고속 실험실 분산기는 마그네슘 기반 섬유 시멘트 보드 생산에서 균질한 슬러리를 만드는 데 중요한 기계적 인터페이스 역할을 합니다. 일반적으로 약 3,000rpm의 높은 회전 속도로 작동하며, 강렬한 전단력을 사용하여 셀룰로오스 섬유 다발을 완전히 분해하고 산화마그네슘, 백운석 석회석 및 황산마그네슘 용액과 균일하게 혼합합니다.
이 장치의 주요 가치는 셀룰로오스 펄프가 뭉치려는 자연적인 경향을 극복하는 능력에 있습니다. 철저한 응집체 분해 및 혼합을 보장함으로써 분산기는 성형 및 경화 과정을 거치기 전에 재료의 구조적 무결성에 필요한 균일한 미세 구조를 확립합니다.
고전단 분산 메커니즘
섬유 응집체 분해
이 보드에서 보강재로 사용되는 셀룰로오스 펄프는 자연적으로 단단한 다발 또는 응집체를 형성합니다.
일반적인 혼합으로는 이러한 섬유를 분리하기에 종종 불충분합니다. 고속 분산기는 높은 전단력을 생성하여 이러한 응집체를 기계적으로 분리합니다.
액상 통합
이 과정은 셀룰로오스 펄프를 황산마그네슘 용액에 분산시키는 것으로 시작됩니다.
분산기는 건조 덩어리로 떠다니는 대신 모든 개별 섬유가 액체 매체 내에서 젖고 현탁되도록 합니다.
시멘트질 매트릭스 통합
섬유가 분리되면 분산기는 분말 성분, 특히 산화마그네슘과 백운석 석회석을 통합합니다.
높은 속도는 이러한 분말이 현탁된 섬유 주위에 철저히 혼합되어 일관된 시멘트질 매트릭스를 생성하도록 보장합니다.
목표: 미세 구조 균일성
약점 제거
분산기의 궁극적인 역할은 균일한 미세 구조를 만드는 것입니다.
섬유가 뭉쳐 있으면 최종 보드에는 매트릭스가 없거나 섬유가 없는 국부적인 약점이 발생합니다.
밀도화 준비
분산기가 슬러리를 처리하는 동안 이 단계는 보드의 물리적 형성을 위한 전제 조건입니다.
잘 분산된 슬러리는 후속 처리 단계(예: 압축 및 경화)가 일관된 재료에 작용하도록 보장합니다.
프로세스 맥락 이해
업무 분담
분산기의 역할과 성형 장비의 역할을 구분하는 것이 중요합니다.
분산기는 슬러리의 화학적 성분과 분포를 준비합니다. 보드를 성형하거나 밀도를 높이지는 않습니다.
다음 단계: 유압 프레스
분산기가 균일한 슬러리를 생성하면 재료는 "습식 녹색 보드"가 됩니다.
이 단계에서 실험실 유압 프레스가 압력(예: 3.2 MPa)을 가하는 역할을 합니다.
이 압력은 분산기에 의해 결합된 입자를 재배열하여 공극을 줄이고 벌크 밀도를 증가시키지만, 프레스는 잘못 혼합된 슬러리를 수정할 수 없습니다.
목표에 맞는 선택
주요 초점이 섬유 보강이라면:
- 뭉친 섬유는 구조적 지지력이 약하므로, 분산기가 셀룰로오스 응집체를 완전히 분해할 수 있도록 충분한 속도(약 3000rpm)로 작동하는지 확인하십시오.
주요 초점이 재료 일관성이라면:
- 복합체 전체에 걸쳐 균일한 매트릭스를 보장하기 위해 산화마그네슘과 백운석 석회석을 용액에 철저히 혼합하는 것을 우선시하십시오.
주요 초점이 고밀도라면:
- 분산기가 균일성을 보장하는 동안 필요한 입자 압축 및 공극 감소를 달성하기 위해 후속 유압 프레스에 의존해야 함을 인식하십시오.
고속 분산기는 원료를 실행 가능한 응집 복합 재료로 변환하는 기본 도구입니다.
요약 표:
| 프로세스 단계 | 분산기 작동 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 섬유 분산 | 고전단(3,000rpm) | 셀룰로오스 다발 분해; 뭉침 방지 |
| 액상 | 황산마그네슘 용액 혼합 | 완전한 섬유 습윤 및 현탁 보장 |
| 매트릭스 혼합 | 산화마그네슘 및 석회석 통합 | 균일한 시멘트질 미세 구조 생성 |
| 성형 전 | 슬러리 균질화 | 유압 프레스 전 약점 제거 |
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참고문헌
- Adriano G. S. Azevedo, Holmer Savastano. Effect of the Rehydration Method on the Physical–Mechanical Properties of CO2-Cured Magnesium-Based Fiber Cement Boards. DOI: 10.3390/civileng5010013
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