كيفية تصنيع هلام السيليكا؟

يُعد جل السيليكا نوعًا من مواد الامتزاز عالية النشاط.
هي مادة غير متبلورة، وصيغتها الكيميائية هي mSiO2.nH2O. وهي مطابقة للمعيار الكيميائي الصيني HG/T2765-2005. وهي مادة مجففة معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، ويمكن استخدامها مباشرة مع الأغذية والأدوية. يتميز جل السيليكا بقدرة عالية على امتصاص الرطوبة، حتى أنه لا يلين أو يسيل عند غمره بالكامل في الماء. كما أنه غير سام، وعديم الرائحة، وغير قابل للتآكل، وغير ملوث، لذا يمكن استخدامه مباشرة مع أي مادة. المواد الخام اللازمة لإنتاج جل السيليكا هي: سيليكات الصوديوم (البوسين، زجاج الماء)، وحمض الكبريتيك.

أولاً، يتم تحضير القلوي والحمض مسبقاً، ثم يتم صهر سيليكات الصوديوم الصلبة في درجة حرارة عالية وترشيحها لتحضير تركيز معين من السائل، ثم يتم تحضير حمض الكبريتيك إلى تركيز معين من السائل، ويبلغ تركيز حمض الكبريتيك 20٪.

ثانيًا، تتمثل الخطوة الثانية في تحضير المادة اللاصقة (التحبيب الهلامي)، وهي الخطوة الأكثر أهمية. يتم فيها تحضير محلول من الصودا الكاوية وحمض الكبريتيك في ظروف محددة، لتكوين محلول هلامي قابل للذوبان. بعد الوصول إلى التركيز المناسب، تتحول هذه الجزيئات إلى جزيئات هلامية. يمكن تحديد شكل وحجم هذه الجزيئات بدقة وفقًا لاحتياجات المستخدم وطاقته الإنتاجية. الطريقة الشائعة للتحبيب الهلامي هي التحبيب الهوائي، وتُعد نسبة الحمض إلى القاعدة، والتركيز، ودرجة الحرارة، ومدة التحبيب الهلامي من المعايير التقنية المحددة في هذه العملية.

ثالثًا، يحتاج الجل المتصلب إلى المرور بفترة زمنية ودرجة حرارة معينة، بالإضافة إلى قيمة الرقم الهيدروجيني، لكي يتصلب، مما يجعل هيكل الجل قويًا، ويتكثف الغراء بين الجزيئات أثناء عملية التصلب لتشكيل روابط Si-O-Si، مما يعزز قوة الهيكل، وتكون الجزيئات قريبة من بعضها البعض، مما يقلل المسافة في بنية الشبكة، ويتم ضغط الماء الموجود فيها للخارج.

تُعدّ عملية التخليل والغسل خطوةً بالغة الأهمية في هذه العملية، إذ يتم خلالها إزالة كبريتات الصوديوم (Na2SO4) المتكونة من الهلام الحبيبي. يجب ضبط تركيز كل أنيون ضمن النطاق المطلوب للعملية. ويمكن القول إن جزءًا كبيرًا من خصائص مسام هلام السيليكا النهائي يتحدد بتأثير عملية غسل المطاط، وتعتمد درجة هذا التأثير على العمليات المُتبعة في التخليل والغسل.

خامساً، التجفيف: يُنقل الهيدروجيل المُجهز (بعد غسله) إلى غرفة التجفيف، في ظروف محددة لتقليل محتوى الماء فيه إلى النطاق المطلوب. كلما ارتفعت درجة حرارة التجفيف، زاد معدل تكتل الجزيئات الأولية، واتسعت الفتحة.

سادساً، الفرز، سيتم تجفيف آلة اختيار الكرات بعد مرور السيليكون من خلال شاشة ذات فتحات مختلفة وفقًا لحجم جسيمات معين، وفي نفس الوقت سيتم فرز هلام السيليكا المكسور.

سابعًا، عملية إزالة الصمغ: يُزال الصمغ من هلام السيليكا الموجود في الكرة غير المتجانسة اللون، ثم يُستخدم ورق مُركّب وفقًا لمتطلبات التغليف، بعد إحكام إغلاقه. بعد الخطوات السابقة، يُصبح منتج السيليكون جاهزًا.