Investigation of calcium carbonate nano dispersion preparation
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Particle size reduction of colloidal dispersions is a key process for organic coatings. When this process is performed using nanotechnology, different physical and chemical properties can be imparted to the coatings. This study presents the experimental results and operational parameters of the grinding and comminution of ground calcium carbonate (CaCO3) particles in the range of 100 200 nm median particle size (Dv50) using laboratory scale horizontal stirred media mill. In the first step of experiments, powder formed CaCO3 was dispersed and pre-mixed in acrylic binder and xylene with the help of polymeric wetting and dispersion agent in a high speed dissolver (HSD). Then, the particle size reduction process was implemented in stirred media mill with 2 stage process, which are pre-grinding and nano-grinding, with different grinding media size. The grinding media size and operation time of pre-grinding, total operation time includes nano grinding, dosage time of wetting and dispersing agent, and the solid content of CaCO3 in formulation were the parameters that investigated to reach the target particle size. Malvern Master Sizer 3000 was used to determine the particle size distribution (PSD). The morphology of particles was characterized using SEM images. The minimum achieved median particle size of CaCO3 is 126 nm with optimum specific energy and particle stability.
Kolloidal dispersiyonların tane boyutlarının küçültülmesi organik boyalar için önemli bir işlemdir. Bu işlem nanoteknoloji yardımı ile yapıldığında, boyaya farklı fiziksel ve kimyasal özellikler kazandırılabilir. Bu çalışma, laboratuvar ölçekli bir karıştırmalı boncuklu değirmen kullanılarak kalsiyum karbonatın (CaCO3) ortalama tane boyutunun 100-200 nm aralığına ufalaşması için yapılan deney sonuçlarını ve işletme parametrelerini sunmaktadır. Deneylerin ilk aşamasında, toz formunda tedarik edilen CaCO3 akrilik bağlayıcı, ksilen ve polimerik bir ıslatıcı ve dispersiyon ajanı ile yüksek devirli karıştırıcıda dağıtılmıştır. Daha sonra tane boyutu küçültme işlemi karıştırmalı boncuklu değirmende farklı boncuk boyutları ile önce ön öğütme, daha sonra öğütme ve ufalaşmanın gerçekleştiği 2 aşamalı bir proses ile yapılmıştır. Hedef tane boyutuna ulaşmak için parametrik çalışmalar yapılmıştır. Bu parametreler, ön öğütmede kullanılan boncuk boyutu, ön öğütme süresi, toplam operasyon süresi, ıslatıcı ve dispersiyon ajanın eklenme biçimi ve CaCO3 'ın katı madde miktarıdır. Çalışmada tane boyu dağılımının ölçülmesi için Malvern Mastersizer 3000 cihazı, tane şekilllerinin incelenmesi için taramalı electron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Bu çalışmada optimum özgül enerji ve tane kararlılığı ile ulaşılan minimum ortalama tane boyutu 126 nm'dir.
Kolloidal dispersiyonların tane boyutlarının küçültülmesi organik boyalar için önemli bir işlemdir. Bu işlem nanoteknoloji yardımı ile yapıldığında, boyaya farklı fiziksel ve kimyasal özellikler kazandırılabilir. Bu çalışma, laboratuvar ölçekli bir karıştırmalı boncuklu değirmen kullanılarak kalsiyum karbonatın (CaCO3) ortalama tane boyutunun 100-200 nm aralığına ufalaşması için yapılan deney sonuçlarını ve işletme parametrelerini sunmaktadır. Deneylerin ilk aşamasında, toz formunda tedarik edilen CaCO3 akrilik bağlayıcı, ksilen ve polimerik bir ıslatıcı ve dispersiyon ajanı ile yüksek devirli karıştırıcıda dağıtılmıştır. Daha sonra tane boyutu küçültme işlemi karıştırmalı boncuklu değirmende farklı boncuk boyutları ile önce ön öğütme, daha sonra öğütme ve ufalaşmanın gerçekleştiği 2 aşamalı bir proses ile yapılmıştır. Hedef tane boyutuna ulaşmak için parametrik çalışmalar yapılmıştır. Bu parametreler, ön öğütmede kullanılan boncuk boyutu, ön öğütme süresi, toplam operasyon süresi, ıslatıcı ve dispersiyon ajanın eklenme biçimi ve CaCO3 'ın katı madde miktarıdır. Çalışmada tane boyu dağılımının ölçülmesi için Malvern Mastersizer 3000 cihazı, tane şekilllerinin incelenmesi için taramalı electron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Bu çalışmada optimum özgül enerji ve tane kararlılığı ile ulaşılan minimum ortalama tane boyutu 126 nm'dir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Nanotechnology, Wet Grinding, Comminution, Stirred Media Mill, Calcium Carbonate, Nanoteknoloji, Islak Öğütme, Karıştırıcılı Boncuklu Değirmen, Kalsiyum Karbonat
