摘要:對蒙脫石粉體的熱點產品進行了概述性分析。
關鍵詞:蒙脫石;膨潤土;鈉基;有機膨潤土;抗菌粉體
蒙脫石(montmorillonite)又名微晶高嶺石,是一種層狀結構、片狀結晶的硅酸鹽粘土礦,因其最初發現于法國的蒙脫城而命名的。
蒙脫石成分為(Na,Ca) 0.33 ( Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O ,存在膨潤土之中,屬于蒙皂石(Smectite)族二八面體亞族,由二層共頂聯接的硅氧四面體片夾一層共棱聯接的鋁(鎂)氧(氫氧)八面體片構成2:1型含結晶水結構,是粘土類礦物中晶體結構變異最強的礦物之一。 蒙脫石具有離子交換性能,主要是陽離子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等,交換是可逆的。在pH為7的介質中陽離子交換容量為70~140me/100g。
蒙脫石通常含有三種狀態的水,表面自由水,層間吸附水和晶格水。蒙脫石吸水性很強,吸水后膨脹,即晶格底面間距增大,在高水化狀態時晶軸C0可達1.84~2.14nm。蒙脫石在水介質中可分散呈膠體狀態。蒙脫石受熱自由水很快失去,100~200℃脫去吸附水,500℃時大量晶格水開始逸出。
蒙脫石具有電負性,對膠體性質和流變性能影響很大。電負性主要來自三方面:晶格置換連同內部的補償置換形成的晶格靜電荷,每個晶胞約為0.66;破鍵產生的電負性;八面體片解離形成的電負性。
蒙脫石以其層間可交換陽離子的種類、含量劃分屬型,當某一陽離子的含量超過陽離子交換容量(ΣEC)50%時,即以該陽離子命名,例如鈉基蒙脫石(ENa+/ΣEC≥50%)、鈣基蒙脫石(ECa2+/ΣEC≥50%)、鋁基蒙脫石 (EAl3+/ΣEC≥50%)。當層間沒有一個陽離子含量超過50%交換容量時,則以含量最多的兩個陽離子命名,如鈣鈉基蒙脫石、鈣鎂基蒙脫石等等。
蒙脫石晶體結構屬于單斜晶系C2/m空間群,a0»0.523nm,b0»0.906nm,c0值可變,當結構單位層之間無水時c0»0.960nm,如果結構單位層之間有水分子存在,則c0值將隨水分子的多少以及層間可交換的陽離子不同而不同,Z=2,為2:1型層狀結構。在鋁氧八面體層中,大約有1/3的Al3+離子被Mg2+離子取代,為了平衡多余的負電價,結構單位層之間有其它陽離子進入,如Na+、Ca2+等離子以水化陽離子的形式進入結構,但水化陽離子和硅氧四面體中O2-離子的作用力較弱,在一定的條件下這些水化陽離子容易被交換出來,因此,c軸可以膨脹以及陽離子交換容量大是蒙脫石的結構特征。
蒙脫石是組成膨潤土的主要成分,但膨潤土不是蒙脫石。近年,隨著蒙脫石研發的快速發展,工業化產品蒙脫石純度已突破95%大關,蒙脫石已超出膨潤土范疇作為獨立的品種應用在精細化工、醫藥、日用化妝品等高科技領域。本文對蒙脫石粉體熱點產品進行透析。
1醫藥用蒙脫石
蒙脫石可以直接作為中西藥成分。我國唐代醫學名著《本草拾遺》中記載: “甘土無毒,主治草藥及諸菌毒,熱湯調節器末服之”。 甘土即為蒙脫石,可廣泛用于治療急、緩性腹瀉,治療食管炎、胃炎、結腸炎、腸易激綜合癥。由于蒙脫石服后不易吸收,不進入血液循環,應用期間十分安全,無毒性反應。實際上,市場上一些胃藥 (如蒙脫石散思密達、肯特令、必奇、司邁特、思克特、司邦得) 中,早已采用蒙脫石作為主要藥物成分,實踐表明有良好的治療效果。蒙脫石散作為一種高效的粘膜保護劑,于1975年在法國注冊上市。我國于1990年批準進口,商品名為“思密達”,已在全國各地臨床得到廣泛的應用,于2002年底過保護期。思密達是中國唯一以商品名形式進入《中國腹瀉病診斷治療方案》的藥品,該品還進入了《國家基本藥物目錄》,成為醫生治療兒童及成人腹瀉等消化道疾病的首選藥物及常用藥物。蒙脫石散源于天然,安全性高,病人易接受。自從發明和使用以來,除少數病例報告出現便秘,無任何毒副作用,對嬰幼兒、孕婦、老年人和肝腎功能不良者尤為適宜。我國已將蒙脫石列入《國家級藥物制劑新產品開發指南》。
蒙脫石散可吸附多種病原體,將其固定在腸腔表面,而后隨腸蠕動排出體外,從而避免腸細胞被病原體損傷。蒙脫石散對大腸桿菌毒素、金黃色葡萄球菌毒索和霍亂毒素也有固定作用,同時恢復腸蠕動的正常節律,維護腸道的輸送和吸收功能。此外,蒙脫石散還能減輕空腸彎曲菌所致的粘膜組織病變,修復損壞的細胞間橋,使細胞緊密連接,防止病原菌進入血循環,并抑制其繁殖。另一方面,蒙脫石散可減慢腸細胞轉變速度,促進腸細胞的吸收功能,減少其分泌,緩解幼兒由于雙糖酶降低或缺乏造成糖脂消化不良而導致的滲透性腹瀉。蒙脫石散可通過和腸粘液分子間的相互作用,增加粘液凝膠的內聚力、粘彈性和存在時間,從而增強粘液屏障,保護腸細胞頂端和細胞間橋免受損壞。
蒙脫石散服近年用于兒科疾病治療的臨床用途不斷被拓寬,如用于新生兒繼發性消化道出血(優于目前常用的止血藥物療法);拮抗紅霉素的胃腸反應(明顯優于輸液時加用維生素B,或莨菪堿類藥物者);用于新生兒母乳性黃疸;治療小兒霉菌性腸炎及霉菌性腸炎后出現的體質虛弱、消瘦或長期接受廣譜抗生素、免疫抑制劑等藥物而導致腸道菌群失調(優于制霉菌素或里素勞等治療);治療口腔潰瘍和小兒口腔炎,口腔潰瘍患兒因哺乳時疼痛,常致哭鬧、拒乳、溢乳、營養不良等癥狀(優于抗生素治療)等。
蒙脫石對若干毒品有解毒作用,嗎啡、古柯堿、芋堿、馬子堿具有解毒功效。
目前,蒙脫石輔助治療有機磷農藥中毒患者中毒療效滿意,對百草枯中毒后搶救也有明顯效滿意。近年來,市售有機磷農藥中常含有一定量的粘著劑,誤服后,農藥極易附著于胃腸道粘膜,除持續吸收加重有機磷中毒癥狀外,常可引起上消化道出血;已吸收的毒物在肝內氧化后,其產物毒性可增高3 000~6 000倍,隨膽汁貯存在膽囊內,再進入小腸被吸收,使中毒反跳。蒙脫石可阻止毒物的吸收并對毒物起固定作用;增加胃粘液凝膠的成絲性,增加粘液糖蛋白合成量,緩沖胃酸,固定胃幽門螺旋桿菌;蒙脫石中的氧化鎂能吸附膽汁酸及膽汁內毒性成分,可阻止或減少有機磷農藥氧化產物的再吸收,避免了反跳和膽汁返流性胃炎的發生,優于傳統的藥用炭療法。
蒙脫石是一種良好的冶癬藥物。
用蒙脫石可制取治氟骨癥藥片,同時可改良高氟水,具有降氟的作用。
蒙脫石還是藥物的吸著劑、載體、緩釋劑(如對氟脲嘧啶的控釋)和藥膏藥丸的粘結劑及軟膏基質。現代醫學證明,在中西藥物中加入蒙脫石后,可增加有效物質的穩定性。
另外,蒙脫石還可以用于純化青霉素酰化酶,此法簡單,收率高。蒙脫石還可以用于精制甘草浸膏,可提高含量。
目前,浙江三鼎科技有限公司SD3001 是迪耐特(Diomagnite)的原料,SD3003是按蒙脫石原料藥最新藥典標準WS1-(X-165)-2004Z組織生產的,其蒙脫石純度高,可作為蒙脫石散及混懸劑的原料。
我國藥典蒙脫石原料藥最新標準WS1-(X-165)-2004Z不僅規定了“蒙脫石的特征譜線在約1.5nm和0.45nm處”外,還規定了“圖譜中其他雜質峰強度不得高于蒙脫石的第二個特征峰(約0.45nm)”。標準這一點要求很嚴,一般的產品很難達到。
2獸用蒙脫石
蒙脫石禽畜類納米蒙脫石護腸劑是針對禽畜腹瀉、痢疾的防治的禽畜類綠色保健產品。具有純度高、分散性好、水化能力強、吸附性能優越、常量微量元素含量豐富等特點。具有層紋狀結構及非均勻性電荷分布,對消化道內的病毒、病菌及其產生的毒素有固定和抑制作用;對消化道粘膜有覆蓋能力,并通過與粘液糖蛋白相互結合,修復和提高胃腸粘膜對致病因子的防御功能,尤其對禽畜類腹瀉、痢疾等疾病預防和治療有獨特的效果。能吸附胃腸道的致病因子,連同大便一起排除,而且在胃腸道粘膜表面形成保護層,保護胃腸粘膜不受致病因子的損傷,無休藥期,無毒副作用,不產生抗藥性。
蒙脫石可用于禽獸飼料防霉脫毒劑。蒙脫石依靠其巨大的比表面積和非穩態電位固定效應,可超強吸附各種霉菌毒素,使毒素在體內失活,然后排除體外,決不殘留;該產品不吸收飼料中營養成分和動物體內的有益微量元素,同時對動物消化道、呼吸道、神經及皮膚不產生任何毒副作用和不良影響。(使用量:異常,300-500克/噸;嚴重,500-1000克/噸;特別嚴重,1000-1500克/噸)。據統計,全國現有飼料加工企業12000多家, 2005年我國飼料產量將達到1.5億噸,其中配合飼料產量將達到1.2億噸以上。在配合飼料中解決飼料及飼料原料霉變并由此造成的霉菌毒素(黃曲霉毒素)污染問題需添加高純蒙脫石。高純蒙脫石大比表面積所表現出的強大吸附性,使添加蒙脫石成為一種適合在大規模飼料生產中應用的去毒措施。
蒙脫石可用于剛下生仔禽獸消毒爽身。該產品主要適用于動物養殖場所,對細菌,病毒,真菌,原生微生物和寄生蟲具有強有力的殺滅作用,同時能夠吸附房舍內的大量異味和氨氣等,能夠預防疾病和改善動物福利,保持良好的健康狀況,而且沒有任何跡象表明任何微生物對該產品產生了抗性。
蒙脫石可用于剛下生仔豬臍帶消毒、止血處理,改善飼養環境、提高乳豬成活率和生產效益。
上述產品中進口的有法國OLMIX公司的“密斯陀”、美國AZ、杜邦霉克多、丹麥爽樂神等,國內有浙江三鼎科技有限公司的SD3004禽畜類納米蒙脫石護腸劑和SD3005“爽仔粉”。
3化妝品用蒙脫石
蒙脫石能有效清除和吸附肌膚紋路中殘留的彩妝、污垢雜質及過剩的油脂,并吸附過剩油脂,去角質,加速老死細胞的脫落,收斂過粗毛孔,淡化黑色素細胞,改善膚色。可用于化妝品無機凝膠(增稠,、懸浮、乳化)、面膜粉(美白)、含粉體的乳液、潤膚霜的底料(去污、解毒、止癢、美容、保濕)。
蒙脫石產品在化妝品上應用時也俗稱白陶土、綠瓷土、白膨潤土、中國土等。如尤加利(白膨潤土)、 Burt's Bees Pore-Refining Mask ( 法國綠瓷土)、碧歐泉男士清脂保濕霜(白蒙脫土)、海蔓青美白皙嫩面膜 (白陶土)。目前,以化妝品蒙脫石品位生產的國內只有浙江三鼎科技有限公司SD5000,其余的都是進口產品。SD5000其應用特性有:
1、吸附性:吸附性好,金屬離子交換量大,吸藍量高,吸油脂性好,平衡水分。
2、穩定性:溫度、生物穩定性好,黏度不受溫度影響,不霉變。
3、協同增稠性:與有機膠和纖維素膠配合使用時,協同增稠效應突出。
4、觸變性:觸變性超越,產品稠而不粘、不油膩,搌布性、成膜性和清晰感好。
5、配伍性:與陰離子、非離子和兩性表面活性劑配伍良好,在弱酸性到中堿性的介質中使用穩定。
蒙脫石如與甘油混合能保水滋潤皮膚、增加皮膚的彈性、透氣性,使皮膚增白,還可去污、解毒、止癢、美容、保濕。化妝品潤膚霜中加入蒙脫石可減少相應有機膠的用量,減輕了有機膠對人體皮膚的刺激,又減少因使用含有有機膠的日用化學品而造成的環境污染。特別是其獨特的吸附作用,可吸附皮膚表面的有害細菌,從而豐收到其它有機膠所不具備的保健作用。因而具有回歸自然之妙用。正適應了目前化妝品等日用化學品回歸自然的大趨勢。
4蒙脫石無機凝膠
蒙脫石無機凝膠是天然硅鋁鎂酸鹽增稠流變劑,是最有商業用途的無機高分子類增稠劑,白色,無毒,無刺激性,在水體系中具極大的成膠性能,稠度一般隨著濃度的增加而迅速增大隨后趨于平緩,流變形態為觸變性。除具增稠性能外,在體系中還有穩定乳液、懸浮作用。其優點有:膠體性能好,分散于水體系中能水化膨脹形成”半透明—透明”的觸變性凝膠(不受溫度限制);與酸、堿,鹽的相容性好:水化后的凝膠中添加少量酸、堿、鹽不會變稀或絮凝,膠體穩定性好,可在PH5-12范圍內添加復配;高懸浮性:能使密度較高的礦物質、鹽和有機物懸浮在水中;具有陽離子交換性能和吸附性能,能與脂肪胺和季胺鹽等反應達到有機化,使膠體體系具備各所需要的各種物理性能,能吸附香精、色素、顏料或酶制劑;對水包油及油包水體系有較好的穩定性能,同時具有優良的展布性和成膜性;與有機陰離子膠體有較好的相容和復配性,能起很大增稠作用;與醇類及高極性溶劑(甘油、山梨醇等)的相容性好;觸變性好,高剪切低黏度,低剪切黏度高。
蒙脫石無機凝膠在涂料中應用具有明顯的增稠、懸浮防沉作用和改善涂料的流平性。蒙脫石無機凝膠可以預制凝膠,也可干粉直接加入;可以單獨使用,也可和CMC、PVA、HEC等配合使用。
一般蒙脫石無機凝膠在乳膠漆、沙漿漆、真石漆、復色花紋、顏料漿、水性油墨等涂料配方中的加量為0.2%~1.5%。
目前,國內在涂料使用的蒙脫石無機凝膠多為國外的Laponite、Magnabrite和Veegum系列產品。
4高白蒙脫石
高白蒙脫石是白度最少在80以上的產品。高白蒙脫石受益于其高亮度、高白度和高純度。在陶瓷、造紙面漆填料、淀粉改性劑等許多方面深受歡迎。
高白蒙脫石在陶瓷中用作塑性填料,特別是在需要燒結后高白度的產品中。其流變和可膨脹特性使得陶瓷灰膏具有了可塑性并增加了強度,同時在膏體中使水的懸膠體穩定,同時,其干粘合性為焙燒后的最終產品提供一種高結合強度和抗彎曲的能力。在陶瓷釉料中,高白蒙脫還用作增塑劑和增稠劑,為釉料和支持物提供強度、可塑性和高粘著性,有利于球磨。
高白蒙脫石具有非常良好的顏料懸浮性和膜補強強作用,可用作顏料填料。
在造紙工業,高白蒙脫石可用作多功能白色礦物填料。
在淀粉添加高白蒙脫石,可使淀粉儲存穩定性及使用性能更好。
5蒙脫石織物柔軟劑
高白蒙脫石可用于液固體洗滌產品,作織物軟化劑、柔順劑,可軟化織物增強洗滌效果。在凈化劑中主要起著織物軟化劑作用。它吸收溶解的雜質如離子類。同時防止織物表面結殼和渣滓的堆積。此外,還可減少沸石在織物上的沉積。無機織物柔軟劑除了發揮織物軟化劑作用外,還起著增稠劑的作用,可使流體介質中污物和其它顆粒保持懸浮狀態;吸附油類及其它雜質,甚至可使細菌凝結。
液固體洗滌劑添加劑(織物柔軟劑)最早應用是德國南方化學公司產品,其后北京泰華膨潤土科技發展公司也開發該類產品,外觀為白色或次白色粉體。在水介質中具有極其優良的膨脹性、分散性、懸浮性、膠體性、吸附性與陽離子交換性能。該產品添加于洗衣粉配方中,不僅有利于提高洗衣粉的去污力,而且可以使洗滌后的織物抗靜電,手感柔軟、膨松、滑爽。北京泰華膨潤土科技發展公司織物柔軟劑的質量指標可達到德國南方化學公司同類產品FAUNDROSIL標準,質量指標如下:
指標名稱 鈉基 鈣基
白度 (Hunter) ≥ 88 ≥ 88
陽離子交換容量(me/100g) ≥ 70 ≥ 70
膨脹容量(ml/2g) ≥ 18 ≥ 6
PH值(2%懸浮液) 10±1 7±1
松散密度(g/L) 600±50 600±50
細度(-325目%) ≥ 85 ≤ 50
水份(%) 10±2 10±2
液固體洗滌劑添加劑(織物柔軟劑)在洗衣粉中的添加量為6%-10%。
6蒙脫石牙膏凝膠劑
蒙脫石在牙膏中作凝膠劑,可替代國外進口的牙膏用增稠劑、觸變劑。試驗結果表明,使用蒙脫石含量>97%,白度為82的高白膨潤土牙膏膏體細膩、挺身,膏體即拉粘度為21mm,膏體灌裝后劑出光澤性好;高溫50度連續放置3個月后,剖開膏體,色澤不變,牙膏基本粘殼,沒有結粒和干咀的現象,且對鋁管完全不腐蝕,膏體表面光滑細膩。牙膏經5個月高溫和7個月常溫觀察檢驗,符合牙膏新標準,可作牙膏原料使用。
蒙脫石牙膏凝膠劑是一種最新研制的精細化工類高科技產品,是由硅、鎂、鋁、氧、鈉等無機元素組成的層狀、鏈狀及架狀結構的特種硅酸鹽,無毒、無味、純天然。在牙膏中與甲基纖維素(CMC)混合能發揮協調效應,形成穩定的膏體,使牙膏長期存放不變硬、不析水、不發霉,增加口感,健齦潔齒。牙膏蒙脫石無機凝膠的各項性能指標均達到或超過了美國維格姆(Veegum)凝膠,完全可以代替進口。
7蒙脫石食品添加劑
蒙脫石在食品中作食品添加劑及乳化劑,可用作減肥食品。
蒙脫石可作素食者添加劑,替代著傳統的由動物轉換的添加劑(如蛋白和明膠)。
8酒類(果汁)澄清劑
蒙脫石可使果汁、糖汁澄清。
蒙脫石可使可使硬水軟化。
蒙脫石可用于白酒的澄清,還起著顏色穩定劑作用并吸附丹寧。使用酒類澄清劑的優越性在于它可以減少乙醛及硫化氫的形成,消除所有外來的氣味。
蒙脫石可用于葡萄酒、黃酒的澄清。我國黃酒年產量160萬噸,蒙脫石黃酒澄清劑市場大。
9蒙脫石造紙助留助濾劑
由英國聯合膠體公司(Allied Colloid Co.)開發的雙元留著系統——海德羅科爾(Hydrocoll)系統,就是由改性蒙脫石和陽離子型海德羅科爾聚合物(專利)組成的系統.該系統的特征是適合用在機制紙,可獲得以往的單一聚合物所不能收到的高留著率和高濾水效果,它既能提高填料及紙漿的助留率,又能保證紙張質量。
CPAM/蒙脫石助留助濾體系是蒙脫石在造紙工業中最典型的一種應用:在造紙濕部過程中加入SD造紙助留助濾劑及陽離子聚丙烯酰胺,使纖維與填料形成一種均勻分布的“微骨架”結構,從而達到良好的助留助濾效果。
蒙脫石也是一種有效的樹脂障礙控制劑。蒙脫石在漿料中通過大量吸附帶正電荷的電解質,與帶負電荷的纖維形成橋聯作用,從而使其留著在纖維上。在打漿機或碎漿機中加入膨潤土,可增加顏料在紙料中的留著及提高紙頁中顏料分布的均勻性。加蒙脫石的紙比加滑石粉的紙吸水性好,對抄造過程無不良影響,并發現使用后可減少漿料在漿池管道中的附著,從而減少由此帶來的腐漿情況。蒙脫石能吸附細小纖維和其他細小物質,降低造紙廠家排放白水濃度,減少污染。
我國紙和紙板產量3780萬噸,助濾助留劑市場大。
10納米有機蒙脫石
納米有機蒙脫石可用于尼龍、聚酯、聚烯烴(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和環氧樹脂等塑料的納米改性,改善其耐熱性、強度、耐磨性氣體阻隔性和比重。
納米有機蒙脫石還可用于橡膠制品的納米改性,改善其氣密性,定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化學性。聚氨酯彈性體/蒙脫土納米復合材料、三元乙丙橡膠/蒙脫土納米復合材料都得到很好的研究。
美國AMCOL International Corporation 的全資子公司―Nanocor公司就有納米蒙脫土/聚合物母料(masterbatches)產品。
北京尚科誠納米科技有限公司首次提出了“納米內交聯”原始創新技術,以化學鍵連接在蒙脫土片上的眾多有機伯羥基,使插入蒙脫土層間的單體發生原位聚合,從而使納米尺度蒙脫土片以化學交聯點存在于聚氨酯分子網絡中。將無機蒙脫土納米片與有機聚氨酯分子鏈用化學鍵相連接,極大地增強了有機/無機相界面粘結強度,大幅度提高聚氨酯納米復合材料的綜合性能。呈現出既增加強度、又增加韌性的納米效應。具有極好的動態力學性能:高速滾動時內熱產生少,阻尼性大幅度降低。為解決長期困擾聚氨酯界的“聚氨酯高速轉動時內熱產生很大”的世界性難題開辟了嶄新道路,為制備全新的聚氨酯輪胎胎面膠等耐高速內熱產生低的產品奠定了基礎。
11高純(試劑)蒙脫石
蒙脫石(montmorillonite)原料在某種意義上可以說就是膨潤土(Bentonite) ,膨潤土中除蒙脫石外,常含有石英、伊利石、玻屑、沸石、方解石、長石、方英石、三氧化二鋁、黃鐵礦等各種伴生礦物,蒙脫石純度通常是研制高檔產品的關鍵,是直接關系到生產工藝流程是否可行,不是通過簡單提純就可以得到要求的高純度蒙脫石,要在保持蒙脫石結構不破壞的前提下來去除雜質礦物,要保證結構式、層電荷密度不失真。因此,高純度蒙脫石的制備是一門很深的高科技。
SD1005高純(試劑)蒙脫石是浙江三鼎科技有限公司最近研制出的高純蒙脫石產品。它選用優質天然白色膨潤土,經獨特的選礦預活化處理、制漿、剝片分散、超細分級精制而成。產品為白色粉末,用X-射線粉末衍射法(XRD)測定其中蒙脫石含量最高可達99%,不含石英、長石等雜質。
高純(試劑)蒙脫石是納米抗菌材料、納米多孔材料等高新科技產品的基礎原料,廣泛應用于科研教學等領域。
高純(試劑)蒙脫石的出現,方便了蒙脫石用量較小的科研開發。
12無機柱撐蒙脫石
所謂柱撐就是將龐大的分子柱子夾層并通過加熱固定于柱撐蒙脫石層間把晶面間距撐開形成永久性孔隙。無機柱撐蒙脫石是利用蒙脫石層間的離子或分子的可交換性, 將一些金屬離子過渡金屬離子或分子作為插層劑(Intercalates)插入到層間域而形成的化合物,再經過進一步加熱脫氫或脫羥基后,在層間形成柱狀金屬氧化物群,將粘土層間撐開,使其比表面積增加、表面酸提高成為一種新的分子級功能材料,具有突出的熱穩定性大的孔隙度和大的比表面積,在作為催化劑和催化劑載體擇型吸附劑離子交換劑離子導體電極傳感器和光功能材料等顯示出良好的應用前景。
13蒙脫石抗菌粉體
抗菌材料是近年來國際上新興起的與人類健康、環境保護等密切相關的生態環境材料。在世界發達國家和地區,抗菌材料的研究與應用極為廣泛。蒙脫石抗菌粉體是利用蒙脫石的離子交換能力,將具有殺菌能力的抗菌成分Ag, Cu, Zn等離子植入鈉基蒙脫石晶格制成粉體。
蒙脫石抗菌粉體可廣泛應用于環境、公用設施與日用品的消毒和抗菌處理。它還可制成能預防、控制動物消化道傳染病的飼料添加劑,制造塑料、紙張、化妝品、紡織品等行業的抗菌填料,用于抗菌涂料和抗菌薄膜的制備等,如ABS中作冰箱、洗衣機內襯及各種工程塑料和橡膠制品、食品包裝的塑料膜、包裝飲料的PP以及具有獨特抗菌性的陶瓷制品等。當然,也還可以用于醫療器械、涂料、顏料和化妝品的研制和輔助作用。
作者簡介:韓秀山(1963-),男,吉林市人,工學碩士,高級工程師,現主要從事納米蒙脫石、高純度蒙脫石、醫藥級蒙脫石等項課題的研發、生產及銷售。通聯:13675797338、hxs388@126.com
關鍵詞:蒙脫石;膨潤土;鈉基;有機膨潤土;抗菌粉體
蒙脫石(montmorillonite)又名微晶高嶺石,是一種層狀結構、片狀結晶的硅酸鹽粘土礦,因其最初發現于法國的蒙脫城而命名的。
蒙脫石成分為(Na,Ca) 0.33 ( Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O ,存在膨潤土之中,屬于蒙皂石(Smectite)族二八面體亞族,由二層共頂聯接的硅氧四面體片夾一層共棱聯接的鋁(鎂)氧(氫氧)八面體片構成2:1型含結晶水結構,是粘土類礦物中晶體結構變異最強的礦物之一。 蒙脫石具有離子交換性能,主要是陽離子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等,交換是可逆的。在pH為7的介質中陽離子交換容量為70~140me/100g。
蒙脫石通常含有三種狀態的水,表面自由水,層間吸附水和晶格水。蒙脫石吸水性很強,吸水后膨脹,即晶格底面間距增大,在高水化狀態時晶軸C0可達1.84~2.14nm。蒙脫石在水介質中可分散呈膠體狀態。蒙脫石受熱自由水很快失去,100~200℃脫去吸附水,500℃時大量晶格水開始逸出。
蒙脫石具有電負性,對膠體性質和流變性能影響很大。電負性主要來自三方面:晶格置換連同內部的補償置換形成的晶格靜電荷,每個晶胞約為0.66;破鍵產生的電負性;八面體片解離形成的電負性。
蒙脫石以其層間可交換陽離子的種類、含量劃分屬型,當某一陽離子的含量超過陽離子交換容量(ΣEC)50%時,即以該陽離子命名,例如鈉基蒙脫石(ENa+/ΣEC≥50%)、鈣基蒙脫石(ECa2+/ΣEC≥50%)、鋁基蒙脫石 (EAl3+/ΣEC≥50%)。當層間沒有一個陽離子含量超過50%交換容量時,則以含量最多的兩個陽離子命名,如鈣鈉基蒙脫石、鈣鎂基蒙脫石等等。
蒙脫石晶體結構屬于單斜晶系C2/m空間群,a0»0.523nm,b0»0.906nm,c0值可變,當結構單位層之間無水時c0»0.960nm,如果結構單位層之間有水分子存在,則c0值將隨水分子的多少以及層間可交換的陽離子不同而不同,Z=2,為2:1型層狀結構。在鋁氧八面體層中,大約有1/3的Al3+離子被Mg2+離子取代,為了平衡多余的負電價,結構單位層之間有其它陽離子進入,如Na+、Ca2+等離子以水化陽離子的形式進入結構,但水化陽離子和硅氧四面體中O2-離子的作用力較弱,在一定的條件下這些水化陽離子容易被交換出來,因此,c軸可以膨脹以及陽離子交換容量大是蒙脫石的結構特征。
蒙脫石是組成膨潤土的主要成分,但膨潤土不是蒙脫石。近年,隨著蒙脫石研發的快速發展,工業化產品蒙脫石純度已突破95%大關,蒙脫石已超出膨潤土范疇作為獨立的品種應用在精細化工、醫藥、日用化妝品等高科技領域。本文對蒙脫石粉體熱點產品進行透析。
1醫藥用蒙脫石
蒙脫石可以直接作為中西藥成分。我國唐代醫學名著《本草拾遺》中記載: “甘土無毒,主治草藥及諸菌毒,熱湯調節器末服之”。 甘土即為蒙脫石,可廣泛用于治療急、緩性腹瀉,治療食管炎、胃炎、結腸炎、腸易激綜合癥。由于蒙脫石服后不易吸收,不進入血液循環,應用期間十分安全,無毒性反應。實際上,市場上一些胃藥 (如蒙脫石散思密達、肯特令、必奇、司邁特、思克特、司邦得) 中,早已采用蒙脫石作為主要藥物成分,實踐表明有良好的治療效果。蒙脫石散作為一種高效的粘膜保護劑,于1975年在法國注冊上市。我國于1990年批準進口,商品名為“思密達”,已在全國各地臨床得到廣泛的應用,于2002年底過保護期。思密達是中國唯一以商品名形式進入《中國腹瀉病診斷治療方案》的藥品,該品還進入了《國家基本藥物目錄》,成為醫生治療兒童及成人腹瀉等消化道疾病的首選藥物及常用藥物。蒙脫石散源于天然,安全性高,病人易接受。自從發明和使用以來,除少數病例報告出現便秘,無任何毒副作用,對嬰幼兒、孕婦、老年人和肝腎功能不良者尤為適宜。我國已將蒙脫石列入《國家級藥物制劑新產品開發指南》。
蒙脫石散可吸附多種病原體,將其固定在腸腔表面,而后隨腸蠕動排出體外,從而避免腸細胞被病原體損傷。蒙脫石散對大腸桿菌毒素、金黃色葡萄球菌毒索和霍亂毒素也有固定作用,同時恢復腸蠕動的正常節律,維護腸道的輸送和吸收功能。此外,蒙脫石散還能減輕空腸彎曲菌所致的粘膜組織病變,修復損壞的細胞間橋,使細胞緊密連接,防止病原菌進入血循環,并抑制其繁殖。另一方面,蒙脫石散可減慢腸細胞轉變速度,促進腸細胞的吸收功能,減少其分泌,緩解幼兒由于雙糖酶降低或缺乏造成糖脂消化不良而導致的滲透性腹瀉。蒙脫石散可通過和腸粘液分子間的相互作用,增加粘液凝膠的內聚力、粘彈性和存在時間,從而增強粘液屏障,保護腸細胞頂端和細胞間橋免受損壞。
蒙脫石散服近年用于兒科疾病治療的臨床用途不斷被拓寬,如用于新生兒繼發性消化道出血(優于目前常用的止血藥物療法);拮抗紅霉素的胃腸反應(明顯優于輸液時加用維生素B,或莨菪堿類藥物者);用于新生兒母乳性黃疸;治療小兒霉菌性腸炎及霉菌性腸炎后出現的體質虛弱、消瘦或長期接受廣譜抗生素、免疫抑制劑等藥物而導致腸道菌群失調(優于制霉菌素或里素勞等治療);治療口腔潰瘍和小兒口腔炎,口腔潰瘍患兒因哺乳時疼痛,常致哭鬧、拒乳、溢乳、營養不良等癥狀(優于抗生素治療)等。
蒙脫石對若干毒品有解毒作用,嗎啡、古柯堿、芋堿、馬子堿具有解毒功效。
目前,蒙脫石輔助治療有機磷農藥中毒患者中毒療效滿意,對百草枯中毒后搶救也有明顯效滿意。近年來,市售有機磷農藥中常含有一定量的粘著劑,誤服后,農藥極易附著于胃腸道粘膜,除持續吸收加重有機磷中毒癥狀外,常可引起上消化道出血;已吸收的毒物在肝內氧化后,其產物毒性可增高3 000~6 000倍,隨膽汁貯存在膽囊內,再進入小腸被吸收,使中毒反跳。蒙脫石可阻止毒物的吸收并對毒物起固定作用;增加胃粘液凝膠的成絲性,增加粘液糖蛋白合成量,緩沖胃酸,固定胃幽門螺旋桿菌;蒙脫石中的氧化鎂能吸附膽汁酸及膽汁內毒性成分,可阻止或減少有機磷農藥氧化產物的再吸收,避免了反跳和膽汁返流性胃炎的發生,優于傳統的藥用炭療法。
蒙脫石是一種良好的冶癬藥物。
用蒙脫石可制取治氟骨癥藥片,同時可改良高氟水,具有降氟的作用。
蒙脫石還是藥物的吸著劑、載體、緩釋劑(如對氟脲嘧啶的控釋)和藥膏藥丸的粘結劑及軟膏基質。現代醫學證明,在中西藥物中加入蒙脫石后,可增加有效物質的穩定性。
另外,蒙脫石還可以用于純化青霉素酰化酶,此法簡單,收率高。蒙脫石還可以用于精制甘草浸膏,可提高含量。
目前,浙江三鼎科技有限公司SD3001 是迪耐特(Diomagnite)的原料,SD3003是按蒙脫石原料藥最新藥典標準WS1-(X-165)-2004Z組織生產的,其蒙脫石純度高,可作為蒙脫石散及混懸劑的原料。
我國藥典蒙脫石原料藥最新標準WS1-(X-165)-2004Z不僅規定了“蒙脫石的特征譜線在約1.5nm和0.45nm處”外,還規定了“圖譜中其他雜質峰強度不得高于蒙脫石的第二個特征峰(約0.45nm)”。標準這一點要求很嚴,一般的產品很難達到。
2獸用蒙脫石
蒙脫石禽畜類納米蒙脫石護腸劑是針對禽畜腹瀉、痢疾的防治的禽畜類綠色保健產品。具有純度高、分散性好、水化能力強、吸附性能優越、常量微量元素含量豐富等特點。具有層紋狀結構及非均勻性電荷分布,對消化道內的病毒、病菌及其產生的毒素有固定和抑制作用;對消化道粘膜有覆蓋能力,并通過與粘液糖蛋白相互結合,修復和提高胃腸粘膜對致病因子的防御功能,尤其對禽畜類腹瀉、痢疾等疾病預防和治療有獨特的效果。能吸附胃腸道的致病因子,連同大便一起排除,而且在胃腸道粘膜表面形成保護層,保護胃腸粘膜不受致病因子的損傷,無休藥期,無毒副作用,不產生抗藥性。
蒙脫石可用于禽獸飼料防霉脫毒劑。蒙脫石依靠其巨大的比表面積和非穩態電位固定效應,可超強吸附各種霉菌毒素,使毒素在體內失活,然后排除體外,決不殘留;該產品不吸收飼料中營養成分和動物體內的有益微量元素,同時對動物消化道、呼吸道、神經及皮膚不產生任何毒副作用和不良影響。(使用量:異常,300-500克/噸;嚴重,500-1000克/噸;特別嚴重,1000-1500克/噸)。據統計,全國現有飼料加工企業12000多家, 2005年我國飼料產量將達到1.5億噸,其中配合飼料產量將達到1.2億噸以上。在配合飼料中解決飼料及飼料原料霉變并由此造成的霉菌毒素(黃曲霉毒素)污染問題需添加高純蒙脫石。高純蒙脫石大比表面積所表現出的強大吸附性,使添加蒙脫石成為一種適合在大規模飼料生產中應用的去毒措施。
蒙脫石可用于剛下生仔禽獸消毒爽身。該產品主要適用于動物養殖場所,對細菌,病毒,真菌,原生微生物和寄生蟲具有強有力的殺滅作用,同時能夠吸附房舍內的大量異味和氨氣等,能夠預防疾病和改善動物福利,保持良好的健康狀況,而且沒有任何跡象表明任何微生物對該產品產生了抗性。
蒙脫石可用于剛下生仔豬臍帶消毒、止血處理,改善飼養環境、提高乳豬成活率和生產效益。
上述產品中進口的有法國OLMIX公司的“密斯陀”、美國AZ、杜邦霉克多、丹麥爽樂神等,國內有浙江三鼎科技有限公司的SD3004禽畜類納米蒙脫石護腸劑和SD3005“爽仔粉”。
3化妝品用蒙脫石
蒙脫石能有效清除和吸附肌膚紋路中殘留的彩妝、污垢雜質及過剩的油脂,并吸附過剩油脂,去角質,加速老死細胞的脫落,收斂過粗毛孔,淡化黑色素細胞,改善膚色。可用于化妝品無機凝膠(增稠,、懸浮、乳化)、面膜粉(美白)、含粉體的乳液、潤膚霜的底料(去污、解毒、止癢、美容、保濕)。
蒙脫石產品在化妝品上應用時也俗稱白陶土、綠瓷土、白膨潤土、中國土等。如尤加利(白膨潤土)、 Burt's Bees Pore-Refining Mask ( 法國綠瓷土)、碧歐泉男士清脂保濕霜(白蒙脫土)、海蔓青美白皙嫩面膜 (白陶土)。目前,以化妝品蒙脫石品位生產的國內只有浙江三鼎科技有限公司SD5000,其余的都是進口產品。SD5000其應用特性有:
1、吸附性:吸附性好,金屬離子交換量大,吸藍量高,吸油脂性好,平衡水分。
2、穩定性:溫度、生物穩定性好,黏度不受溫度影響,不霉變。
3、協同增稠性:與有機膠和纖維素膠配合使用時,協同增稠效應突出。
4、觸變性:觸變性超越,產品稠而不粘、不油膩,搌布性、成膜性和清晰感好。
5、配伍性:與陰離子、非離子和兩性表面活性劑配伍良好,在弱酸性到中堿性的介質中使用穩定。
蒙脫石如與甘油混合能保水滋潤皮膚、增加皮膚的彈性、透氣性,使皮膚增白,還可去污、解毒、止癢、美容、保濕。化妝品潤膚霜中加入蒙脫石可減少相應有機膠的用量,減輕了有機膠對人體皮膚的刺激,又減少因使用含有有機膠的日用化學品而造成的環境污染。特別是其獨特的吸附作用,可吸附皮膚表面的有害細菌,從而豐收到其它有機膠所不具備的保健作用。因而具有回歸自然之妙用。正適應了目前化妝品等日用化學品回歸自然的大趨勢。
4蒙脫石無機凝膠
蒙脫石無機凝膠是天然硅鋁鎂酸鹽增稠流變劑,是最有商業用途的無機高分子類增稠劑,白色,無毒,無刺激性,在水體系中具極大的成膠性能,稠度一般隨著濃度的增加而迅速增大隨后趨于平緩,流變形態為觸變性。除具增稠性能外,在體系中還有穩定乳液、懸浮作用。其優點有:膠體性能好,分散于水體系中能水化膨脹形成”半透明—透明”的觸變性凝膠(不受溫度限制);與酸、堿,鹽的相容性好:水化后的凝膠中添加少量酸、堿、鹽不會變稀或絮凝,膠體穩定性好,可在PH5-12范圍內添加復配;高懸浮性:能使密度較高的礦物質、鹽和有機物懸浮在水中;具有陽離子交換性能和吸附性能,能與脂肪胺和季胺鹽等反應達到有機化,使膠體體系具備各所需要的各種物理性能,能吸附香精、色素、顏料或酶制劑;對水包油及油包水體系有較好的穩定性能,同時具有優良的展布性和成膜性;與有機陰離子膠體有較好的相容和復配性,能起很大增稠作用;與醇類及高極性溶劑(甘油、山梨醇等)的相容性好;觸變性好,高剪切低黏度,低剪切黏度高。
蒙脫石無機凝膠在涂料中應用具有明顯的增稠、懸浮防沉作用和改善涂料的流平性。蒙脫石無機凝膠可以預制凝膠,也可干粉直接加入;可以單獨使用,也可和CMC、PVA、HEC等配合使用。
一般蒙脫石無機凝膠在乳膠漆、沙漿漆、真石漆、復色花紋、顏料漿、水性油墨等涂料配方中的加量為0.2%~1.5%。
目前,國內在涂料使用的蒙脫石無機凝膠多為國外的Laponite、Magnabrite和Veegum系列產品。
4高白蒙脫石
高白蒙脫石是白度最少在80以上的產品。高白蒙脫石受益于其高亮度、高白度和高純度。在陶瓷、造紙面漆填料、淀粉改性劑等許多方面深受歡迎。
高白蒙脫石在陶瓷中用作塑性填料,特別是在需要燒結后高白度的產品中。其流變和可膨脹特性使得陶瓷灰膏具有了可塑性并增加了強度,同時在膏體中使水的懸膠體穩定,同時,其干粘合性為焙燒后的最終產品提供一種高結合強度和抗彎曲的能力。在陶瓷釉料中,高白蒙脫還用作增塑劑和增稠劑,為釉料和支持物提供強度、可塑性和高粘著性,有利于球磨。
高白蒙脫石具有非常良好的顏料懸浮性和膜補強強作用,可用作顏料填料。
在造紙工業,高白蒙脫石可用作多功能白色礦物填料。
在淀粉添加高白蒙脫石,可使淀粉儲存穩定性及使用性能更好。
5蒙脫石織物柔軟劑
高白蒙脫石可用于液固體洗滌產品,作織物軟化劑、柔順劑,可軟化織物增強洗滌效果。在凈化劑中主要起著織物軟化劑作用。它吸收溶解的雜質如離子類。同時防止織物表面結殼和渣滓的堆積。此外,還可減少沸石在織物上的沉積。無機織物柔軟劑除了發揮織物軟化劑作用外,還起著增稠劑的作用,可使流體介質中污物和其它顆粒保持懸浮狀態;吸附油類及其它雜質,甚至可使細菌凝結。
液固體洗滌劑添加劑(織物柔軟劑)最早應用是德國南方化學公司產品,其后北京泰華膨潤土科技發展公司也開發該類產品,外觀為白色或次白色粉體。在水介質中具有極其優良的膨脹性、分散性、懸浮性、膠體性、吸附性與陽離子交換性能。該產品添加于洗衣粉配方中,不僅有利于提高洗衣粉的去污力,而且可以使洗滌后的織物抗靜電,手感柔軟、膨松、滑爽。北京泰華膨潤土科技發展公司織物柔軟劑的質量指標可達到德國南方化學公司同類產品FAUNDROSIL標準,質量指標如下:
指標名稱 鈉基 鈣基
白度 (Hunter) ≥ 88 ≥ 88
陽離子交換容量(me/100g) ≥ 70 ≥ 70
膨脹容量(ml/2g) ≥ 18 ≥ 6
PH值(2%懸浮液) 10±1 7±1
松散密度(g/L) 600±50 600±50
細度(-325目%) ≥ 85 ≤ 50
水份(%) 10±2 10±2
液固體洗滌劑添加劑(織物柔軟劑)在洗衣粉中的添加量為6%-10%。
6蒙脫石牙膏凝膠劑
蒙脫石在牙膏中作凝膠劑,可替代國外進口的牙膏用增稠劑、觸變劑。試驗結果表明,使用蒙脫石含量>97%,白度為82的高白膨潤土牙膏膏體細膩、挺身,膏體即拉粘度為21mm,膏體灌裝后劑出光澤性好;高溫50度連續放置3個月后,剖開膏體,色澤不變,牙膏基本粘殼,沒有結粒和干咀的現象,且對鋁管完全不腐蝕,膏體表面光滑細膩。牙膏經5個月高溫和7個月常溫觀察檢驗,符合牙膏新標準,可作牙膏原料使用。
蒙脫石牙膏凝膠劑是一種最新研制的精細化工類高科技產品,是由硅、鎂、鋁、氧、鈉等無機元素組成的層狀、鏈狀及架狀結構的特種硅酸鹽,無毒、無味、純天然。在牙膏中與甲基纖維素(CMC)混合能發揮協調效應,形成穩定的膏體,使牙膏長期存放不變硬、不析水、不發霉,增加口感,健齦潔齒。牙膏蒙脫石無機凝膠的各項性能指標均達到或超過了美國維格姆(Veegum)凝膠,完全可以代替進口。
7蒙脫石食品添加劑
蒙脫石在食品中作食品添加劑及乳化劑,可用作減肥食品。
蒙脫石可作素食者添加劑,替代著傳統的由動物轉換的添加劑(如蛋白和明膠)。
8酒類(果汁)澄清劑
蒙脫石可使果汁、糖汁澄清。
蒙脫石可使可使硬水軟化。
蒙脫石可用于白酒的澄清,還起著顏色穩定劑作用并吸附丹寧。使用酒類澄清劑的優越性在于它可以減少乙醛及硫化氫的形成,消除所有外來的氣味。
蒙脫石可用于葡萄酒、黃酒的澄清。我國黃酒年產量160萬噸,蒙脫石黃酒澄清劑市場大。
9蒙脫石造紙助留助濾劑
由英國聯合膠體公司(Allied Colloid Co.)開發的雙元留著系統——海德羅科爾(Hydrocoll)系統,就是由改性蒙脫石和陽離子型海德羅科爾聚合物(專利)組成的系統.該系統的特征是適合用在機制紙,可獲得以往的單一聚合物所不能收到的高留著率和高濾水效果,它既能提高填料及紙漿的助留率,又能保證紙張質量。
CPAM/蒙脫石助留助濾體系是蒙脫石在造紙工業中最典型的一種應用:在造紙濕部過程中加入SD造紙助留助濾劑及陽離子聚丙烯酰胺,使纖維與填料形成一種均勻分布的“微骨架”結構,從而達到良好的助留助濾效果。
蒙脫石也是一種有效的樹脂障礙控制劑。蒙脫石在漿料中通過大量吸附帶正電荷的電解質,與帶負電荷的纖維形成橋聯作用,從而使其留著在纖維上。在打漿機或碎漿機中加入膨潤土,可增加顏料在紙料中的留著及提高紙頁中顏料分布的均勻性。加蒙脫石的紙比加滑石粉的紙吸水性好,對抄造過程無不良影響,并發現使用后可減少漿料在漿池管道中的附著,從而減少由此帶來的腐漿情況。蒙脫石能吸附細小纖維和其他細小物質,降低造紙廠家排放白水濃度,減少污染。
我國紙和紙板產量3780萬噸,助濾助留劑市場大。
10納米有機蒙脫石
納米有機蒙脫石可用于尼龍、聚酯、聚烯烴(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和環氧樹脂等塑料的納米改性,改善其耐熱性、強度、耐磨性氣體阻隔性和比重。
納米有機蒙脫石還可用于橡膠制品的納米改性,改善其氣密性,定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化學性。聚氨酯彈性體/蒙脫土納米復合材料、三元乙丙橡膠/蒙脫土納米復合材料都得到很好的研究。
美國AMCOL International Corporation 的全資子公司―Nanocor公司就有納米蒙脫土/聚合物母料(masterbatches)產品。
北京尚科誠納米科技有限公司首次提出了“納米內交聯”原始創新技術,以化學鍵連接在蒙脫土片上的眾多有機伯羥基,使插入蒙脫土層間的單體發生原位聚合,從而使納米尺度蒙脫土片以化學交聯點存在于聚氨酯分子網絡中。將無機蒙脫土納米片與有機聚氨酯分子鏈用化學鍵相連接,極大地增強了有機/無機相界面粘結強度,大幅度提高聚氨酯納米復合材料的綜合性能。呈現出既增加強度、又增加韌性的納米效應。具有極好的動態力學性能:高速滾動時內熱產生少,阻尼性大幅度降低。為解決長期困擾聚氨酯界的“聚氨酯高速轉動時內熱產生很大”的世界性難題開辟了嶄新道路,為制備全新的聚氨酯輪胎胎面膠等耐高速內熱產生低的產品奠定了基礎。
11高純(試劑)蒙脫石
蒙脫石(montmorillonite)原料在某種意義上可以說就是膨潤土(Bentonite) ,膨潤土中除蒙脫石外,常含有石英、伊利石、玻屑、沸石、方解石、長石、方英石、三氧化二鋁、黃鐵礦等各種伴生礦物,蒙脫石純度通常是研制高檔產品的關鍵,是直接關系到生產工藝流程是否可行,不是通過簡單提純就可以得到要求的高純度蒙脫石,要在保持蒙脫石結構不破壞的前提下來去除雜質礦物,要保證結構式、層電荷密度不失真。因此,高純度蒙脫石的制備是一門很深的高科技。
SD1005高純(試劑)蒙脫石是浙江三鼎科技有限公司最近研制出的高純蒙脫石產品。它選用優質天然白色膨潤土,經獨特的選礦預活化處理、制漿、剝片分散、超細分級精制而成。產品為白色粉末,用X-射線粉末衍射法(XRD)測定其中蒙脫石含量最高可達99%,不含石英、長石等雜質。
高純(試劑)蒙脫石是納米抗菌材料、納米多孔材料等高新科技產品的基礎原料,廣泛應用于科研教學等領域。
高純(試劑)蒙脫石的出現,方便了蒙脫石用量較小的科研開發。
12無機柱撐蒙脫石
所謂柱撐就是將龐大的分子柱子夾層并通過加熱固定于柱撐蒙脫石層間把晶面間距撐開形成永久性孔隙。無機柱撐蒙脫石是利用蒙脫石層間的離子或分子的可交換性, 將一些金屬離子過渡金屬離子或分子作為插層劑(Intercalates)插入到層間域而形成的化合物,再經過進一步加熱脫氫或脫羥基后,在層間形成柱狀金屬氧化物群,將粘土層間撐開,使其比表面積增加、表面酸提高成為一種新的分子級功能材料,具有突出的熱穩定性大的孔隙度和大的比表面積,在作為催化劑和催化劑載體擇型吸附劑離子交換劑離子導體電極傳感器和光功能材料等顯示出良好的應用前景。
13蒙脫石抗菌粉體
抗菌材料是近年來國際上新興起的與人類健康、環境保護等密切相關的生態環境材料。在世界發達國家和地區,抗菌材料的研究與應用極為廣泛。蒙脫石抗菌粉體是利用蒙脫石的離子交換能力,將具有殺菌能力的抗菌成分Ag, Cu, Zn等離子植入鈉基蒙脫石晶格制成粉體。
蒙脫石抗菌粉體可廣泛應用于環境、公用設施與日用品的消毒和抗菌處理。它還可制成能預防、控制動物消化道傳染病的飼料添加劑,制造塑料、紙張、化妝品、紡織品等行業的抗菌填料,用于抗菌涂料和抗菌薄膜的制備等,如ABS中作冰箱、洗衣機內襯及各種工程塑料和橡膠制品、食品包裝的塑料膜、包裝飲料的PP以及具有獨特抗菌性的陶瓷制品等。當然,也還可以用于醫療器械、涂料、顏料和化妝品的研制和輔助作用。
作者簡介:韓秀山(1963-),男,吉林市人,工學碩士,高級工程師,現主要從事納米蒙脫石、高純度蒙脫石、醫藥級蒙脫石等項課題的研發、生產及銷售。通聯:13675797338、hxs388@126.com