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稻谷壳白炭黑：稻谷副产物的机遇与创新
2024年12月31日 17:04
稻谷作为全球广泛种植的粮食作物，其加工副产物稻壳蕴含着巨大的开发潜力。一般而言，稻壳中含有17% - 20%的二氧化硅，当稻壳通过燃烧实现能源利用后，所产生的剩余物二氧化硅灰渣引人注目，其二氧化硅含量通常可达90% - 95.5%，这使其成为白炭黑生产极为理想的原料。
稻壳经低温燃烧后得到稻壳灰，主要成分是SiO₂，还伴有少量K、Na等金属盐类及氧化物。在众多农业废弃物里，稻壳灰凭借超高的硅含量崭露头角，尤为突出的是，硅多以无定形结构存在，为提取白炭黑提供了绝佳的硅源基础。
在这一领域，安徽进化硅纳米材料科技有限公司积极探索，走在了行业前列。公司以北京化工大学为技术支撑和张立群院士的强大科研团队为依托，经过10多年联合研发，在制备生物基二氧化硅新材料技术方面取得了突破性进展，自主原创了二氧化碳酸化法制备生物基二氧化硅成套工艺技术及相关设备。该技术是利用稻壳，秸秆等可再生资源为原料，以二氧化碳代替硫酸作为沉淀反应剂，可生产比表面积50至500m2/g的生物基二氧化硅。客户每使用1吨生物基二氧化硅可实现减碳量0.5吨，进而实现碳减排目标。不仅如此，剩余的滤饼渣也没有被浪费，经专业处理转化为活性炭，至此，稻壳的再资源化利用在公司的运作下得以全方位实现。
从稻壳灰中提取的SiO₂具备独特优势。一方面，它呈现出较高的分散性，聚集体能够轻易破碎为纳米级的原级粒子，为后续材料应用奠定良好基础；另一方面，其表面残存的有机成分，恰似天然的“黏合剂”，极大地改善了白炭黑与橡胶之间的相容性。
安徽进化硅纳米材料科技有限公司自主研发生产的稻谷壳白炭黑添加至天然橡胶中开展应用研究，并与市面上主流的高分散白炭黑进行严谨对比。结果令人振奋：稻谷壳白炭黑在天然橡胶中的分散均匀性表现优异，硫化胶的拉伸强度显著提升，综合应用性能相较当下广泛使用的高分散白炭黑实现了大幅跨越。当稻谷壳白炭黑应用于轮胎制造时，不仅能切实削减轮胎的滚动阻力与能耗，助力节能减排，还能确保轮胎在低温环境下维持出色的抗湿滑性能，为行车安全保驾护航。此外，在丁苯橡胶领域，稻谷壳白炭黑作为补强剂，其补强效果得到显著提高，有效提升橡胶制品的质量与性能。
稻谷壳二氧化硅材料的问世，为橡胶工业的可持续发展注入了源源不断的活力，提供了契合环保潮流的橡胶补强剂新选择。安徽进化硅纳米材料科技有限公司的深度参与，为稻壳这一稻谷加工副产物蹚出了一条全新的应用之路，凭借公司技术创新与产业化实践，推动着整个橡胶行业大步向前迈进。
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