التغلب على مشكلة مزج الكربون الأسود وتمكين ترقيات المواد عالية الأداء في مجالات متعددة

يُعدّ الكربون الأسود مادة خام صناعية أساسية ذات مساحة سطحية عالية، وموصلية ممتازة، وخصائص تقوية فائقة، وقد اندمج بعمق في مجالات حيوية مثل المطاط، والطلاءات والأحبار، وصناعة البطاريات، والبلاستيك. في صناعة المطاط، يُستخدم كحشو تقوية أساسي لإطارات السيارات وغيرها من المنتجات، مما يُحسّن بشكل ملحوظ من المتانة الميكانيكية ومقاومة التآكل. أما في مجال الطلاءات والأحبار، فقد أصبح الصبغة السوداء الأساسية ذات التغطية الممتازة ومقاومة العوامل الجوية. وفي صناعة بطاريات الليثيوم، يُستخدم كعامل موصل، مما يُقلل من المقاومة الداخلية للبطارية ويُحسّن كفاءة الشحن والتفريغ. مع ذلك، فإن الطاقة السطحية لجزيئات الكربون الأسود عالية للغاية، مما يُسهّل تكوّن التكتلات. ويُحدّد التجانس في الخلط مع المادة الأساسية أداء المنتج النهائي بشكل مباشر. يُقدّم خلاط الطرد المركزي الكوكبي من SMIDA حلاً احترافياً لخلط الكربون الأسود بكفاءة عالية بفضل تقنيته الأساسية "الدوران + الدوران المزدوج + إزالة الرغوة بالتفريغ".
لطالما واجهت عملية خلط الكربون الأسود تحديات شائعة في الصناعة: أولاً، توجد قوة تماسك قوية بين تجمعات الكربون الأسود، ويصعب على معدات الخلط التقليدية تفتيت هذه التجمعات تمامًا، مما يؤدي إلى تشتت غير متجانس، مثل وجود كتل سوداء في منتجات المطاط وشبكات موصلة غير متصلة في بطاريات الليثيوم؛ ثانيًا، أثناء عملية الخلط، يسهل دخول الهواء، وإذا بقيت فقاعات صغيرة، فقد تتسبب في عيوب مثل ثقوب دقيقة في طبقة الطلاء وانخفاض الخواص الميكانيكية لمنتجات المطاط؛ ثالثًا، تختلف لزوجة أنظمة خلط الكربون الأسود (مثل الكربون الأسود المستخدم في المطاط، والطلاء، ومعجون البطاريات) اختلافًا كبيرًا باختلاف سيناريوهات الاستخدام، وتفتقر المعدات التقليدية إلى القدرة على التكيف، مما يصعب ضمان التناسق بين دفعات متعددة من المنتجات. هذه المشكلات تحد بشكل كبير من الاستفادة الكاملة من وظيفة الكربون الأسود وتؤثر على جودة المنتجات النهائية.
يُعالج خلاط الطرد المركزي الكوكبي من SMIDA المشاكل المذكورة أعلاه من جذورها التقنية. يُمكّن هيكل الطاقة المزدوج الأساسي "الدوران + الدوران المحوري" شفرة الخلط من الدوران بسرعة عالية أثناء دورانها حول مركز أسطوانة الخلط، مما يُشكّل مجال تدفق قص قوي ومجال قوة طرد مركزي، قادر على تفكيك تجمعات الكربون الأسود بكفاءة، وتعزيز التغلغل والاندماج الشامل والعميق لجزيئات الكربون الأسود مع المطاط والراتنج والمذيبات وغيرها من مواد المصفوفة، وضمان تشتت متجانس للكربون الأسود، وتفعيل وظائفه الأساسية بالكامل مثل التقوية والتوصيل. وللتغلب على مشكلة الفقاعات، زُوّد الجهاز بنظام مضخة تفريغ عالي الدقة، قادر على الحفاظ على بيئة تفريغ مستقرة طوال عملية الخلط. وبفضل التأثير المزدوج لقوة الطرد المركزي والضغط السلبي، يتم التقاط الفقاعات الصغيرة في نظام الخلط بسرعة وتفريغها بالكامل، مما يضمن جودة تشكيل المنتج من المصدر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمعدات ضبط المعلمات بمرونة مثل سرعة الدوران ودرجة الفراغ وفقًا لخصائص لزوجة نظام خلط الكربون الأسود، مما يسمح بالتكيف مع الاحتياجات المتنوعة من التجارب المختبرية إلى الإنتاج الصناعي الضخم.
سواءً تعلق الأمر بتحضير مواد مطاط الإطارات في صناعة المطاط، أو تركيب معاجين الألوان في صناعة الطلاء والأحبار، أو خلط المعاجين الموصلة في مجال بطاريات الليثيوم، فإن خلاطات الطرد المركزي الكوكبية من SMIDA تلبي الاحتياجات بدقة متناهية. فمن خلال التشغيل الآلي والتحكم عالي الدقة في الخلط، لا تُحسّن هذه المعدات كفاءة خلط الكربون الأسود فحسب، بل تضمن أيضًا تجانس دفعات المنتج، مما يُساعد الشركات على تحسين عمليات الإنتاج، وتعزيز القدرة التنافسية للمنتجات النهائية، وتوسيع نطاق استخدام الكربون الأسود في العديد من المجالات المتطورة.