填料在水處理中的應用,填料的種類有多少?
填料泛指被填充于其他物體中的物料。在化學工程中,填料指裝于填充塔內的惰性固體物料,例如鮑爾環和拉西環等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。在化工產品中,填料又稱填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學性能并(或)降低成本的固體物料。在污水處理領域,主要用于接觸氧化工藝,微生物會在填料的表面進行累積,以增大與污水的表面接觸,對污水進行降解處理。
填料也稱作填充劑、增量劑。某些填料同時又是體質顏料。微紐的填料具有良好的遮蓋力,常用于涂料行業。
填料可用于多種聚氨酯制品,例如聚氨酯涂料、密封膠:聚氨酯漿料、特殊彈性體i聚氨酯泡沫塑料。三聚氰胺植物纖維聚合,皂參多元醇等,有機填料可用于聚氨酯泡沫塑料;碳酸鈣高嶺土(陶土、·瓷土),分子篩粉末滑石粉硅灰石滟技鈦白粉j重晶石粉(硫酸鋇)’等微細無機粉末一般可用作聚氨酯密封膠,聚氨酯軟泡聚氨酯彈性體,膠黏劑,聚氨酯涂料等的填料。
泛指被填充于其他物體中的物料。在化學工程中,填料指裝于填充塔內的惰性固體物料,例如鮑爾環和拉西環等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。在化工產品中,填料又稱填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學性能并(或)降低成本的固體物料。其中可明顯提高制品強度的填料,如長纖維和晶須等常專稱增強材料,炭黑稱補強填充劑。藥品片劑、化妝品和去垢劑中常加入固體物料和碳酸鈣等作填充劑,但其目的是調節劑量和濃度而不是改善性能,所以應稱稀釋劑。塑料增塑劑、橡膠充油以及紡絲油劑等,雖可改善性能,也能影響成本,但習慣上把這些液態物料視為加工助劑。
在高分子化工中,填料(填充劑)是用量比較大的添加劑,幾乎所有的塑料(包括熱塑性和熱固性塑料)、天然橡膠和涂料都使用大量填料。例如,制造塑料時加入木粉、陶土或碳酸鈣等,不僅能改善制品力學性能,增加硬度,而且還可降低成本;用石墨、磁粉或云母作填料,可提高塑料的導電、通磁和耐熱性;橡膠中加入炭黑或二氧化硅(白炭黑)可明顯提高制品的wu性;紡絲液中加入鈦白粉(二氧化鈦)可以遮光和染色。在涂料工業中常加入白色或帶色填料(如鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等)以改善涂料的光學、物理和化學性能,這類用途的填料(填充劑)稱為體質顏料或展色料。
主要取決于:①有較大的比表面積(m2/m3填料層);②液體在填料表面有較好的均勻分布性能;③氣流能在填料層中均勻分布;④調料具有較大的空隙率(m3/m3填料層)。另外,選擇填料時還應考慮其機械強度、來源、制造及價格等因素。
填料使得物料黏度增加,特別是纖維填料使黏度明顯增加。添加前的填料需經過脫水處理,以避免消耗掉部分異氰酸酯。必須注意生成二氧化碳會導致樹脂出現發泡現象,影響聚氨酯樹脂的物性。
為了能夠加快填料潤濕速度,同時降低體系黏度}l_.或者在聚氨酯樹脂中添加更多的填料,有時需預先在樹脂中添加潤、濕分散劑。
模內漆是具有涂料、色漿和脫模劑三種功能的助劑。它均勻噴涂在模具內,漆膜干燥后,即可模塑聚氨酯鞋底、自結皮泡沫塑料、聚氨酯軟泡.硬泡制品脫模后,色漆附著在成型周化的制品上。
填料的作用機理:填料作為添加劑,主要是通過它占據體積發揮作用,由于填料的存在,基體材料的分子鏈就不能再占據原來的全部空間,使得相連的鏈段在某種程度上被固定化,并可能引起基體聚合物的取向。由于填料的尺寸穩定性,在填充的聚合物中,聚合物界面區域內的分子鏈運動受到限制,而使玻璃化溫度上升,熱變形溫度提高,收縮率降低,彈性模量、硬度、剛度、沖擊強度提高。
①降低成型制件的收縮率,提高制品的尺寸穩定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無光性等;
②樹脂粘度有效的調節劑;
③可滿足不同性能要求,提高耐磨性、改善導電性及導熱性等,大多數填料能提高材料沖擊強度及壓縮強度,但不能提高拉伸強度;
④可提高顏料的著色效果;
⑤某些填料具有極好的光穩定性和耐化學腐蝕性;
⑥有增容作用,可降低成本,提高產品在市場上的競爭能力。
環氧地坪漆中的填充劑也稱為填料,一般是指添加到環氧樹脂液體中,作為環氧地坪漆其中的組份,以改變環氧樹脂膠液的性能和降低成本的材料。
在環氧地坪漆中使用填料的目的有以下幾個方面:
6、提高樹脂固化物的抗壓強度,但抗拉強度及抗沖韌性會降低。
8、改善樹脂固化物的耐磨損性。
對于某種特殊應用,填料填料的比較好標準是根據復合材料所期望達到的性能而定,但必須考慮到下述基本原則。
填料的種類很多,鋁粉、鋅粉銅粉、銀粉等金屬粉末可用作導電填料。水泥、粉煤灰等也可用作填料。木粉、淀粉等植物性粉末也可用作填料。氟化鈣可少量用于聚氨酯膠黏劑和密封膠體系;兼具二氧化碳吸收劑的作用。
一般來說,微細的粉末填料或改性的微細填料,以及纖維狀、片狀填料,少量使用可提高其整體性能,例如對彈性聚合物(如橡膠、聚氨酯彈性體)有一定的補強作用,增加模量、強度、耐磨性、耐熱性,改善其尺寸穩定性,對硬質制品也能適當提度、耐老化性。但使用量過大則使得物性降低,并且填料摻量大時操作困難。填料有以下幾種:根據裝填方式的不同,可分為散裝填料和規整填料。
散裝填料是一個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體,一般以隨機的方式堆積在塔內,又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同,又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。現介紹幾種較為典型的散裝填料:
拉西環鮑爾環階梯環弧鞍填料 矩鞍填料 金屬環矩鞍 填料球形填料
鮑爾環
弧鞍填料
矩鞍填料
球形填料
除上述幾種較典型的散裝填料外,不斷有構型獨特的新型填料開發出來,如共軛環填料、海爾環填料、納特環填料等。工業上常用的散裝填料的特性數據可查有關手冊。
格柵填料
格柵填料的比表面積較低,主要用于要求壓降小、負荷大及防堵等場合。
波紋填料
波紋填料按結構可分為網波紋填料和板波紋填料兩大類,其材質又有金屬、塑料和陶瓷等之分。
金屬絲網波紋填料是網波紋填料的主要形式,它是由金屬絲網制成的。金屬絲網波紋填料的壓降低,分離效率很高,特別適用于精密精餾及真空精餾裝置,為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。盡管其造價高,但因其性能優良仍得到了的應用。
金屬板波紋填料是板波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋板片上沖壓有許多f5mm左右的小孔,可起到粗分配板片上的液體、加強橫向混合的作用。波紋板片上軋成細小溝紋,可起到細分配板片上的液體、增強表面潤濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強度高,耐腐蝕性強,特別適用于大直徑塔及氣液負荷較大的場合。
金屬壓延孔板波紋填料是另一種有性的板波紋填料。它與金屬孔板波紋填料的主要區別在于板片表面不是沖壓孔,而是刺孔,用輾軋方式在板片上輾出很密的孔徑為0.4~0.5mm小刺孔。其分離能力類似于網波紋填料,但抗堵能力比網波紋填料強,并且價格便宜,應用較為。
波紋填料的優點是結構緊湊,阻力小,傳質效率高,處理能力大,比表面積大(常用的有125、150、250、350、500、700等幾種)。波紋填料的缺點是不適于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料,且裝卸、清理困難,造價高。