判斷滑石粉好壞 四“度”幫你忙

      滑石對分子化合物塑料具有顯著的加強效果，但并不是所有滑石產(chǎn)物都有加強效果。加強效果隨著產(chǎn)品品位的不同其差異非常明顯。很難給用于塑料工業(yè)的滑?石粉提出統(tǒng)一、具體的標(biāo)準(zhǔn)。總的原則塑料特性是：盡量使用粒度均勻的純滑石產(chǎn)品，產(chǎn)品也并不是越細(xì)越好，要根據(jù)產(chǎn)品要求和特點來進(jìn)行選擇。滑石原料的來源必須穩(wěn)定出礦點，產(chǎn)品的品位，特別是粒度分布，濕白度、色相必須穩(wěn)定和延續(xù)。鑒于滑石礦的多樣性，要使產(chǎn)品取得最佳效果還是需要生產(chǎn)廠家的技術(shù)支持的。具體選擇產(chǎn)品時，至少應(yīng)考慮滑石本身的"四度"，即：純凈度、白度、分子形狀結(jié)構(gòu)（即片度）、細(xì)度，或者粒徑?。

      一般地講，評價一種滑石產(chǎn)品的優(yōu)劣，至少要考慮以上4個方面的因素。僅以一個指標(biāo)判斷質(zhì)量都是片面和不完全的。若有人僅以平均粒度來判定滑石粉產(chǎn)品的質(zhì)量，這是非常不準(zhǔn)確的說法。?

一、純凈度

      純凈度是指產(chǎn)品的滑石成份的含量。自然界和工業(yè)生產(chǎn)中滑石都含有雜質(zhì)，工業(yè)中100%的純滑石產(chǎn)品是不可能存在。毫無疑問，滑石純凈度越高，其加強及其他特定的效果就越好。研究表明：滑石中的某些雜質(zhì)含量，不僅僅降低其純凈度，對最終產(chǎn)品的性能有非常明顯的影響。滑石中的碳酸鹽，金屬鐵和重金屬對分子化合物塑料的抗老化性，熱穩(wěn)定性有十分不良的影響。綠泥石含量對抗老化性，熱穩(wěn)定性的影響不大。我國白滑石都屬于碳酸鹽-滑石型，因此應(yīng)在選礦過程中盡量剔除碳酸鹽，選用低鐵、低重金屬含量的滑石原料生產(chǎn)分子化合物塑料級滑石粉。??遼寧、山東、廣西的主要滑石礦床的產(chǎn)品純凈度都比較高，經(jīng)過篩選后純凈度可達(dá)到96-98%，是世界上最適宜做改性分子化合物塑料的滑石原料。但各個地域，同一地域不同廠家的產(chǎn)品中碳酸鹽，金屬鐵和和重金屬還是有很大的區(qū)別。目前這部分高純度礦物大部分供出口，國內(nèi)除一些合資和獨資或大型私營企業(yè)外，需求較少。國內(nèi)市場的滑石產(chǎn)品中純滑石的含量在20-98%之間波動。滑石含量低的產(chǎn)品對分子化合物塑料的加強效果十分有限，主要起一般填料的填充作用。但如果碳酸鹽和鐵、重金屬的含量較高，會引起分子化合物塑料產(chǎn)品的抗老化性，熱穩(wěn)定性都較差，從而影響塑料的耐久性等。

      對滑石純凈度的辨別，用于科學(xué)研究的建議使用XRD+物相分析，偏差在5%以內(nèi)。生產(chǎn)中一般可通過檢測燒失量推定滑石的純凈度（綠泥石-滑石型除外）。一般地說，燒失量小于8.0%的產(chǎn)品才比較適宜用于分子化合物塑料中作加強填料，最好燒失量在5%以下。

二、白度

      滑石檢驗中的白度有狹義和廣義兩種。狹義的白度即是一般的白度定義，可用藍(lán)光白度R457、Y、L*、甘茨塑料特性白度、亨特白度來表述。世界上計算白度的公式不下于百種，非金屬礦輕工行業(yè)經(jīng)常使用的公式也不下于10種。使用不同儀器，不同計算方法得到的結(jié)果也會不同。國標(biāo)GB/T?5950?劃定了滑石白度的測量方法和計算公式。本標(biāo)準(zhǔn)采用GB3977劃定的國際照明委員會(CIE)1964增補標(biāo)準(zhǔn)色度體系和標(biāo)準(zhǔn)照明體?D65，以三常刺激值和色品坐標(biāo)計算白度；采用GB7921劃定的CIE?LAB均勻色空間，以明度指數(shù)和色品指數(shù)計算表示色調(diào)、彩度和色差。方法為：當(dāng)光譜反射比均為1的理想完全反射漫射體的白度為100，光譜反射比均為零的絕對黑體白度為零時，采用本標(biāo)準(zhǔn)劃定的條件，測出試樣的三常刺激值，再用所劃定的公式計算白度，并可計算試樣的色調(diào)角、彩度和試樣間的色差。

      廣義的白度包括干白度、濕白度和色相。這里所說的濕白度是滑石粉粉末加入數(shù)量適宜的DMP（鄰苯二甲酸二甲脂）后均相后測得的白度。

      對同一原料來說，粒度越細(xì)，白度越高。水分越高，白度越低。雖然白度的高低對產(chǎn)品的物理性能沒有什么影響，但對淺色產(chǎn)品來說，保持顏色的純結(jié)白是十分重要的。滑石的一個缺點是混煉后會使分子化合物塑料的顏色或多或少地變暗，這是限制滑石在分子化合物塑料中廣泛應(yīng)用的一個重要因素。通過對干白度和濕白度的測量和對比，能定性地反應(yīng)滑石使分子化合物塑料制品變暗的幅度。濕白度低的產(chǎn)品，使分子化合物塑料變暗的幅度大。值得注意的是，干白度高的滑石其濕白度不一定就高。一般地說，只有純凈度?高、白度也高的滑石其濕白度才高，即分子化合物塑料制品顏色變暗的程度較小。分子化合物塑料行業(yè)使用的滑石粉主要存在濕白度和色相，Y、?L*?應(yīng)盡量高，而a*、b*的絕對值應(yīng)盡量小。

      我國遼寧、山東、廣西的主要滑石礦床的部分產(chǎn)物的濕白度可以達(dá)到70%以上。以前，這些地方出產(chǎn)的礦物主要以出口為主，國內(nèi)需求量不大，目前情況有變。???白滑石當(dāng)然好，但價格也高。近年來中國白滑石因為供不應(yīng)求，價格也提升得很快。隨著分子化合物塑料工業(yè)對滑石需求的進(jìn)一步增長，供不應(yīng)求的局面還會進(jìn)一步加劇。由于資源的不可再生性，世界范圍內(nèi)白滑石稀缺不是暫時的，供不應(yīng)求將是以后長期的局面，沒有發(fā)生逆轉(zhuǎn)的可能。因此，在可能的情況下，應(yīng)盡量使用低白度滑石，以保存優(yōu)質(zhì)資源。其實，在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，并不需要白滑石，所以使用白滑石其實是一種奢侈。如深色分子化合物塑料中，使用高白度滑石和低白度滑石沒有什么區(qū)別。試驗表明，滑石的濕白度每提高1度，最終產(chǎn)物的塑料白度特性提高只有0.2-0.3度。片面追求滑石的白度并沒有什么意義。以前因為中國高檔白滑石價格過低，很多用戶并未過多考慮使用適當(dāng)品級白滑石，而是越白越好。隨著白滑石價格的進(jìn)一步提高，大家才開始轉(zhuǎn)變?nèi)A侈的思維及看法，從而選擇合適自己成本的滑石產(chǎn)品。

遼寧海城赫泰滑石塊樣品

三、分子形狀結(jié)構(gòu)（即片度）

      滑石對分子化合物塑料產(chǎn)品顯著的加強作用主要來自于其奇特的微觀片狀結(jié)構(gòu)。滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)越完整，其加強效果越明顯。影響產(chǎn)物片狀的兩個主要因素是：

      1、滑石的純凈度

      2、粉體的加工工藝與技術(shù)

      滑石中的雜質(zhì)都不具備片狀結(jié)構(gòu)。滑石越純，雜質(zhì)越少，片狀結(jié)構(gòu)越好。在對滑石微細(xì)化的加工過程中，采用不同的加工方法，產(chǎn)品的片狀結(jié)構(gòu)保持情況也不相同。不合適的加工方法和加工工藝甚至?xí)茐钠淦瑺罱Y(jié)構(gòu)。目前微細(xì)滑石粉主要采用氣流粉碎技術(shù)，有對沖法和旋流法兩種加工工藝。粗目數(shù)的生產(chǎn)方法就多了，但是不適合于高端塑料行業(yè)之應(yīng)用。

四、細(xì)度

      微細(xì)化、納米化是滑石產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，產(chǎn)品越細(xì)，其加強效果越好，但同時粒子的表面能增大，容易團聚，分離困難，價格也高。因此需要按照自身的技術(shù)水平和現(xiàn)實需要來選擇適當(dāng)細(xì)度的產(chǎn)品，并沒必要越細(xì)越好。分子化合物塑料工業(yè)使用的滑石粉細(xì)度變化趨勢如下：

1、八十年代分子化合物塑料工業(yè)使用的是325-800目的產(chǎn)品;

2、九十年代使用的是800-1500目的產(chǎn)品;

3、?2000年以后以1250-3000目產(chǎn)品為主;

4、目前3000-6000目產(chǎn)品已經(jīng)開始生產(chǎn)及使用.

      評價一個滑石產(chǎn)品的粒度優(yōu)劣不能僅憑平均粒度一個指標(biāo)。其實，評價一個滑石產(chǎn)品優(yōu)劣至少有以下兩個指標(biāo)可能參考。

      1、?D50?

      2、?D97（或D100）

      這兩個指標(biāo)缺一不可。??產(chǎn)品愈來愈細(xì)的同時，人們對微細(xì)目滑石粉碎后的微觀形狀，粒度分布（PSD）提出了更高的要求。評價PSD的主要指標(biāo)由以前的D50轉(zhuǎn)向D97，D98?直至現(xiàn)在的D100。同時對DSP的重現(xiàn)性要求更加嚴(yán)格。評價一種產(chǎn)品時，其平均粒徑不單要符合要求，更重要的是粒度分布應(yīng)盡量窄，大顆粒盡量少。產(chǎn)品要盡量做到每一批次的粒度分布都相同，這在生產(chǎn)實踐中難度是非常大的。在滑石粉的高端產(chǎn)品中，控制粒度分布，粗顆粒的數(shù)量是一個非常關(guān)鍵的技術(shù)，這既需要有高效率、高精密度、可靠的分級設(shè)備，又需要具備豐富的操作?經(jīng)驗和對設(shè)備的維護能力。國內(nèi)掌握比較成熟粒度控制技術(shù)的企業(yè)只有6-7家，可想而知，雖然看似簡單的滑石生產(chǎn)，其實真正考驗的還是設(shè)備和操作技術(shù)。

      粒度分布可采用粒度分布儀測量，有激光法和沉降法。但生產(chǎn)實踐中大多采用篩分法來檢測粗顆粒的多少。

      滑石粉因為其本身的片狀結(jié)構(gòu)，比表面積大，體積密度較小。325目滑石粉的體密0.8-0.9，1250目滑石粉卻降到了0.25-0.3，4000目僅有0.12上下。這使得生產(chǎn)時粉塵污染嚴(yán)重、混料困難、成本提高、生產(chǎn)效率降低。而且遠(yuǎn)距離供貨的運輸成本非常高。

      針對以上問題，國外已經(jīng)開發(fā)出了滑石粉的壓縮技術(shù)和造粒技術(shù)，通過壓縮使得滑石粉體積密度大大提高，如1250目產(chǎn)品的體積密度達(dá)到0.8-0.9；造粒就是把粉狀滑石粉轉(zhuǎn)化為顆粒狀，進(jìn)一步提高體積密度，使生產(chǎn)過程無粉塵化，同時降低了運輸和包裝費用，有利于存儲。以后滑石粉的加工將朝著微細(xì)化方向發(fā)展，市場需要更細(xì)的特性滑石粉。壓縮與造粒技術(shù)對降低產(chǎn)品運輸成本、減少環(huán)境污染、提高下游產(chǎn)品生產(chǎn)效率的作用也愈來愈大。所以，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)也有越來越多有實力、有想法的生產(chǎn)企業(yè)投入到滑石粉的環(huán)保生產(chǎn)與儲運中去。