Kieselgel ist ein hochaktives Adsorptionsmaterial.
Es handelt sich um eine amorphe Substanz mit der chemischen Formel mSiO₂·nH₂O. Sie entspricht der chinesischen Chemikaliennorm HG/T2765-2005. Es ist ein von der FDA zugelassener Trockenmittelrohstoff, der direkt mit Lebensmitteln und Arzneimitteln in Kontakt kommen kann. Kieselgel ist stark hygroskopisch und adsorbiert hervorragend. Selbst bei vollständigem Eintauchen in Wasser weicht es nicht auf und verflüssigt sich nicht. Es ist ungiftig, geschmacksneutral, nicht korrosiv und umweltfreundlich und kann daher mit allen Materialien direkt in Kontakt gebracht werden. Für die Herstellung von Kieselgel werden folgende Rohstoffe benötigt: Natriumsilikat (Paucine, Wasserglas) und Schwefelsäure.
Zuerst werden Alkali und Säure vorbereitet, dann wird das feste Natriumsilikat bei hoher Temperatur geschmolzen und filtriert, um eine Flüssigkeit mit einer bestimmten Konzentration zu erhalten, und dann wird die Schwefelsäure auf eine bestimmte Konzentration der Flüssigkeit hergestellt, die Konzentration der Schwefelsäure beträgt 20%.
Im zweiten Schritt, der Gelgranulation, entsteht der Klebstoff. Dieser Schritt ist der kritischste: Vorbehandelte Lauge und Schwefelsäure werden unter spezifischen Bedingungen zu einer löslichen Gellösung vermischt, die nach Erreichen der gewünschten Konzentration zu Gelpartikeln verfestigt wird. Form und Größe der Partikel lassen sich je nach Bedarf und Produktionskapazität präzise bestimmen. Die gängigste Methode der Gelgranulation ist die Luftgranulation. Die spezifischen technologischen Parameter dieses Prozesses sind das Säure-Base-Verhältnis, die Konzentration, die Temperatur und die Granulationszeit.
Drittens muss das Alterungsgel eine bestimmte Zeit, Temperatur und einen bestimmten pH-Wert durchlaufen, um zu reifen. Dadurch wird das Gelskelett gestärkt, die Klebstoffkondensation zwischen den Partikeln während des Alterungsprozesses führt zur Bildung von Si-O-Si-Bindungen, was die Festigkeit des Gerüsts erhöht, die Partikel rücken näher zusammen, der Zwischenraum in der Gitterstruktur verringert sich und das darin enthaltene Wasser wird herausgepresst.
Beizen, Waschen und Klebstoffauswaschen sind ebenfalls sehr wichtige Prozessschritte, da dabei das im Granulatgel gebildete Na₂SO₄ ausgewaschen wird. Die Konzentration jedes Anions muss innerhalb des für den Prozess erforderlichen Bereichs gehalten werden. Man kann sagen, dass ein Großteil der Poreigenschaften des fertigen Kieselgels durch die Alterung im Kautschukwaschprozess bestimmt wird, und der Alterungsgrad dieses Prozesses hängt wiederum von den einzelnen Schritten beim Beizen, Waschen und Klebstoffauswaschen ab.
Fünftens wird das vorbereitete Hydrogel (nach dem Waschen) im Trockenraum unter spezifischen Bedingungen getrocknet, um den Wassergehalt des Gels auf den gewünschten Bereich zu reduzieren. Je höher die Trocknungstemperatur, desto höher die Aggregationsrate der Primärpartikel und desto größer die Porengröße.
Sechstens, Siebung: Die Kugelsortiermaschine trocknet das Silikon, nachdem es durch ein Sieb mit unterschiedlichen Öffnungen entsprechend einer bestimmten Partikelgröße gesiebt wurde, und gleichzeitig wird das gebrochene Kieselgel aussortiert.
Siebtens, Klebstoffentnahme: Das Silicagel in der heterochromatischen Kugel wird von Verunreinigungen befreit und anschließend gemäß den Verpackungsanforderungen mit Verbundpapier umhüllt und versiegelt. Nach diesen Schritten ist das Silikonprodukt fertig.
Veröffentlichungsdatum: 14. November 2023
