परिचय
पाउडर सतह संशोधन प्रौद्योगिकी क्या है? यह उस तकनीक को संदर्भित करता है जो पाउडर सामग्री की सतह या इंटरफ़ेस का इलाज करने के लिए भौतिक, रासायनिक या यांत्रिक तरीकों का उपयोग करता है, विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा करने के लिए पाउडर सामग्री की सतह के भौतिक और रासायनिक गुणों को उद्देश्यपूर्ण रूप से बदलता है।
संशोधन तंत्र
संशोधन तंत्र के दृष्टिकोण से, कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) सतह संशोधन को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: रासायनिक अंतःक्रियाएं और भौतिक अंतःक्रियाएं।
एससतह रसायन इंटरैक्शन:
– कार्यात्मक समूह प्रतिस्थापन (उदाहरणार्थ, हाइड्रॉक्सिल समूह प्रतिस्थापन)
- पीओलिमराइजेशन और ग्राफ्टिंग (उदाहरणार्थ, इन-सीटू पॉलीमराइजेशन, पॉलीमर कोटिंग)
– हाइड्रोलिसिस (उदाहरणार्थ, सिलेन युग्मन एजेंट अभिक्रियाएँ)
सतह पीहिसिकल इंटरैक्शन:
– अवशोषण (जैसे, सर्फेक्टेंट या वसा अम्ल सोखना)
– कोटिंग/एनकैप्सुलेशन (उदाहरणार्थ, स्टीयरेट परत निर्माण)
– गीला (उदाहरणार्थ, बहुलक मैट्रिक्स में बेहतर फैलाव)
जब भराव पूरी तरह से गीला हो जाता है, तो कैल्शियम कार्बोनेट की उच्च ऊर्जा सतह पर भौतिक अधिशोषण घटित होगा, और इस अधिशोषण की ऊर्जा प्लास्टिक की संसंजक बंधन शक्ति से अधिक होती है।
संशोधन विधियाँ
वर्तमान में, कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) सतह संशोधन के लिए मुख्यधारा के तरीकों में शामिल हैं:
· युग्मन एजेंट संशोधन (जैसे, सिलेन, टाइटेनेट, या एलुमिनेट युग्मन एजेंट)
· स्टीयरेट संशोधन (जैसे, सोडियम स्टीयरेट, कैल्शियम स्टीयरेट)
· फॉस्फेट एस्टर संशोधन
· इन-सीटू पोलीमराइजेशन संशोधन
· सतह बहुलक ग्राफ्टिंग संशोधन
हालांकि, लागत दक्षता और प्रक्रिया की सरलता के कारण, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली औद्योगिक विधियां युग्मन एजेंट संशोधन और फैटी एसिड लवण संशोधन (विशेष रूप से स्टीयरेट्स) हैं।
संशोधन प्रभावशीलता में प्रमुख कारक
युग्मन एजेंट संशोधन: कार्यात्मक समूहों के सहसंयोजक लगाव के माध्यम से कार्बनिक मैट्रिक्स (जैसे, प्लास्टिक, रबर) के साथ रासायनिक बंधन को बढ़ाने के लिए।
फैटी एसिड लवण संशोधन: सर्फेक्टेंट परतों के भौतिक अवशोषण के माध्यम से फैलाव और हाइड्रोफोबिसिटी (उदाहरण के लिए, कोटिंग्स और स्याही में) में सुधार करना।
सतह संशोधन का उद्देश्य
सामान्यतः, कैल्शियम कार्बोनेट के सतह संशोधन का मुख्य उद्देश्य निम्नलिखित उद्देश्यों को प्राप्त करना है:
(1) कणों के बीच संसंजक बल को कम करना और कैल्शियम कार्बोनेट की फैलाव क्षमता में सुधार करना;
(2) कैल्शियम कार्बोनेट की सतह गतिविधि को बढ़ाना;
(3) अन्य पदार्थों के साथ कैल्शियम कार्बोनेट की संगतता में सुधार;
(4) कैल्शियम कार्बोनेट के एसिड प्रतिरोध में वृद्धि;
(5) विभिन्न उद्योगों के लिए विशिष्ट क्रिस्टल रूपों के साथ कैल्शियम कार्बोनेट तैयार करें।
संशोधन प्रौद्योगिकियों के विकास के दृष्टिकोण से, सतह संशोधन प्रभाव में सुधार, सतह संशोधन की लागत को कम करना, हरित संशोधक विकसित करना और संशोधन उपकरणों का अनुकूलन सभी महत्वपूर्ण विकास दिशाएँ हैं।
संशोधित कैल्शियम कार्बोनेट का अनुप्रयोग
सतह संशोधन के बाद, कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) मैट्रिक्स सामग्रियों के साथ काफी बेहतर संगतता, बढ़ी हुई फैलाव क्षमता और बेहतर इंटरफेसियल बॉन्डिंग ताकत प्रदर्शित करता है, जिससे कई उद्योगों में इसके अनुप्रयोगों का विस्तार होता है। संशोधित कैल्शियम कार्बोनेट के प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र नीचे दिए गए हैं:
प्लास्टिक उद्योग/रबर उद्योग/कोटिंग्स और स्याही/कागज़ बनाने का उद्योग/चिपकने वाले पदार्थ और सीलेंट/फार्मास्युटिकल्स और खाद्य/पर्यावरण और निर्माण/उन्नत कंपोजिट
निष्कर्ष
अंतर-मुखीय प्रदर्शन को अनुकूलित करने के माध्यम से, संशोधित कैल्शियम कार्बोनेट ने पारंपरिक भराव से लेकर उच्च-मूल्य वाले कार्यात्मक पदार्थ तक की छलांग लगाई है, और यह आधुनिक उद्योग में एक अपरिहार्य बहुक्रियाशील योजक बन गया है।
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