента может привести к изменению цвета плиты после длительного хранения.
- Побочные эффекты чрезмерной модификации: Большее количество модифицирующего агента не всегда означает лучшее качество. Избыток связующего агента может фактически создать «смазочный слой» на границе раздела. Это приводит к снижению прочности конструкции.
Тенденции будущего: функционализация и устойчивое развитие.
По мере роста рыночных требований к искусственному камню, модифицированный кварцевый порошок развивается в нескольких направлениях:
- Антибактериальная модификация: В процессе модификации добавляются неорганические антибактериальные агенты (например, агенты, содержащие серебро). Это придает плите постоянные антимикробные свойства.
- Модификация матового/мягкого на ощупь покрытия: Благодаря изменению морфологии поверхности можно добиться матового эффекта, приятного для кожи, который в настоящее время очень популярен.
- Модификация с низкой энергией: Используется передовое интегрированное оборудование для тонкой классификации и нанесения покрытий (например, технология нанесения покрытий с воздушным потоком от Epic Powder). Эти системы повышают стабильность модификации, одновременно снижая использование химических добавок.
Заключение
Конкуренция в индустрии искусственного камня по сути сводится к конкуренции в области поверхностной инженерии порошковых материалов. Модифицированный кварцевый порошок решает не только проблему совместимости неорганических минералов и органических смол. Он является ключевым инструментом для улучшения физических характеристик и снижения производственных затрат.
Для производителей слябов выбор профессионального оборудования для модификации и создание строгой системы управления показателями модификации — единственный способ создавать продукцию, конкурентоспособную на международном уровне.
Мы специализируемся на технологиях сверхтонкого измельчения и модификации поверхности неметаллических минералов, таких как кварц, кальцит и материалы для аккумуляторных батарей. Благодаря нашим классификационным мельницам серии MJW и высокоэффективным системам нанесения покрытий мы помогаем клиентам по всему миру достигать производства высокоактивных и высокооднородных порошков.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Опубликовано Эмили Чен
