從硬質(zhì)塑料到彈性橡膠:揭秘凈信全自動(dòng)液氮研磨儀的技術(shù)突破
面對(duì)從硬質(zhì)塑料到彈性橡膠等不同特性的材料樣品,傳統(tǒng)研磨技術(shù)對(duì)樣品的前處理往往捉襟見肘——要么效率低下,要么樣品成分被破壞,要么引入樣品交叉污染。然而,上海凈信推出的JXFSTPRP系列全自動(dòng)液氮冷凍研磨儀,以其創(chuàng)新的低溫粉碎技術(shù),改變了這一局面,突破了材料特性限制,實(shí)現(xiàn)了從最堅(jiān)硬塑料到具有彈性橡膠的高效、精準(zhǔn)粉碎。
液氮冷凍粉碎原理:破解材料特性限制的關(guān)鍵
凈信全自動(dòng)液氮冷凍研磨機(jī)的核心技術(shù)在于其特別的低溫脆化機(jī)理。當(dāng)材料被冷卻至其脆化點(diǎn)以下時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)顯著減弱,材料內(nèi)部韌性消失,變得易于被研磨粉碎。
以常見的塑料和橡膠為例:
1.硬質(zhì)塑料(如PE、PS):常溫下具有較高硬度和韌性,傳統(tǒng)研磨易產(chǎn)生熱量導(dǎo)致軟化粘連。液氮冷凍后,可在-196℃下實(shí)現(xiàn)脆性斷裂,避免熱降解。
2.彈性橡膠:常溫研磨時(shí)如同"嚼口香糖",難以有效粉碎。液氮處理后,橡膠分子鏈段運(yùn)動(dòng)被"凍結(jié)",可在15秒內(nèi)被粉碎至5μm以下的細(xì)度。
冷凍研磨設(shè)備采用五大系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)(樣本研磨系統(tǒng)、液氮貯存系統(tǒng)、液氮控制系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、保溫及保冷系統(tǒng)),確保整個(gè)研磨過程溫度穩(wěn)定在-196℃至-100℃之間。特別值得一提的是,其設(shè)備的三維一體震動(dòng)模式,使樣品在空間呈8字形運(yùn)動(dòng),配合碳化鎢研磨球的機(jī)械撞擊力,實(shí)現(xiàn)高效粉碎而不破壞樣品分子結(jié)構(gòu)。
硬質(zhì)塑料粉碎案例:增塑劑難題的攻克
在某大型檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)研究人員面臨含有增塑劑的硬質(zhì)PVC塑料粒子的粉碎難題。傳統(tǒng)方法下,增塑劑會(huì)導(dǎo)致塑料在研磨過程中軟化粘連,無法獲得均勻粉末。采用凈信JXFSTPRP-MiniCL浸入式液氮冷凍研磨儀后,問題迎刃而解。
實(shí)驗(yàn)流程顯示:
1.將PVC顆粒裝入不銹鋼研磨罐,浸入液氮保溫桶中預(yù)冷10分鐘以上(增塑劑樣品需要延長預(yù)冷時(shí)間)
2.啟動(dòng)儀器,設(shè)置樣品研磨頻率和時(shí)間
3.啟動(dòng)程序后,樣品迅速冷卻至-196℃,隨即被粉碎
4.獲得的粉末經(jīng)檢測(cè),粒度分布均勻,D50值達(dá)3.2μm,滿足后續(xù)FTIR和DSC分析要求。
彈性橡膠處理突破:從輪胎回收料到醫(yī)用硅膠
橡膠材料的粉碎一直被視為行業(yè)難題,尤其是汽車輪胎回收膠和醫(yī)用硅膠制品。凈信冷凍研磨機(jī)通過優(yōu)化適配器設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)參數(shù),成功實(shí)現(xiàn)了各類橡膠的高效處理。
1.輪胎橡膠:采用25ml研磨罐,配10mm碳化鎢研磨球,設(shè)置60Hz高頻振動(dòng)。液氮冷凍后,輪胎橡膠的彈性會(huì)消失,15秒內(nèi)被粉碎成纖維狀粉末,便于后續(xù)熱解或再生利用。
2.醫(yī)用硅膠:使用特氟龍研磨罐避免金屬污染,35Hz中頻處理;所得粉末保持了硅膠原有的化學(xué)性質(zhì),為醫(yī)療器械再加工提供了優(yōu)質(zhì)原料。
值得注意的是,該設(shè)備處理橡膠時(shí)無粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn),這一特性使其設(shè)備在安全要求嚴(yán)格的領(lǐng)域(如醫(yī)用和食品級(jí)橡膠回收)具有特別的性能優(yōu)勢(shì)。
多功能應(yīng)用:從工業(yè)到科研的跨界價(jià)值
凈信全自動(dòng)液氮冷凍研磨機(jī)的價(jià)值遠(yuǎn)不止于塑料和橡膠。其廣泛的應(yīng)用適應(yīng)性體現(xiàn)在多個(gè)領(lǐng)域:
1.生物醫(yī)學(xué):骨骼、牙齒等硬組織粉碎,保持DNA/RNA完整性,為法醫(yī)鑒定和基因研究提供支持。
2.食品科學(xué):彈性食品(如口香糖、軟糖)的成分分析前處理,避免糖分熔化。
3.電子材料:PCB板、樹脂封裝材料的粉碎回收,避免高溫導(dǎo)致的有害氣體釋放。
4.紡織行業(yè):合成纖維的成分分析,解決傳統(tǒng)方法難以粉碎的難題。
此外,冷凍研磨設(shè)備提供的多種研磨罐材質(zhì)選擇(不銹鋼、聚四氟乙烯、氧化鋯)和研磨球選項(xiàng)(合金鋼、碳化鎢、氧化鋯、石英砂),可針對(duì)不同樣品特性進(jìn)行精準(zhǔn)匹配,避免交叉污染。
綜上,從硬質(zhì)塑料到彈性橡膠,上海凈信全自動(dòng)液氮冷凍研磨儀采用液氮低溫脆化原理,可在-196℃下高效處理從硬質(zhì)塑料到彈性橡膠的各類材料,解決傳統(tǒng)研磨中的軟化粘連、熱降解等難題,更為材料分析、產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制提供了全新的解決方案。
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