Weißer Ruß: Haupttypen und Unterscheidungsmerkmale
Weißer Ruß wird hauptsächlich anhand des Herstellungsverfahrens in zwei Hauptkategorien unterteilt, die sich hinsichtlich Leistung, Anwendung und Kosten deutlich unterscheiden:
Ausgefälltes Siliciumdioxid:
Herstellungsverfahren: Quarzsand (oder Natriumsilikat) und Soda (oder Schwefelsäure, Salzsäure, Kohlendioxid) dienen als Rohstoffe. Der Prozess umfasst Hochtemperaturschmelzen, Auflösen, Fällungsreaktion, Filtration, Waschen, Trocknen und Zerkleinern. Vereinfacht gesagt, wird Siliciumdioxid unter sauren Bedingungen aus einer Silicatlösung ausgefällt.
Eigenschaften:
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Größere Partikelgröße: Primärpartikel weisen typischerweise eine Größe von 10-40 nm auf (neigen aber dazu, sich zu größeren Sekundärpartikeln zu agglomerieren).
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Mittlere spezifische Oberfläche: Im Allgemeinen etwa 100-200 m²/g
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Mittlere Ölabsorption: Die Ölabsorptionsfähigkeit ist nicht so stark wie bei pyrogenem Siliciumdioxid.
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Relativ geringere Reinheit: Kann geringe Mengen an Verunreinigungen enthalten.
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Niedrigere Struktur: Die durch Partikelaggregation gebildeten kettenartigen Strukturen sind weniger ausgeprägt als bei pyrogenem Siliciumdioxid.
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Geringere Kosten: Es handelt sich um die am weitesten verbreitete und am häufigsten produzierte Silica-Sorte.
Pyrogene Kieselsäure:
Herstellungsverfahren: Als Rohstoffe werden Siliciumtetrachlorid (oder Organosilane, Siloxane) verwendet. Durch Hochtemperaturhydrolyse in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme entstehen Siliciumdioxid-Mikropartikel, die sofort zu Nanopartikeln kondensieren. Das Endprodukt wird durch Aggregation und Entsäuerung gewonnen.
Eigenschaften:
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Extrem kleine Partikelgröße: Die Primärpartikel weisen typischerweise eine Größe von 7-40 nm auf und sind gut dispergierbar.
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Sehr hohe spezifische Oberfläche: Typischerweise zwischen 100 und 400 m²/g (oder sogar höher), was einer der wichtigsten Indikatoren ist, um es von gefällter Kieselsäure zu unterscheiden.
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Sehr hohe Ölabsorption: Zeigt sehr ausgeprägte Verdickungs- und thixotrope Effekte.
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Sehr hohe Reinheit: SiO₂-Gehalt üblicherweise > 99,8 %, mit extrem wenigen Verunreinigungen.
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Hohe Struktur: Die Partikel bilden eine gut entwickelte dreidimensionale Netzwerkstruktur, was zu hervorragenden Verstärkungseffekten führt.
Siliziumdioxid wird verwendet für
Gummiindustrie (Hauptanwendungsgebiet):
Reifen: Dient als wichtiger Verstärkungsfüllstoff für umweltfreundliche Reifen, insbesondere gefällte Kieselsäure. Sie reduziert den Rollwiderstand der Reifen deutlich, spart Kraftstoff, verbessert die Nasshaftung (Rutschfestigkeit) und ist ein Kernmaterial für die Erzielung hoher Leistungsfähigkeit und Umweltfreundlichkeit von Reifen durch den Ersatz von Ruß.
Gummiprodukte für den Nicht-Reifenbereich: Sie werden in Schuhsohlen (verschleißfest, rutschfest, leicht), Schläuchen, Bändern, Dichtungen, Schwingungsdämpfern usw. eingesetzt und bieten Verstärkung, Verschleißfestigkeit und verbesserte Verarbeitungseigenschaften. Es werden sowohl gefällte als auch pyrogene Kieselsäure verwendet.
Ecopower gefällte Kieselsäure in Kautschuk (Pulver, Granulat, Mikroperlen)
Ecopower Hochdisperses Siliciumdioxid (Granulat, Mikroperlen)
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Produkttyp
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Felcosil-HD 185
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Felcosil-HD 175
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Felcosil-HD 165
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Felcosil-HD 120
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Oberfläche BET (m²/g)
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180
±
15
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170±15
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160
±
15
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120
±
15
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Siliziumdioxid
Gebraucht
Für Silikonkautschuk:
Pyrogene Kieselsäure ist der wichtigste Verstärkungsfüllstoff für Silikonkautschuk (sowohl für Hochtemperaturvulkanisation (HTV) als auch für Raumtemperaturvulkanisation (RTV)). Sie verleiht Silikonkautschuk hervorragende Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, hohe Transparenz (entscheidend für transparenten Kautschuk), Hitzebeständigkeit und elektrische Isolationsfähigkeit.
Ecopower Silica in Silikonkautschuk (SAI-SERIE)
Für Zahnpasta verwendete Kieselsäure:
Ausgefällte Kieselsäure ist das am häufigsten verwendete Schleifmittel und Verdickungsmittel in Zahnpasta. Sie sorgt für eine milde Reinigungswirkung, stabilisiert die Pastenkonsistenz und verhindert Phasentrennung.
Ecopower Zahnqualität Siliziumdioxid
Siliziumdioxid wird verwendet für
Beschichtungen, Tinten und Klebstoffe:
Pyrogene Kieselsäure findet breite Anwendung als Antisedimentationsmittel, Verdickungsmittel und Thixotropikum. Sie verhindert wirksam das Absetzen von Pigmenten, verbessert die Verarbeitungseigenschaften (Anti-Absinken) und erhöht die Lagerstabilität.
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Produkttyp
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Felcosi -740
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Felcosi -750
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Felcosi -750Y
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Felcosi -770
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Felcosi -750W
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Oberfläche BET (m²/g)
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300-380
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300-380
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220-300
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320-400
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250-300
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DBP cm³/g
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2,0-3,5
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2,0-3,5
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2,0-3,5
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2,0-3,5
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2,0-3,5
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APS(um)
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4,0-6,0
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5,0-7,0
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5,0-7,0
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7,0-9,0
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5,0-7,0
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Für Pestizide und Tierarzneimittel verwendete Kieselsäure:
Wird als Träger- oder Hilfsstoff verwendet, um die Wirkstoffe gleichmäßig zu verteilen, Verklumpungen zu verhindern und die Fließfähigkeit (Fließmittel) und Suspension zu verbessern.
Für die Lebensmittelindustrie verwendete Kieselsäure:
Es wird als Trennmittel (z. B. in pulverförmigen Lebensmitteln, Gewürzen und Milchpulver zur Verhinderung von Verklumpungen), als Fließmittel und als Klärmittel (z. B. für Bier und Saftfiltration) verwendet. Es muss weißer Ruß verwendet werden, der den Lebensmittelstandards entspricht (vorwiegend gefällte Kieselsäure).
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Lebensmittelsilika
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Futtermittelqualität
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Bier in Kieselsäure
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Produkttyp
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300P
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Felcosi -826
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Felcosi -500
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Eigenschaften
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in Milchprodukten, Käse, Gewürzen und Würzmitteln
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Gute Ölabsorption, erhöhte Pelletfestigkeit, Antiagglomeration, verbesserte Futtermobilität
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Filter
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Siliziumdioxid wird für Kunststoffe verwendet
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Produkttyp
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EC-50
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EC-600
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Eigenschaften
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Kunststofföffner aus PE, PP mit niedrigem BET-Wert
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Kunststofföffner aus PE, PP, PET mit hoher Transparenz und hoher BET-Eigenschaften
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