食品級(jí)白炭黑因性質(zhì)優(yōu)良被廣泛應(yīng)用于食品的干燥劑、殺菌劑、防結(jié)塊、松動(dòng)劑、保鮮劑等領(lǐng)域,食品級(jí)白炭黑過去一般采用氣相法生產(chǎn),但因其技術(shù)復(fù)雜、原料四氯化硅或硅烷有毒、設(shè)備要求高、能耗和成本高等。近年來,國(guó)內(nèi)部分企業(yè)采用沉淀法生產(chǎn)食品級(jí)白炭黑,其制備工藝為無機(jī)酸(如硫酸、鹽酸、碳酸等) 與水玻璃作用,生成水合沉淀SiO2,再經(jīng)干燥制得成品白炭黑。沉淀法生產(chǎn)過程工藝簡(jiǎn)單,成本低,但一般沉淀法制備的白炭黑某些性能不如氣相法制備的白炭黑,有些無法滿足食品級(jí)白炭黑的性能要求。
前段時(shí)間小編走訪了福建一家白炭黑生產(chǎn)企業(yè):龍巖市榮雁新材料科技有限公司,除了硅橡膠領(lǐng)域的應(yīng)用外,其重點(diǎn)開發(fā)的就是用于牙膏的食品級(jí)白炭黑了,通過這次交流,小編也對(duì)該領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)有了更深的認(rèn)識(shí),下面就跟著小編的腳步一起走進(jìn)榮雁看看吧。
粉體圈一行參觀榮雁新材料廠區(qū)
一般食品級(jí)白炭黑的要求除了雜質(zhì)含量、菌落總數(shù)低外,關(guān)鍵點(diǎn)還在于吸油值的把控上。例如,硫酸沉淀法制備的白炭黑比表面積較高,但是DBP吸油值較低,達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB25576—2010)(食品級(jí)白炭黑的吸油值≥2.6cm3 /g);碳化法制備的DBP吸油值較高,但是比表面積較低。沉淀法生產(chǎn)的白炭黑其比表面積、吸油值等性能取決于沉淀過程形核顆粒粒徑和顆粒長(zhǎng)大團(tuán)聚。硫酸是強(qiáng)酸,形核顆粒粒徑小,沉淀后期顆粒長(zhǎng)大團(tuán)聚嚴(yán)重。而碳化沉淀法中,CO2通入溶液中后形成弱酸,形核速率慢、一次顆粒粒徑大,后期團(tuán)聚現(xiàn)象不顯著,因此食品級(jí)白炭黑的制備工藝相較于一般的工業(yè)用白炭黑技術(shù)門檻更高。榮雁公司在研發(fā)領(lǐng)域已做好了充分的技術(shù)儲(chǔ)備。
食品級(jí)白炭黑的一個(gè)典型應(yīng)用就是千家萬戶使用的牙膏,牙膏組分中摩擦劑占比40%-55%,摩擦劑的性質(zhì)決定了牙膏的質(zhì)量。在眾多的牙膏摩擦劑中,白炭黑因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)和制備方法而具有特定的物化性質(zhì),是其他摩擦劑所不能相較的,作為牙膏摩擦劑,白炭黑具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
(1)與其它成分相容性好
目前牙膏用白炭黑主要用沉淀法制備,呈化學(xué)惰性,與牙膏中氟化物和其他成分相容性較好,配伍性好,而且在配方中用量不大,是目前一種較為理想的牙膏磨料。
(2)具有透光性
白炭黑的折光指數(shù)為1.43-1.47,當(dāng)液相的折光指數(shù)與白炭黑的一致時(shí)膏體便呈透明,因此透光率也是白炭黑較其他摩擦劑的優(yōu)勢(shì)之一。當(dāng)牙膏膏體對(duì)透明度要求極高時(shí),只有折光率和透光率都較高,固體微粒分散于親水膠體內(nèi)不產(chǎn)生漫反射才能達(dá)到要求。目前為止,白炭黑是制備透明牙膏的唯一摩擦劑。
(3)摩擦力適中
白炭黑屬于軟性磨料,摩擦力較為適中,它可以提高牙膏質(zhì)量,保護(hù)牙齒,通過放射性牙本質(zhì)磨損試驗(yàn)判斷摩擦劑摩擦值的大小,簡(jiǎn)稱RAD值,牙釉質(zhì)的RAD值為250,所以摩擦劑的RAD值必須要小于250才能保證刷牙時(shí)不損傷牙釉質(zhì)。國(guó)內(nèi)常用的牙膏摩擦劑RAD值分別是:碳酸鈣150-180,磷酸氫鈣55-83,白炭黑79-137,都低于250,但是白炭黑的RAD值變化范圍大,這提高了它在牙膏中使用的靈活性。
榮雁新材料的總經(jīng)理李煥早年有過在德固賽的工作經(jīng)歷,后來多年一直從事白炭黑領(lǐng)域的工作,2020年自主創(chuàng)業(yè)成立新公司,如今也做到了行業(yè)內(nèi)較大的規(guī)模,目前年產(chǎn)能5萬噸,以硅橡膠領(lǐng)域應(yīng)用為主,食品級(jí)白炭黑將是后續(xù)的主攻方向,目前榮雁積極利用國(guó)內(nèi)科研院校的科研力量?jī)?yōu)勢(shì),加快產(chǎn)品與技術(shù)升級(jí),陸續(xù)引進(jìn)新的工藝技術(shù)以及國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
榮雁檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室
在白炭黑行業(yè)深耕沉淀多年,我們有理由相信,榮雁在李總的帶領(lǐng)下,將充分發(fā)揮多年技術(shù)積累的自身優(yōu)勢(shì),通過技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,把握新的工藝技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)口,引導(dǎo)產(chǎn)品向高端化發(fā)展,發(fā)揮公司在沉淀白炭黑領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢(shì)并持續(xù)做大做強(qiáng)。
粉體圈 小吉
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