فوم سیلیکا یکی از مواد شیمیایی پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل ویژگی‌های خاص خود، جایگاه ویژه‌ای در میان مواد اولیه شیمیایی پیدا کرده است. این ماده نه‌تنها در بهبود عملکرد محصولات تأثیرگذار است، بلکه در بسیاری از فرآیندهای تولیدی نیز نقشی کلیدی ایفا می‌کند. آشنایی با این ماده و کاربردهای آن می‌تواند به شما در انتخاب بهتر و استفاده بهینه از آن کمک کند.
ما امروز در این مطلب از شیمی داکس قصد داریم در ابتدا به این که فوم سیلیکا چیست و چه کاربردی در صنایع شیمیایی دارد؟، صحبت کنیم، سپس به معرفی معتبرترین تأمین‌کنندگان فوم سیلیکا بپردازیم.
فوم سیلیکا چیست؟
فوم سیلیکا (Fumed Silica)، که با نام سیلیکا دودی نیز شناخته می‌شود، یک ماده پودری سفید و سبک است که به‌صورت مصنوعی از طریق فرآیند هیدرولیز بخار سیلیس در دمای بسیار بالا تولید می‌شود. این ماده به دلیل ساختار منحصر‌به‌فرد، ذرات بسیار ریز و سطح ویژه بالا، در بسیاری از صنایع به‌عنوان افزودنی یا تقویت‌کننده به کار می‌رود. فوم سیلیکا معمولاً در دسته مواد نانو قرار می‌گیرد و به خاطر ویژگی‌هایی مانند پایداری حرارتی، خاصیت ضدکلوخه‌شدن، و توانایی بهبود جریان‌پذیری مواد، بسیار ارزشمند است.
|
مشخصات فیزیکی و شیمیایی فوم سیلیکا |
|
| نام ماده شیمیایی | فوم سیلیکا |
| نام لاتین | Fumed Silica |
| نام‌های دیگر | فومد سیلیکا – فیوم سیلیکا – اروزیل فسیل – سیلیکا دودی |
| فرمول شیمیایی | Sio2 |
| شکل ظاهری | پودر سفید، بسیار سبک و پف‌دار |
| نقطه ذوب | 1710 درجه سانتی‌گراد |
| نقطه جوش | ندارد (در دماهای بالا تجزیه می‌شود) |
| چگالی | 2.2 گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| حلالیت | نامحلول در آب و اکثر حلال‌های آلی |
| ph | 3.5 تا 4.5 |
| ساختار | آمورف (غیر بلوری) |
انواع فیوم سیلیکا
در ادامه برای شما عزیزان فوم سیلیکا را به 5 دسته تقسیم بندی کردیم.
1. فوم سیلیکا هیدروفیل (Hydrophilic Fumed Silica)
این نوع از فوم سیلیکا دارای گروه‌های هیدروکسیل بر روی سطح خود است که آن را به ماده‌ای آب‌دوست تبدیل می‌کند. به دلیل توانایی جذب رطوبت، این نوع بیشتر در کاربردهایی مانند تثبیت امولسیون‌ها، کنترل ویسکوزیته، و بهبود خواص جریان مواد پودری استفاده می‌شود. از مهم‌ترین ویژگی‌های هیدروفیل‌ها می‌توان به جذب بالای آب، قیمت اقتصادی اشاره کرد و برای استفاده در رنگ‌ها، چسب‌ها و مواد آرایشی بسیار مناسب است.
2. فوم سیلیکا هیدروفوب (Hydrophobic Fumed Silica)
در این نوع، سطح فوم سیلیکا با استفاده از موادی مانند کلروسیلان‌ها اصلاح شده و خاصیت آب‌گریزی به آن اضافه می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که در محیط‌های مرطوب و محصولات حساس به رطوبت عملکرد بهتری داشته باشد. از بارزترین ویژگی‌های هیدروفوب ها می‌توان به مقاومت در برابر جذب آب، رطوبت اشاره کرد و برای استفاده در سیالات حفاری، رزین‌ها، و پوشش‌های صنعتی خیلی مناسب است.
3. فوم سیلیکا با سطح خاص بالا (High Surface Area Fumed Silica)
این نوع از فوم سیلیکا دارای سطح ویژه بالایی است که به آن ویژگی‌هایی مانند افزایش غلظت‌دهی و بهبود خواص مکانیکی محصولات را می‌دهد. این نوع سیلیکا برای صنایع پیشرفته مانند نانوکامپوزیت‌ها و مواد پیشرفته الکترونیکی بسیار مناسب می‌باشد.
4. فوم سیلیکا با تراکم پایین (Low-Density Fumed Silica)
این نوع از فوم سیلیکا دارای تراکم پایینی است که به دلیل وزن سبک، در کاربردهایی که کاهش وزن محصول اهمیت دارد، مانند صنایع خودروسازی و هوافضا، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مهم‌ترین ویژگی‌های این اروزیل می‌توان به وزن بسیار سبک و پایداری مکانیکی مناسب اشاره کرد که موجب شده در پوشش‌های تخصصی و محصولات حساس به وزن به راحتی قابل استفاده شود.
5. فوم سیلیکا اصلاح‌شده (Modified Fumed Silica)
این نوع از اروزیل به‌صورت شیمیایی اصلاح شده است تا ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت شیمیایی، خواص ضدسایش یا بهبود کارایی در شرایط خاص به آن افزوده شود. این نوع اروزیل متناسب با صنعت سفارشی سازی می‌شود.
انتخاب نوع فوم سیلیکا به کاربرد و شرایط محیطی بستگی دارد. برای مثال، در محیط‌های مرطوب، فوم سیلیکا هیدروفوب گزینه مناسبی است، در حالی که در فرمولاسیون‌های آرایشی، نوع هیدروفیل معمولاً ترجیح داده می‌شود و به این موضوع توجه داشته باشید، تولیدکنندگان مختلف، انواع خاصی از فوم سیلیکا را با نام‌های تجاری متفاوت عرضه می‌کنند که ممکن است ویژگی‌های جزئی متفاوتی داشته باشند.
کاربرد اروزیل فسیل
1. صنعت رنگ و پوشش
اروزیل فسیل به‌عنوان یکی از مواد کلیدی در صنعت رنگ و پوشش شناخته می‌شود. این ماده با کنترل ویسکوزیته و بهبود جریان‌پذیری رنگ‌ها، از ته‌نشین شدن رنگدانه‌ها و مواد جامد در زمان ذخیره‌سازی جلوگیری می‌کند. همچنین به دلیل ساختار ذرات نانو و خاصیت غلیظ‌کنندگی، به افزایش یکنواختی پوشش و کاهش شره کردن رنگ در زمان اعمال روی سطوح کمک می‌کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود محصولات نهایی کیفیت بالاتری داشته باشند و ماندگاری بیشتری پیدا کنند.
2. صنعت رزین و چسب
در تولید رزین‌ها و چسب‌های صنعتی، فوم سیلیکا یک افزودنی ارزشمند است. این ماده با ایجاد یکنواختی در ساختار، استحکام مکانیکی رزین‌ها را بهبود می‌بخشد و از ایجاد ترک در محصول نهایی جلوگیری می‌کند. همچنین به تنظیم ویسکوزیته رزین و چسب کمک کرده و عملکرد آن‌ها را در شرایط مختلف، مانند دماهای بالا یا پایین، بهینه می‌کند. وجود فوم سیلیکا در چسب‌های صنعتی باعث می‌شود که این محصولات چسبندگی بیشتری به سطوح مختلف داشته باشند.
3. محصولات آرایشی و بهداشتی
فوم سیلیکا در صنعت آرایشی و بهداشتی به دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد خود، کاربرد گسترده‌ای دارد. این ماده به‌عنوان مات‌کننده در پودرهای آرایشی استفاده می‌شود و به ایجاد جلوه‌ای طبیعی و یکنواخت روی پوست کمک می‌کند. همچنین به‌عنوان حجم‌دهنده در کرم‌ها و لوسیون‌ها، حس سبکی و نرمی را به محصول می‌بخشد. ویژگی آب‌دوستی یا آب‌گریزی فوم سیلیکا، آن را به انتخابی ایده‌آل برای فرمولاسیون محصولات متنوع، از ضدآفتاب‌ها گرفته تا کرم‌های درمانی، تبدیل کرده است.
4. صنعت دارویی
در داروسازی، فوم سیلیکا نقش مهمی در بهبود خواص مواد پودری ایفا می‌کند. این ماده به‌عنوان یک عامل ضدکلوخه‌شدن، از چسبیدن ذرات به یکدیگر جلوگیری کرده و جریان‌پذیری مواد را بهبود می‌بخشد. این ویژگی‌ها در فرآیند تولید قرص‌ها، کپسول‌ها و مواد پودری دارویی بسیار حائز اهمیت هستند. علاوه بر این، فوم سیلیکا در تثبیت فرمولاسیون برخی داروها، به‌ویژه داروهای حساس به رطوبت، مؤثر است.
5. صنعت پلاستیک و کامپوزیت
فوم سیلیکا به‌عنوان یک تقویت‌کننده در تولید پلاستیک‌ها و کامپوزیت‌ها کاربرد دارد. این ماده با بهبود استحکام مکانیکی و حرارتی پلاستیک‌ها، باعث افزایش مقاومت آن‌ها در برابر ضربه، حرارت و فرسایش می‌شود. همچنین با کاهش وزن نهایی محصول، کاربرد آن در صنایع حساس مانند خودروسازی و هوافضا را تسهیل می‌کند. وجود فوم سیلیکا در ساخت کامپوزیت‌ها، استحکام و طول عمر این مواد را بهبود می‌بخشد.
6. سیالات حفاری و صنعت نفت و گاز
در صنعت نفت و گاز، فوم سیلیکا به‌عنوان یک افزودنی در سیالات حفاری نقش مهمی ایفا می‌کند. این ماده با کنترل ویسکوزیته و پایداری سیالات حفاری، از ته‌نشینی مواد جامد در لوله‌ها و تجهیزات حفاری جلوگیری می‌کند. همچنین به دلیل مقاومت در برابر حرارت و مواد شیمیایی، در محیط‌های سخت و چالش‌برانگیز به‌خوبی عمل می‌کند. این ویژگی‌ها فوم سیلیکا را به انتخابی ایده‌آل برای بهبود عملکرد سیالات حفاری تبدیل کرده است.
7. مواد غذایی
در صنایع غذایی، فوم سیلیکا به‌عنوان یک افزودنی ضدکلوخه‌شدن در محصولاتی مانند پودرهای شیر، قهوه فوری، نمک و ادویه‌ها استفاده می‌شود. این ماده از چسبیدن ذرات مواد غذایی به یکدیگر جلوگیری کرده و جریان‌پذیری آن‌ها را در فرآیند تولید و بسته‌بندی افزایش می‌دهد. علاوه بر این، فوم سیلیکا به دلیل بی‌ضرر بودن و سازگاری با استانداردهای ایمنی غذایی، در این صنعت مورد توجه قرار گرفته است.
8. صنعت شیشه و سرامیک
در تولید شیشه‌های تخصصی و سرامیک‌ها، فوم سیلیکا به‌عنوان ماده‌ای برای اصلاح خواص و بهبود کیفیت محصولات به کار می‌رود. این ماده باعث کاهش وزن نهایی محصولات سرامیکی شده و در عین حال استحکام و مقاومت آن‌ها در برابر شوک حرارتی را افزایش می‌دهد. همچنین در تولید شیشه‌های اپتیکی و تخصصی، فوم سیلیکا به بهبود شفافیت و خواص نوری کمک می‌کند.
9. لاستیک و الاستومر
فومد سیلیکا در تولید لاستیک‌ها و الاستومرها به‌عنوان یک پرکننده تقویت‌کننده استفاده می‌شود. این ماده خواص مکانیکی لاستیک، مانند مقاومت در برابر سایش، کشش و پارگی را بهبود می‌بخشد. همچنین فوم سیلیکا می‌تواند به کاهش وزن لاستیک‌ها و بهبود عملکرد آن‌ها در شرایط سخت، از جمله دماهای بسیار پایین یا بالا، کمک کند. استفاده از این ماده در تولید لاستیک‌های خودرویی و صنعتی، باعث افزایش دوام و کارایی محصولات می‌شود.
خطرات و عوارض اروزیل فسیل
اروزیل فسیل یا فوم سیلیکا اگرچه به طور کلی بی‌ضرر تلقی می‌شود، اما در صورت تماس طولانی مدت با پوست یا استنشاق گرد و غبار آن، می‌تواند باعث تحریکات پوستی، آلرژی‌های تنفسی و ناراحتی‌های مجاری تنفسی شود. همچنین، تماس با مقادیر زیاد سیلیکا ممکن است به ایجاد بیماری‌های ریوی مانند سیلیکوزیس منجر شود. بنابراین، رعایت نکات ایمنی، استفاده از تجهیزات حفاظت شخصی و تهویه مناسب در محیط‌های کاری که با فوم سیلیکا در تماس هستند، ضروری است.
فرایند تولید سیلیکا دودی
فوم سیلیکا به‌صورت صنعتی با استفاده از فرآیند احتراق بخار یا احتراق گازی تولید می‌شود. این فرآیند شامل واکنش بین سیلیکون دی‌اکسید (SiO₂) و اکسیژن یا ترکیبات دیگر مانند هیدروژن و سیلیکون می‌باشد. در ادامه، به مراحل کلی تولید فوم سیلیکا اشاره می‌شود:
- احتراق بخار: در این روش، ماده اولیه (سیلیکون) به‌صورت گازی در دمای بالا قرار می‌گیرد تا با اکسیژن موجود واکنش دهد و فوم سیلیکا تولید شود. در این فرآیند، بخار سیلیکون و اکسیژن به‌صورت کنترل‌شده واکنش داده و ذرات سیلیکا در مقیاس نانو شکل می‌گیرند.
- فرآیند واکنش سیلیکون با اکسیژن: سیلیکون دی‌اکسید: (SiO₂) یا دیگر منابع سیلیکونی به صورت کنترل‌شده وارد فرآیند واکنش می‌شوند و با اکسیژن موجود در محیط واکنش می‌دهند. دمای بالا باعث می‌شود که ذرات ریز و فوم‌مانند سیلیکا تولید شوند.
- خنک‌سازی و تصفیه: ذرات تولید شده در فرآیند، که معمولاً در مقیاس نانو هستند، طی فرایند‌های کنترل‌شده خنک می‌شوند تا ویژگی‌های خاص مورد نظر مانند سطح ویژه بالا، یکنواختی، و اندازه ذرات مناسب بدست آید. سپس، این ذرات به شکل‌های مختلف بسته‌بندی و به مصرف‌کنندگان عرضه می‌شوند.
- کنترل کیفیت و اصلاح خصوصیات: در نهایت، فوم سیلیکا تولید شده ممکن است تحت فرآیندهای خاصی مانند اصلاح سطحی یا کنترل اندازه ذرات قرار گیرد تا ویژگی‌های خاصی مانند آب‌گریزی، افزایش سطح خاص یا دیگر مشخصات فنی بهبود یابد.
بازار جهانی فومد سیلیکا
بازار جهانی فوم سیلیکا در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است. بر اساس گزارش‌های موجود، حجم معاملات فوم سیلیکا در سال 2020 حدود 2 میلیارد دلار برآورد شده است. پیش‌بینی می‌شود که این بازار تا سال 2030 با نرخ رشد سالانه ترکیبی (CAGR) حدود 5٪ افزایش یابد.
بزرگ‌ترین تولیدکنندگان فوم سیلیکا در جهان شامل شرکت‌هایی مانند Evonik Industries، Cabot Corporation و Wacker Chemie AG هستند. این شرکت‌ها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و ظرفیت‌های تولیدی بالا، سهم عمده‌ای از بازار را در اختیار دارند.
عوامل متعددی بر قیمت فوم سیلیکا تأثیر می‌گذارند که از جمله می‌توان به هزینه‌های تولید، قیمت مواد اولیه، هزینه‌های انرژی، تقاضای بازار و شرایط اقتصادی جهانی اشاره کرد. نوسانات در قیمت مواد اولیه مانند سیلیکون و انرژی، تغییرات در قوانین زیست‌محیطی و تقاضای صنایع مختلف می‌توانند بر قیمت نهایی فوم سیلیکا تأثیرگذار باشند.
خرید و فروش اروزیل فسیل
اگر به دنبال خرید فوم سیلیکا یا اروزیل فسیل هستید، شیمی داکس اینجاست تا شما را در یافتن معتبرترین فروشندگان این محصول یاری کند. اروزیل فسیل به‌عنوان یکی از مواد پراستفاده در صنایع مختلف از جمله رنگ و رزین، چسب، داروسازی و لوازم آرایشی، به دلیل خواص منحصر به فردش از جمله افزایش غلظت و بهبود پایداری، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
ما در شیمی داکس تلاش می‌کنیم با ارائه اطلاعات جامع و دقیق، شما عزیزان را در انتخاب بهترین تامین‌کننده راهنمایی کنیم. کافی است با ما همراه شوید تا لیستی از فروشندگان معتبر اروزیل فسیل و شرایط خرید این ماده ارزشمند را در اختیار شما قرار دهیم.
جمع بندی
در پایان، باید به اهمیت فوم سیلیکا (Fumed Silica) در صنایع مختلف اشاره کرد. این ماده با خواص فوق‌العاده خود مانند افزایش غلظت، پایداری و بهبود کیفیت محصولات، توانسته جایگاه ویژه‌ای در تولیدات صنعتی به دست آورد. از کاربردهای متنوع آن در رنگ و رزین گرفته تا لوازم آرایشی و دارویی، همگی نشان از ارزش بالای این ماده در فرآیندهای تولیدی دارند.
با این حال، انتخاب تامین‌کننده معتبر و شناخت دقیق نیازهای خود، از جمله مواردی است که می‌تواند در بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها نقش مهمی ایفا کند. ما در شیمی داکس تمام تلاش خود را می‌کنیم تا شما را در این مسیر یاری کنیم. خوشحال می‌شویم نظرات، پیشنهادات و سوالات خود را با ما در میان بگذارید تا بتوانیم بهترین خدمات را به شما عزیزان ارائه دهیم.
سوالات متداول(FAQ)
آیا اروزیل فسیل همون فوم سیلیکاست؟
چه تفاوتی بین فوم سیلیکا و سیلیکا ژل وجود دارد؟
چه تفاوتی بین پودر سیلیکا و پودر سیلیس وجود دارد؟
