身體細(xì)長,，兄弟成雙,，只會吃菜，不會喝湯,。這說的是筷子,。筷子是中國的國粹,，是當(dāng)今世界上獨(dú)樹一幟的餐具,。
你是否認(rèn)真審視過中華國粹 -- 筷子
象牙筷子，牙骨筷子,，玉石筷子,，陶瓷筷子，竹木筷子,，塑料筷子,，不銹鋼筷子，金,、銀,、銅等金屬筷子……從古至今，筷子選取粉材已經(jīng)多樣化,，而且功能多樣化,。有抗菌的納米筷子，有具有良好抗腐蝕能力,、生物相容性的鎳鈦合金筷子,，也有加入硫酸鈣晶須、耐高溫,、不變形的筷子,。
硫酸鈣晶須為何物？,？,？
硫酸鈣晶須的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
硫酸鈣晶須，又稱石膏晶須,，是硫酸鈣的纖維狀單晶體,，白色疏松針狀物,，具有完善的結(jié)構(gòu)、完整的外形,、特定的橫截面,、穩(wěn)定的尺寸。具有顆粒狀填料的細(xì)度,、短纖維填料的長徑比,、耐高溫、耐酸堿性,、抗化學(xué)腐蝕,、韌性好、電絕緣性好,、強(qiáng)度高,、易進(jìn)行表面處理，與樹脂塑料,、橡膠相容性好,，能夠均勻分散，具有優(yōu)良的增強(qiáng)功能和阻燃性,。
硫酸鈣晶須基本性能參數(shù)
目前市面上的硫酸鈣晶須主要分為3種：二水硫酸鈣晶須,、半水硫酸鈣晶須、無水硫酸鈣晶須,，3種不同結(jié)構(gòu)的晶須在常壓下具有4種變體,。
常壓下不同硫酸鈣晶須的4種變體
硫酸鈣晶須：石膏的“變身”
生成硫酸鈣晶須的主要原料是石膏，石膏作為硫酸鈣晶須制備的前驅(qū)體,，大量出自開采天然石膏礦。近年來,，由于天然石膏開采帶來的礦難,、次生災(zāi)害不斷嚴(yán)重破壞及污染開采地自然資源，如今利用廉價原材料如脫硫石膏,、磷石膏,、廢鹵廢渣、冶金廢水等,，成為硫酸鈣晶須制備的新趨勢,。
目前，硫酸鈣晶須的制備方法主要有常壓酸化法,、水熱合成法,、離子交換法與微乳法。
常壓酸化法
常壓酸化法是原材料在一定溫度的酸性環(huán)境中達(dá)到過飽和的狀態(tài),，借助溫度對硫酸鈣溶解度的影響,，實(shí)現(xiàn)硫酸鈣的溶解與析出結(jié)晶,，再經(jīng)過濾、洗滌,、干燥等工藝得到產(chǎn)品,。
常壓酸化法制備硫酸鈣晶須工藝流程
優(yōu)點(diǎn)：對設(shè)備的要求較低，有效降低成本,。
缺點(diǎn)：得到的產(chǎn)品產(chǎn)率低,，質(zhì)量差，且溶液呈強(qiáng)酸性,，對設(shè)備腐蝕性大,，廢液處理成本高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加,。
水熱合成法
水熱合成法針對硫酸鈣難溶的特點(diǎn),，在一定溫度、一定壓力下以水溶液作為反應(yīng)體系,，促使硫酸鈣溶解,、結(jié)晶析出晶體。反應(yīng)前驅(qū)體經(jīng)粉碎研磨后,，與水配成一定濃度的料漿,，并調(diào)節(jié)好pH，經(jīng)預(yù)熱后將反應(yīng)物放入反應(yīng)釜中,，反應(yīng)一段時間后經(jīng)過濾,、洗滌、干燥,、解聚精制得到最終產(chǎn)品,。
水熱合成法制備硫酸鈣晶須工藝流程
優(yōu)點(diǎn)：有效地解決了硫酸鈣難溶解的難題，通過釜內(nèi)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)合成與晶化一步完成,，生產(chǎn)出形貌完整,、粒度均勻，團(tuán)聚較少的硫酸鈣晶須,。
缺點(diǎn)：存在設(shè)備密閉性要求高,，生產(chǎn)過程可視性低，生產(chǎn)成本高等問題,。
離子交換法
離子交換法是以離子交換樹脂為模板,，將離子交換樹脂與硫酸鹽溶液混合，利用離子交換樹脂對溶液中不同離子的選擇性,，將溶液中的離子與樹脂中的可交換離子進(jìn)行交換,，然后過濾干燥得到產(chǎn)品。
離子交換法制備硫酸鈣晶須工藝流程
優(yōu)點(diǎn)：無需洗滌可直接干燥處理，產(chǎn)品形貌完整,，純度高,，另外該方法操作簡單，對設(shè)備要求低,，能耗低,，離子交換樹脂可以循環(huán)利用，大大地降低了生產(chǎn)成本,。
缺點(diǎn)：運(yùn)用到工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中仍然需要不斷改進(jìn),，開發(fā)選擇性差，容量大,，抗氧化的離子型交換樹脂,，傾力開發(fā)新材料，實(shí)現(xiàn)投資小,，收益大的良好局面,。
微乳液法
微乳法是無機(jī)材料制備中一種傳統(tǒng)的方法，含Ca2+與SO42-的2種微乳液混合,，借助表面活性劑改變界面性質(zhì),，經(jīng)攪拌、靜置,、過濾,、洗滌等工藝得到產(chǎn)品。
微乳液法制備硫酸鈣晶須工藝流程
優(yōu)點(diǎn)：可以使晶須的形貌得到有效的控制,，可以達(dá)到納米級別,，并且工藝簡單，對設(shè)備要求低,。
缺點(diǎn)：工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)難度大,；實(shí)驗(yàn)過程中參與反應(yīng)的表面活性劑、助表面活性劑等對產(chǎn)品的形貌結(jié)構(gòu)與尺寸影響較大,，但是這方面研究尚不完善,。
硫酸鈣晶須的應(yīng)用
在造紙中應(yīng)用
硫酸鈣晶須化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，白度高,，且具有很強(qiáng)的吸附性,，若在造紙時加入硫酸鈣晶須,，不僅降低植物纖維的消耗,，而且減少造紙廢水的排放，市場應(yīng)用前景較廣闊,。
在復(fù)合材料中應(yīng)用
硫酸鈣晶須具有直徑小,、長度短、強(qiáng)度高以及耐高溫性能顯著等特性，因而賦予高分子材料理想的物理性能和加工性能,。晶須在聚合物中起到骨架作用,，從而能收到外載荷作用時有效傳遞應(yīng)力，阻止聚合物基體裂紋擴(kuò)展,，顯著提高聚合物材料如LLDPE薄膜,、聚己內(nèi)酯等的力學(xué)性能。
在瀝青中應(yīng)用
硫酸鈣晶須能與瀝青較好的融合,，硫酸鈣晶須改性的高模量瀝青混合料可以在不降低混合料低溫性能的同時,，有效地提高混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)性和抗疲勞性能,。硫酸鈣晶須可作為瀝青填料使用,，它對提高瀝青的軟化溫度有著決定性的影響。
在涂料中應(yīng)用
硫酸鈣晶須具有優(yōu)良的耐熱,、防腐蝕,、防火、絕緣等物理化學(xué)性質(zhì),，將其分散在涂料中能夠增強(qiáng)其性能和節(jié)約成本,。可應(yīng)用于防水,、防火等多功能涂料中,。
在催化劑中應(yīng)用
硫酸鈣晶須具有良好的催化性，對催化合成醋酸正丁酯,、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等酯合成反應(yīng)的催化效率高,，酯化產(chǎn)率達(dá)90%以上，且催化劑重復(fù)使用次數(shù)幾乎不影響其催化性能,。
在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用
硫酸鈣晶須是一種優(yōu)良的骨傳導(dǎo)材料,，具有良好的生物相容性。
在摩擦材料中應(yīng)用
硫酸鈣晶須可以代替有毒的石棉有效的增強(qiáng)摩擦材料的耐拉伸強(qiáng)度,、彈性和穩(wěn)定性,。
在廢水中應(yīng)用
硫酸鈣晶須具有大的比表面積和表面自由能，可應(yīng)用到廢水中重金屬離子的去除,。
在其他方面的應(yīng)用
硫酸鈣晶須由于其無毒,、廉價、表面積大,、晶須簡單完整等優(yōu)點(diǎn),，在飲品行業(yè)中被用作啤酒、飲料,、礦泉水的過濾材料,；在保溫、隔音材料行業(yè)中被用作改性劑,，大大提高材料的機(jī)械性能，實(shí)用價值高,，工業(yè)生產(chǎn)簡單,，經(jīng)濟(jì)效益明顯,。
小結(jié)
硫酸鈣晶須是一種綠色環(huán)保、性能好,、價格低廉的新型晶須材料,，我國自20世紀(jì)80年代末期才開始對硫酸鈣晶須進(jìn)行研究，起步較晚,，但發(fā)展卻較為迅速,，研究與應(yīng)用均已處于國際領(lǐng)先位置,。硫酸鈣晶須良好的特性,，使其具有廣闊的應(yīng)用前景,。另外對硫酸鈣晶須進(jìn)行納米產(chǎn)物摻雜改性,，使其兼具納米產(chǎn)物特殊性能,，可爭取更大的發(fā)展空間。
