白炭黑(Silica)是一种高分散性无定形二氧化硅(SiO₂),其结构中含有大量纳米级孔隙和羟基基团,因此具有高比表面积(可达 100-400 m²/g)、良好的吸附性和补强性能。根据生产工艺不同,可分为气相法白炭黑(通过硅烷高温水解)和沉淀法白炭黑(通过硅酸钠与酸反应),其中沉淀法占市场主导地位。
白炭黑的核心应用行业
橡胶工业作为轮胎补强剂,可显著提升轮胎的耐磨性、抗撕裂性和湿地抓地力,是绿色轮胎的关键材料。例如,高分散白炭黑(如金能科技的 JINSIL 系列)可降低轮胎滚动阻力,减少油耗 。此外,还用于制造胶管、胶带等工业橡胶制品。 涂料与油墨作为增稠剂、防沉降剂和消光剂,可改善涂料的流变性和储存稳定性。
在水性涂料中,白炭黑能提高漆膜的硬度和耐擦洗性;在油墨中,可防止颜料团聚,提升印刷清晰度 。
食品与医药食品级白炭黑(E551)常用作抗结剂,防止粉末食品(如奶粉、调味料)结块;在医药领域,可作为药物载体或片剂崩解剂,同时用于牙膏中提升摩擦清洁效果。
新能源领域用于锂电池隔膜涂层,增强隔膜的耐高温性和电解液吸附能力;在光伏胶膜中,可提高胶膜的抗黄变性和机械强度。
塑料与复合材料作为填充剂,可增强塑料的刚性、耐热性和阻燃性,同时改善复合材料的加工性能。例如,在汽车内饰件中,白炭黑可降低塑料的收缩率。
那艾仪器喷雾干燥机制备白炭黑的典型案例
沉淀法连续生产工艺,配备喷雾干燥机实现从泡花碱溶解到白炭黑干燥的全流程自动化。喷雾干燥段通过精确控制进风温度(500-550℃)和雾化参数,生产出高分散白炭黑,其比表面积达 170-200 m²/g,DBP 吸油值≥3.0 mL/g,主要应用于高端绿色轮胎 。 技术创新:通过液体泡花碱压滤改造和溶解换热水回用技术,降低能耗约 15%,年经济效益超 900 万元,并申报国家专利 。
案例二:采用喷雾干燥与多效蒸发耦合技术,利用喷雾干燥尾气余热蒸发废水,提取硫酸钠并实现水资源循环利用,达到废水零排放。其喷雾干燥系统配备高效布袋除尘器,粉尘排放低于 10 mg/m³,满足严苛的环保要求。 产品应用:生产的高压电缆屏蔽料用白炭黑,纯度≥99.8%,粒径分布均匀(1-3 μm),打破了国外垄断,填补了国内空白。
案例三:盐酸法与设备定制化 采用盐酸沉淀法,料浆经螺杆泵输送至离心喷雾干燥机,在 600-700℃高温热风下瞬间干燥成粉。干燥塔配备整流形热风分配器和二级旋风分离器,产品回收率≥95%,成品粒径 30-50 μm,比表面积 150-200 m²/g,适用于橡胶和涂料领域。
设备优势:离心雾化器转速达 17600 rpm,雾化盘采用锯齿状设计,提升雾化均匀度 30%;塔身锥角采用 45°-60° 渐变结构,优化气固分离效率。 喷雾干燥技术的核心价值 高效性:料液在数秒内完成干燥,生产效率比传统烘箱干燥提升 10 倍以上。 产品可控性:通过调节雾化压力、进风温度等参数,可精准控制白炭黑的粒径、比表面积和表面活性,满足不同行业需求。 环保性:结合余热回收和尾气净化技术,可降低能耗 20%-30%,减少粉尘排放,符合 “双碳” 目标。