석영 분말의 충전재로서의 응용

석영 분말이란 무엇인가요?

석영 분말은 실리카 미세구라고도 합니다. 석영 분말은 단단하고 내마모성이 뛰어나며 화학적으로 안정적인 규산염 광물로, 주성분은 SiO₂입니다. 석영 분말은 유백색 또는 무색 반투명한 색을 띕니다. 경도는 7, 밀도는 2.65입니다. 산에는 녹지 않고, KOH 용액에는 약간 녹으며, 녹는점은 1650°C입니다. 입자 크기가 일반적으로 120메쉬 미만인 제품은 석영 모래라고 하며, 120메쉬를 초과하는 제품은 석영 분말이라고 합니다. 입자 크기와 형태에 따라 석영 분말은 나노 실리카(실리카 흄)와 구형 실리카 분말 등으로 세분화될 수 있습니다.

석영 분말을 사용하는 산업 개요

석영 분말은 매우 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 유리, 기계, 엔지니어링 석영 슬래브, 세라믹, 야금, 건설 및 화학 산업에서는 제품의 메쉬 크기가 수십에서 수백 메쉬에 이르며, 요구되는 순도 또한 다양합니다. 플라스틱, 코팅 및 접착제 산업에서 충전재로 사용될 경우, 요구되는 미세도는 수백에서 수천 메쉬에 이르며, 순도 또한 비교적 높습니다. 집적 회로 산업에서는 가장 높은 메쉬 크기와 순도 요구 조건을 충족해야 합니다.

충전제라고도 하는 필러는 플라스틱, 고무, 코팅제 및 기타 제품에 첨가되어 충진 기능을 하는 물질입니다. 필러는 재료 성능을 향상시키고 가공 특성을 개선하며 비용을 절감할 수 있습니다. 석영 분말은 필러로서 다양한 분야에 적용되며, 주요 적용 분야는 플라스틱, 코팅제, 페인트, 에폭시 바닥재, 고무 및 실란트입니다.

1. 플라스틱 분야에서 석영 분말의 응용

기본 사양:

입자 크기: 400~2,500 메쉬

석영 분말은 플라스틱의 충전재로 사용될 때 주로 내마모성, 치수 안정성 및 열 안정성을 향상시킵니다. 폴리염화비닐(PVC) 바닥재, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 필름, 에폭시 성형 화합물과 같은 제품에 사용될 수 있습니다.

PVC 바닥 타일에 실리카 미세 분말을 첨가하면 제품의 내마모성이 향상됩니다. PVC 바닥재의 경우 표면 평활도와 긁힘 방지 기능이 개선됩니다. 내산성 PVC 시트 및 파이프의 경우 가공성이 향상되고 점도가 감소하며 유동성이 증가하여 압출 및 성형이 용이해지고 최종 제품의 내산성이 크게 향상됩니다.

실리카 흄이 첨가된 폴리에틸렌 농업용 필름은 제품의 물리적, 화학적, 광학적 특성을 향상시키고, 실리카 흄이 첨가된 폴리프로필렌은 기계적 특성을 향상시킵니다. 예를 들어, 실리카 흄을 첨가하면 적외선 차단 특성이 향상되고, 비닐하우스의 열 손실이 줄어들며, 단열 성능이 개선됩니다. PE 수지의 충전재로 사용되는 초미세 실리카 흄은 우수한 유동성, 균일한 분포, 그리고 뛰어난 기계적 특성을 나타냅니다.

에폭시 성형 화합물에 석영 분말을 충전재로 사용하면 열팽창 계수, 수분 흡수율 및 성형 수축률을 낮추는 동시에 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 내열성, 기계적 강도, 유전 특성 및 열전도율을 향상시킵니다.

2. 코팅 분야에서 석영 분말의 응용

기본 사양: 입도: 400~2500 메쉬; 순도: >99.5%; 백색도: 70~94

도료 산업에서 실리카 미세분말은 입자 크기, 백색도, 경도, 현탁성, 분산성, 낮은 오일 흡수율, 높은 저항성 등 다양한 특성을 지니고 있어 도료의 내식성, 내마모성, 절연성, 고온 저항성을 향상시키는 데 기여합니다. 특히 뛰어난 안정성 덕분에 실리카 미세분말은 도료의 충전재로서 중요한 역할을 꾸준히 수행해 왔습니다. 특히 외벽 도료에서 SiO₂ 원료는 내후성에 핵심적인 역할을 합니다.

3. 에폭시 바닥 코팅에 석영 분말 적용

기본 사양: 입도: 400~1,500메쉬; 순도 >99%; 백색도: 70~94

에폭시 바닥 코팅에서 실리카 미세구체의 높은 경도는 코팅의 내마모성, 내충격성 및 내스크럽성을 향상시킵니다. 이산화규소는 화학적으로 안정적이기 때문에 에폭시 바닥 코팅의 내산성, 내알칼리성 및 내식성을 향상시킵니다. 기존의 실리카 분말과 비교하여 에폭시 바닥 코팅에 사용되는 구형 실리카 분말은 점도가 낮고 유동성이 우수하며, 적층성이 좋고 다짐이 용이합니다. 또한 에폭시 수지와 쉽게 결합하므로 필요한 에폭시 수지의 양을 줄일 수 있습니다.

4. 고무 분야에서 석영 분말의 응용

기본 사양: 입도: 1250–5000 메쉬; 순도: >99.5%; 백색도: 70–94

석영 분말은 고무를 더 단단하게 만들고, 화합물의 밀도를 낮추며, 단열성을 향상시킵니다. 절연 화합물, 성형 제품 및 발포 제품 제조에 적합하며, 경질 고무에 사용하면 연화 온도를 높입니다.

내마모성 고무 제품에서 배합물은 우수한 투과성과 강력한 접착력을 보여야 합니다. 실리카를 충전제로 사용한 배합물은 낮은 점도, 우수한 투과성, 뛰어난 분산성, 강력한 접착력과 같은 독특한 특성을 나타냅니다. 이러한 특성 덕분에 배합물을 직물에 코팅하는 것이 용이해지고 고무 시트와 직물 사이의 접착력이 향상되어 인장 강도 및 영구 변형률과 같은 제품의 기계적 특성이 개선됩니다.

실리카는 합성 고무의 우수한 보강제로, 카본 블랙 다음으로 뛰어난 보강 성능을 자랑합니다. 적절한 표면 처리를 거치면 카본 블랙보다 우수한 성능을 발휘하기도 합니다. 예를 들어, 일반 타이어에 일정량의 실리카를 첨가하면 수명을 연장할 수 있습니다. 고무 신발에 사용되는 백색 카본 블랙은 탁월한 보강성, 내마모성, 미끄럼 방지성, 그리고 갑피 접착력을 제공할 뿐만 아니라, 효과적인 밝은 색상의 보강재로도 활용됩니다. 따라서 고무 신발의 품질과 디자인을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

5. 실란트에 석영 분말을 적용하는 방법

기본 사양: 정밀도: 1250메쉬; 순도 >99.5%; 백색도: 80–94

석영 분말은 일반적으로 실란트에 사용하기 전에 개질 과정을 거쳐야 합니다. 처리된 재료의 수분 함량은 0.1% 이하로 조절됩니다. 실란트에 사용될 경우, 석영 분말은 화합물의 접착 강도, 항복 강도 및 전단력 희석 지수를 향상시킵니다. 또한 증점제, 보강제 역할을 하며, 인열 저항성과 노화 방지 특성을 제공합니다.

EPIC에서 추천하는 석영 분말 가공 장비

EPIC Powder Machinery는 초미세 석영 분말 가공에 특화된 다양한 장비를 제공합니다.

볼 밀 및 공기 분류기 생산 라인

볼밀 + 분류기 생산 라인 레이아웃 — 볼밀 + 분류기 생산 라인 배치도

그만큼 볼 밀 및 공기 분류기 생산 라인 EPIC의 대규모 석영 분말 생산을 위한 주력 솔루션입니다. 특수 설계된 볼 밀과 고효율 공기 분류기를 결합한 이 시스템은 150메쉬에서 2,500메쉬(약 5~75μm)에 이르는 미세도의 석영 분말을 생산할 수 있어 플라스틱, 코팅 및 에폭시 바닥재 응용 분야의 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

유연한 입자 크기 제어: 단일 또는 다중 분류기를 병렬 또는 직렬로 조합하여 여러 입자 크기 등급을 동시에 생산할 수 있습니다.

높은 분류 정밀도: 멀티 로터 분류기는 2μm에서 최대 90%의 분류 용량을 달성하여 세계 최고 수준의 정확도를 보여줍니다.

독일 기술의 산물: 라이닝 플레이트와 연삭 매체는 독일 표준에 따라 제조되어 수명이 길고 내마모성이 향상되었습니다.

자동 제어: 터치스크린 인터페이스를 갖춘 PLC 기반 시스템은 안정적인 생산과 낮은 에너지 소비를 보장합니다.

친환경 생산: 전체 시스템이 음압 상태에서 작동하며 분진 배출량은 1mg/m³ 미만으로 유럽 환경 기준을 충족합니다.

수직 유동층 제트 밀

고무 충전제(1250~5000메쉬) 및 고순도 실란트 용도와 같이 최고 수준의 미세도가 요구되는 초미세 석영 분말 용도에 적합합니다. 수직 유동층 제트 밀 라발 노즐을 통해 압축 공기를 분사하여 반복적인 충돌, 마찰 및 전단력을 발생시키면서 분쇄 매체 오염 없이 재료를 미세하게 분쇄하는 것이 이상적인 선택입니다.

초미세 입자 크기: D97 값이 6~150μm 범위인 분말을 생산하여 가장 까다로운 충전재 사양을 충족합니다.
고순도 가공: 주요 구성 요소(내부 라이닝, 분류 휠, 노즐)는 알루미나, 지르코니아 또는 탄화규소 세라믹으로 제작되어 밀링 과정에서 금속 접촉이 발생하지 않습니다.

저온 분쇄: 일정한 온도 또는 저온에서 비중간 분쇄를 수행하면 재료의 특성이 보존됩니다.
폭넓은 용량 범위: 실험실 규모부터 산업 생산 요구 사항까지 충족할 수 있도록 1kg/h부터 12,000kg/h까지 다양한 모델을 제공합니다.
밀폐형 친환경 시스템: PLC 프로그램 제어 방식의 밀폐형 제분 시스템으로 깨끗하고 효율적인 작동이 가능합니다.

공기 분류기

EPIC의 공기 분류기 이 장비는 단독으로 사용하거나 생산 라인에 통합하여 사용할 수 있습니다. 정확한 입자 크기 분할을 위한 정밀한 주파수 변환 제어 기능을 제공하여 다양한 충전재 용도에 필요한 특정 메쉬 범위(코팅용 400메쉬, 고무 및 실란트용 1250메쉬, 특수 고무 화합물용 최대 5000메쉬)를 생산하는 데 필수적입니다.

특징:

독일 기술을 기반으로 최적화된 구조 설계를 적용했습니다.

조절 가능한 풍량 및 분류 매개변수로 최대한의 유연성을 제공합니다.

NG 로터 설계는 에너지 소비를 줄이면서 분류 정확도를 향상시킵니다.