超细粉碎-改性工艺若能顺利实施,并达到矿物表面改性的目的,同样必须满足前面所提出的粉体改性的5项基本条件。下面结合气流超细粉碎的过程,分析超细粉碎加工工艺对于改性条件的满足情况。
气流超细粉碎设备(以中国空气动力研究与发展中心生产的CP系列粉碎分级机为例)主要包括:粉碎机、分级机、收集器等部分。当高速气流将矿物颗粒撞向靶面或相互碰撞后,矿物颗粒被粉碎达到一定的细度;然后粉体通过管道,由气流以悬浮状态带入旋风分级机;在旋风分级机中,矿物粉体得到分级;分级后的粉体由气流以悬浮状态通过管道送入收集器中。
根据上述分析,橡胶注射成型机超细粉碎过程中有两项还不能完全肯定是否满足改性条件。一是超细粉碎过程中,机械能对矿物粉体的激化,筛沙机是否能够保证矿物与改性剂产生化学反应,因为一般的矿物粉体改性设备为了足以使矿物与改性剂产生化学反应,通常使粉体的温度达到5090e,甚至更高;二是矿物粉体从粉碎机被气流带出并与表面改性剂进行碰撞、作用至收矿物表面活性剂的胶体粒子化通过分析气流超细粉碎过程,并研究了多种施加表面活性剂的方案,选择了将矿物表面活性剂制成胶体粒子再进行施加的方案。
将矿物表面改性剂制成胶体粒子的方法,可以是超声波法,也可以是离子溅射法等。我们选定了其中的一种方法,将矿物表面改性剂制成胶体粒子后,可明显提高表面活性剂分子与矿物粉体表面活性质点产生化学反应的机会。这样,表面改性剂制成胶体粒子,一方面弥补了气流超细粉碎设备不能以提高粉体与改性剂的温度来增加反应能量的不足,另一方面由于胶体粒子分散度更高,与矿物粉体接触和反应的机会更多,从而能够在很短的时间内与矿物粉体反应并包覆完全。