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物理吸附是靠吸附劑與吸附質之間分子間引力產生的,即我們常說的范德華力產生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態(tài)平衡。產生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散,物理吸附現象十分明顯。
化學吸附是靠吸附劑與吸附質之間的化學鍵力而產生的,化學吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應用化學處理劑就是化學吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地熱和超深井的抗高溫泥漿體系。
膨潤土遇水就膨脹,這種自然現象產生的主要原因是膨潤土礦物晶層間距加大,水分子進入了礦物的晶層,另外引起膨潤土膨脹的原因還有膨潤土礦物的陽離子交換作用。膨脹性與膨潤土的屬性和蒙脫石含量關系,鈉質膨潤土的膨脹性明顯比鈣質膨潤土要強,另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤土的膨脹性要強。因此,在實際應用時,如果我們主要想利用膨潤土礦物的膨脹性,那么我們在考慮膨潤土礦物的種類時要選擇鈉質膨潤土礦,其次要考慮蒙脫石含量高的鈉質膨潤土。在機械鑄造和鐵礦球團工作中,對膨脹性要求較高。大量的鈣質膨潤土質,達不到使用要求,因此在使用前需要對鈣質膨潤土進行改性處理。
蒙脫石的膨脹性受其化學成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續(xù)不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態(tài)。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態(tài)到含水狀態(tài)膨脹是有限度的。我們在了解了影響膨潤上膨脹性的深層次的原因后,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達到佳使用效果。
鈉質膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質膨潤土晶層之間可以產生較大的晶層間距,而鈣質膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進入晶層之間,因此,鈣質膨潤土晶層間產生的距離明顯比鈉質膨潤土小,表現在鈣質膨潤土比鈉質膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數低。
蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理;由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性,因此用于鉆井泥漿、阻燃(懸浮滅火);還可在造紙工業(yè)中做填料,可優(yōu)化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘結力,可代替淀粉用于紡織工業(yè)中的紗線上漿既節(jié)糧,又不起毛,槳后還不發(fā)出異味,真是一舉雙得。
浙江豐虹從事膨潤土(蒙脫石)行業(yè)已有四十余年。前身浙江豐虹粘土化工有限公司,2008年12月成立浙江豐虹新材料股份有限公司,公司 “豐虹”“華特”雙品牌運作,是一家生產納米蒙脫土、有機(水性)膨潤土、硅酸鎂鋰、多彩保護膠、聚酰胺蠟粉(蠟漿)、水滑石、涂料增稠劑、分散劑、消泡劑、抗菌助劑等產品的高技術研發(fā)、規(guī)?;盗猩a、內外銷并重于一體的生產經營實體。產品廣泛應用于涂料油墨、聚合物PP、PE等、石油鉆井勘探、農化日化、膠黏劑等更多領域。
公司分別在浙江省安吉縣、遼寧省建平縣建有兩大膨潤土、蒙脫石生產基地,下轄浙江華特新材料有限公司、安吉豐虹蒙脫土材料有限公司、浙江順孚粘土化工有限公司、建平華特北方化工有限公司、杭州精益化工有限公司、安吉豐虹環(huán)境科技有限公司、浙江豐虹生物科技有限公司等企業(yè)。公司占地面積50多萬平方米,生產經營建筑面積8萬平方米,形成了年產有機膨潤土5萬噸、無機系列膨潤土(蒙脫石)20萬噸的生產能力。此外,2021年6月豐虹再投資新項目,浙江豐彩新材料有限公司正式簽約入園。新項目的投資有利擴充了豐虹的服務領域。
豐虹是國家高新技術企業(yè)、浙江省膨潤土實驗(中試)基地、中國非礦協會膨潤土的理事長單位、中國涂料工業(yè)協會常務理事單位,擁有省級企業(yè)研究院、浙江省博士后工作站、院士工作站等, 2019年獲得工信部批專精特新小巨人企業(yè)稱號,2020年獲得單項示范企業(yè)稱號,并且正式啟動IPO進程。與中科院寧波材料所、浙江大學、華南理工大學、山東科技大學等科研院校建立了聯合實驗室,并進行產品聯合研發(fā)。豐虹是《膨潤土》、《有機膨潤土》國家標準、《涂料用增稠流變劑?膨潤土》行業(yè)標準以及《易分散有機膨潤土》浙江制造標準的負責起草單位。開發(fā)了新產品2項,負責承擔國家火炬計劃和科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金各1項,先后榮獲石化總公司(部級)科技進步二等獎,浙江省科技進步一等獎、三等獎和國家科技進步二等獎。“豐虹”商標被認定為中國商標、浙江省商標,“豐虹”產品被認定為浙江省產品。
為順應國家環(huán)保大戰(zhàn)略,豐虹順勢而為,適時推出適用于水性、無溶劑、高固含涂料體系的環(huán)保涂料流變助劑,包括水性膨潤土、新型有機膨潤土、鋰皂石保護膠以及水性聚酰胺蠟和溶劑型聚酰胺蠟產品,進一步擴充了豐虹的產品體系和服務領域。2021年4月,豐虹子公司年產20000噸硅酸鹽功能材料二期項目已投產,豐虹旗下產品線將進一步擴充。為此,豐虹正全國各區(qū)域招募合作伙伴共謀發(fā)展。
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