Đá nhân tạo (bao gồm đá thạch anh và vật liệu bề mặt rắn) đã trở thành lựa chọn chủ đạo trên thị trường vật liệu trang trí cao cấp nhờ tính chất vật lý tuyệt vời, đặc tính trang trí và môi trường phong phú.Nhôm hydroxit (ATH)là chất độn chức năng chính và chất chống cháy trong công thức đá nhân tạo, đồng thời các đặc tính hóa lý của nó quyết định trực tiếp đến chất lượng và khả năng cạnh tranh thị trường của sản phẩm cuối cùng. Trong số đó, độ trắng và phân bổ kích thước hạt là hai thông số kỹ thuật cốt lõi và có mối liên hệ với nhau nhất, ảnh hưởng sâu sắc đến giá trị thẩm mỹ và hiệu suất cơ học của sản phẩm từ các kích thước quang học và cơ học vật lý. Bài viết này sẽ phân tích sâu các yêu cầu cụ thể và nguyên lý cơ bản của nhôm hydroxit cho đá nhân tạo từ góc độ khoa học vật liệu.
Độ trắng không chỉ đơn giản là mức độ trắng mà còn là một chỉ số định lượng đo lường toàn diện khả năng khuếch tán ánh sáng khả kiến của vật liệu. Giá trị số của nó quyết định trực tiếp đến độ tinh khiết, độ sống động và độ chính xác của màu sắc tiếp theo của các màu nền đá nhân tạo.
·Giá trị độ trắng: Sản xuất đá nhân tạo cao cấp thường yêu cầu Độ trắng Hunter không dưới 92% đối với nhôm hydroxit, với giá trị lý tưởng là trên 94%. Mỗi một điểm phần trăm tăng độ trắng là rất quan trọng để cải thiện màu sắc của sản phẩm cuối cùng.
·Kiểm soát màu sắc: ATH chất lượng cao phải có màu trắng trung tính thuần khiết, tránh hiện tượng ố vàng (giá trị b dương) hoặc mờ (giá trị b âm). Độ lệch màu có thể bộc lộ sự khác biệt về màu sắc theo lô hoặc ảnh hưởng đến hiệu ứng hoàn màu của bột màu khi sử dụng trên một diện tích lớn.
Độ trắng về cơ bản là sự phản ánh đặc tính quang học của bề mặt bột:
·Phản xạ và tán xạ: Độ trắng cao bắt nguồn từ sự phản xạ khuếch tán (tán xạ) hiệu quả và đồng đều của ánh sáng nhìn thấy tới (bước sóng khoảng 400-700 nm) bởinhôm hydroxitcác hạt chứ không phải là sự phản xạ hoặc hấp thụ đặc trưng. Điều này đòi hỏi bản thân vật liệu phải có độ tinh khiết hóa học cực cao.
·Kiểm soát tạp chất quan trọng: Các ion kim loại có màu vết là “kẻ thù” của độ trắng.
·Sắt (Fe₂O₃): là tạp chất giới hạn tới hạn nhất, với hàm lượng thường dưới 30 ppm (0,003%). Các ion sắt hấp thụ mạnh ánh sáng xanh lam, khiến vật liệu chuyển sang màu vàng đỏ.
·Các tạp chất khác như titan, mangan và các nguyên tố kim loại chuyển tiếp khác cũng cần được kiểm soát chặt chẽ.
·Cấu trúc tinh thể và trạng thái bề mặt: Cấu trúc tinh thể hoàn chỉnh và đều đặn có lợi cho sự tán xạ ánh sáng đều đặn. Quá trình đốt (kiểm soát mức độ khử nước) và xử lý bề mặt (có gây ô nhiễm hay không) trong quá trình sản xuất có tác động trực tiếp đến độ trắng.
·Màu cơ bản xám và đậm: không thể tạo ra sản phẩm cao cấp có màu trắng tinh và sáng.
·Biến dạng màu sắc: Bột màu được thêm vào cần được trộn với "vải trắng" của lớp nền. Lớp nền có độ trắng thấp và các màu hỗn hợp có thể làm ô nhiễm màu mục tiêu, dẫn đến việc phối màu không chính xác và màu xỉn.
·Chênh lệch màu sắc theo lô: Sự dao động về độ trắng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt về màu sắc có thể nhìn thấy ở các lô sản phẩm khác nhau.
Kích thước hạt và sự phân bố của nó là cốt lõi của kỹ thuật bột, xác định đặc tính làm đầy, trạng thái liên kết bề mặt và cấu trúc vi mô của nhôm hydroxit trong hệ thống nhựa.
·Phạm vi kích thước hạt điển hình: Kích thước hạt trung bình (D50) của nhôm hydroxit dùng cho đá nhân tạo (đặc biệt là thạch anh) thường nằm trong khoảng 20-40 μm. Quá thô (>50 μ m) có thể dễ dàng dẫn đến độ nhám bề mặt và có thể nhìn thấy các hạt; Quá mịn (<10 μm) làm tăng đáng kể độ nhớt, giảm lượng đổ đầy và có thể gây ra các khuyết tật do sự kết tụ.
·Phân bố kích thước hạt (PSD): Quan trọng hơn một giá trị D50. Sự phân bổ lý tưởng là "phân phối hẹp" hoặc "phân loại hợp lý".
·Phân bố hẹp: Kích thước hạt đậm đặc có lợi cho việc đạt được hình thức và hiệu suất đồng đều và nhất quán.
·Hiệu ứng hạt thô: Một lượng hạt thô thích hợp có thể đóng vai trò hỗ trợ "bộ xương", nhưng các hạt quá nhiều hoặc quá thô có thể trở thành điểm tập trung ứng suất, giảm độ bền và có thể hình thành "hố" hoặc "lỗ cát" sau khi đánh bóng.
·Kết cấu bề mặt và khả năng xử lý:
·Kích thước hạt đồng đều và vừa phải là điều kiện tiên quyết để đạt được kết cấu tinh tế và mượt mà trên bề mặt đánh bóng của đá nhân tạo.
·Sự phân bổ kích thước hạt hợp lý có thể tối ưu hóa các đặc tính lưu biến của hỗn hợp, giúp hỗn hợp có độ chảy và độ nén tốt trong quá trình nén rung chân không, tránh hiện tượng tách lớp hoặc tạo bọt.
Đối với các nhà sản xuất đá nhân tạo, khi lựa chọnnhôm hydroxitchất độn, độ trắng và kích thước hạt phải được đánh giá một cách có hệ thống như các chỉ số cốt lõi không khoan nhượng:
1. Ưu tiên đảm bảo độ trắng và độ tinh khiết cao: Độ trắng ≥ 92% (cao cấp ≥ 97%), kích thước hạt trung bình D50=5-50μm (chính thống 8-14μm), phân bố kích thước hạt đồng đều và kiểm soát chặt chẽ tạp chất là những yêu cầu cốt lõi thường được áp dụng trên thị trường toàn cầu.
2. Phân tích chi tiết dữ liệu kích thước hạt: không chỉ xem xét D50 mà còn yêu cầu các đường cong phân bố kích thước hạt hoàn chỉnh (tốt nhất là D10, D50, D90, v.v.) và thảo luận về sơ đồ kích thước hạt phù hợp nhất với các nhà cung cấp dựa trên công thức riêng của họ và đặc điểm thiết bị xử lý.
