中国粉体网讯 在国内粉体改性技术、设备发展之初,粉体表面改性设备是直接从化工、塑料、粉碎、分散、干燥等行业引用或改造而来。随着现代工业技术的进步,市场对粉体性能的要求持续攀升。也为抢占更大市场份额,众多企业加大研发投入,各类新型粉体改性设备不断涌现。十几年前,张家港市通沙塑料机械有限公司总经理张剑也投身其中,在坎坷的研发道路上摔打过,好在他已经成功立于潮头之上。
据张总回忆,粉体表面改性设备的研发,他们走了很多弯路。虽未曾吐露细节,但是字里行间仍有艰辛之感。而这又何尝不是这一细分行业的来时路呢?从对粉体一知半解,被动做粉体改性,再引进设备进行本土化改造,粉体改性“包覆”的是一个颗粒,也是粉体设备企业开拓进取的精神种子。
在经历漫长的设备研发、优化之后,新材料产业、电子信息产业又给表面改性粉体以及设备企业一个发展的契机,即多元化矿物粉体表面改性,一个让改性设备市场发展走向高潮的机遇。
2025年4月10日,由中国粉体网主办的“2025第四届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第三届功能母粒材料及应用高峰论坛”在安徽池州成功召开!在本次大会期间,中国粉体网记者邀请了张家港市通沙塑料机械有限公司总经理张剑做客“对话”栏目,为大家讲解粉体改性设备研发成果、趋势以及机遇。
张家港市通沙塑料机械有限公司张剑总经理
粉体网:张总,请您介绍一下主流的非金属矿物粉体改性设备?
张总:粉体表面改性设备大体分为传统的高速混合机、三转子连续改性设备、钉盘磨、蜂巢磨,这其中后两款是国外引进的设备,并加以改进的。另外还有一类是我们通沙塑料机械有限公司研发的HEM高效混联式改性机,主要聚焦超细化、表面改性包覆,做高端粉体改性,重点提升包覆率。目前我们的这款设备在国内已经得到众多粉体企业、科研机构的广泛认可,包覆率也已经达到98%以上。
HEM粉体改性生产线(定制线)
粉体网:张总,通过设备对粉体进行改性是什么原理?不同设备的改性原理都一样吗?
张总:矿物粉体属于无机材料,粉体改性的要点在于粉体的表面包覆上有机材料,与有机材料相容,偶联性更加密切,类似于把无机材料变成有机材料,促使与有机材料更好的结合。像碳酸钙改性外面包覆硬脂酸,这是比较常用的。
粉体网:张总,改性设备、技术研发经历了哪些过程?如何保证产品的改性效果?
张总:十几年前,粉体行业对改性的认识还有所不足,对于什么是改性,怎么改性,可谓一知半解。随着新材料产业快速发展,改性粉体需求增长,近几年大家对粉体改性的认知和重视程度都有了很大的提升。作为粉体改性设备生产企业,在改性技术发展过程中做了很多研究和探索,走了一些弯路,研发了一批国产改性设备,应用起来存在一些弊端。包括后来的三转子改性设备也有一些弊端,几十秒就完成了改性,改性剂无法和粉体完全相容、包覆在一起。现在钉盘磨、蜂巢磨也是在磨的过程中加改性剂,但是对标国际标准,它的活化包覆力度还是需要提升。至于怎么改性好,必须包覆。之前有一些常规的粉体“改性”处理方式就是加一些重油剂,这起到的是分散作用,不是真正的改性,它没有包覆。
对于改性性能的提升,我们做了一些特色的研究。要对粉体进行改性,首先要将其表面水分烘干,温度大约110℃。无论是硬脂酸、硅烷偶联剂还是铝酸脂、钛酸酯偶联剂或者其他改性剂,都采用雾化的方式喷进无机材料表面,使助剂均匀分散、分布。在一定的时间(9~10分钟)、温度条件下,进行复杂的物理、化学反应,最终实现均匀、高效包覆,目前我们设备活化率能达到99.2%,非常接近国际标准的99.3%。还有不能忽略的一点,不同的材料对改性设备的选择也有所不同,要根据材料选工艺、助剂、设备,这都是做好改性的重点,三者就像一个“配方”,造设备的企业和设备本身都是调配方的“手”,这也是不断研发改性设备的重要原因之一。
粉体网:张总,目前矿物粉体中改性产品有哪些发展趋势?
张总:目前国家提倡发展新材料,这其中需要多种无机粉体材料进行组合参与填充或改性,这就需要对多种粉体进行多元化改性,这是一个重要趋势,也是一个很热门的研究方向。如果只进行单一粉体改性,市场就越来越窄,多元化粉体改性后用途更广,尤其是可应用于很多高端产品中,粉体附加值更高,市场更好拓展。
粉体网:张总,你认为改性设备市场有多大?改性设备研发趋势是怎样的?
张总:我认为目前粉体改性设备的发展正处在一个走向高潮的时期。起初我们对改性认识不足,更多关注磨细粉,后来慢慢意识到粉体要做表面改性。而目前,就像刚刚提到的,多元化粉体改性开始兴起,恰如当年单一粉体改性兴起之时。之前改性粉体都用于建材,目前新材料产业、电子信息产业发展对改性粉体的用量需求更大,用途更丰富,市场更高端,像典型的芯片封装材料表面改性球形二氧化硅等。目前常用的无机矿物材料多达几十种,已经涵盖了低、中、高市场的众多生产环节,除了高端的场景,传统的电线电缆行业对碳酸钙也有新需求,尤其是改性碳酸钙用量不断递增,在橡塑市场占比非常大。整体来说,改性粉体的需求有先进、高端的制造业托底,而这又为改性设备撑起了一个庞大的市场。
打开粉体网,作者慕然发现粉体改性设备的发展道路确实已经清晰可辨,而且路上已经有很多人了,大家快跟上!
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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