填料在水處理中的應(yīng)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(xué)工程中,填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料,例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強(qiáng)烈混合。在化工產(chǎn)品中,填料又稱填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學(xué)性能并(或)降低成本的固體物料。在污水處理領(lǐng)域,主要用于接觸氧化工藝,微生物會(huì)在填料的表面進(jìn)行累積,以增大與污水的表面接觸,對(duì)污水進(jìn)行降解處理。
填料也稱作填充劑、增量劑。某些填料同時(shí)又是體質(zhì)顏料。微紐的填料具有良好的遮蓋力,常用于涂料行業(yè)。
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(jī)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(xì)無(wú)機(jī)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(xué)工程中,填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料,例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強(qiáng)烈混合。在化工產(chǎn)品中,填料又稱填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學(xué)性能并(或)降低成本的固體物料。其中可明顯提高制品強(qiáng)度的填料,如長(zhǎng)纖維和晶須等常專稱增強(qiáng)材料,炭黑稱補(bǔ)強(qiáng)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(diào)節(jié)劑量和濃度而不是改善性能,所以應(yīng)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(xí)慣上把這些液態(tài)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(shí)加入木粉、陶土或碳酸鈣等,不僅能改善制品力學(xué)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(dǎo)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(yè)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(xué)、物理和化學(xué)性能,這類用途的填料(填充劑)稱為體質(zhì)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(diào)料具有較大的空隙率(m3/m3填料層)。另外,選擇填料時(shí)還應(yīng)考慮其機(jī)械強(qiáng)度、來(lái)源、制造及價(jià)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(jīng)過(guò)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(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,影響聚氨酯樹(shù)脂的物性。
為了能夠加快填料潤(rùn)濕速度,同時(shí)降低體系黏度}l_.或者在聚氨酯樹(shù)脂中添加更多的填料,有時(shí)需預(yù)先在樹(shù)脂中添加潤(rùn)、濕分散劑。
模內(nèi)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(nèi),漆膜干燥后,即可模塑聚氨酯鞋底、自結(jié)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(jī)理:填料作為添加劑,主要是通過(guò)它占據(jù)體積發(fā)揮作用,由于填料的存在,基體材料的分子鏈就不能再占據(jù)原來(lái)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(wěn)定性,在填充的聚合物中,聚合物界面區(qū)域內(nèi)的分子鏈運(yùn)動(dòng)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(qiáng)度提高。
①降低成型制件的收縮率,提高制品的尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無(wú)光性等;
②樹(shù)脂粘度有效的調(diào)節(jié)劑;
③可滿足不同性能要求,提高耐磨性、改善導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性等,大多數(shù)填料能提高材料沖擊強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度,但不能提高拉伸強(qiáng)度;
④可提高顏料的著色效果;
⑤某些填料具有極好的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性;
⑥有增容作用,可降低成本,提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
環(huán)氧地坪漆中的填充劑也稱為填料,一般是指添加到環(huán)氧樹(shù)脂液體中,作為環(huán)氧地坪漆其中的組份,以改變環(huán)氧樹(shù)脂膠液的性能和降低成本的材料。
在環(huán)氧地坪漆中使用填料的目的有以下幾個(gè)方面:
6、提高樹(shù)脂固化物的抗壓強(qiáng)度,但抗拉強(qiáng)度及抗沖韌性會(huì)降低。
8、改善樹(shù)脂固化物的耐磨損性。
對(duì)于某種特殊應(yīng)用,填料填料的比較好標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)復(fù)合材料所期望達(dá)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(dǎo)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(lái)說(shuō),微細(xì)的粉末填料或改性的微細(xì)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(duì)彈性聚合物(如橡膠、聚氨酯彈性體)有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用,增加模量、強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性,改善其尺寸穩(wěn)定性,對(duì)硬質(zhì)制品也能適當(dāng)提度、耐老化性。但使用量過(guò)大則使得物性降低,并且填料摻量大時(shí)操作困難。填料有以下幾種:根據(jù)裝填方式的不同,可分為散裝填料和規(guī)整填料。
散裝填料是一個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體,一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi),又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。現(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料:
拉西環(huán)鮑爾環(huán)階梯環(huán)弧鞍填料 矩鞍填料 金屬環(huán)矩鞍 填料球形填料
鮑爾環(huán)
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(gòu)型獨(dú)特的新型填料開(kāi)發(fā)出來(lái),如共軛環(huán)填料、海爾環(huán)填料、納特環(huán)填料等。工業(yè)上常用的散裝填料的特性數(shù)據(jù)可查有關(guān)手冊(cè)。
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(fù)荷大及防堵等場(chǎng)合。
波紋填料
波紋填料按結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類,其材質(zhì)又有金屬、塑料和陶瓷等之分。
金屬絲網(wǎng)波紋填料是網(wǎng)波紋填料的主要形式,它是由金屬絲網(wǎng)制成的。金屬絲網(wǎng)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(jià)高,但因其性能優(yōu)良仍得到了的應(yīng)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(qiáng)橫向混合的作用。波紋板片上軋成細(xì)小溝紋,可起到細(xì)分配板片上的液體、增強(qiáng)表面潤(rùn)濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng),特別適用于大直徑塔及氣液負(fù)荷較大的場(chǎng)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(qū)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(wǎng)波紋填料,但抗堵能力比網(wǎng)波紋填料強(qiáng),并且價(jià)格便宜,應(yīng)用較為。
波紋填料的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,阻力小,傳質(zhì)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(diǎn)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(jià)高。