Font Size

SCREEN

Profile

Cpanel

Химия чуда (состав и получение наполнителя, конструкция изделия «Альсария»)

Оцените материал
(4 голосов)

ХИМИЯ ЧУДА

(состав и получение наполнителя, конструкция изделий Альсария и Аксиомия)

Глава из книги Волшебные микростеклосферы. Для тех, у кого жива Душа В. И. Шевчук, С. В. Крисько

Дорогие друзья!

Все мы общаемся с подушкой – кто год, кто месяц, кто неделю, - и все – кто больше, кто меньше, ощущаем, как уходят болезни и неприятности, и возвращаются здоровье, радость и счастье. И чтобы эти процессы происходили быстрее и глубже, необходимы знания о том, из чего состоит Подушка и как она работает.

Обратимся к описанию изобретения, на основе которого создана Подушка.

 

«Ортопедическое устройство, характеризующееся тем, что содержит два чехла, помещенные один в другой, наполнитель. При этом внутренний чехол выполнен из воздухопроницаемой  ткани с размером ячеек менее 15 мкм, а наружный чехол выполнен из ткани с антимикробными свойствами. Наполнитель является смесью из микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15 – 200 мкм и микростеклосфер из калий – натриевого стекла размерами 50 – 160 мкм с кремнийорганическим покрытием…». В более привычных для нас единицах длины, например, 200 мкм составляют 0,2 мм, а 15 мкм соответственно 0,015 мм.

Таким образом, материал, из которого состоит наполнитель, представляет собой силикатное стекло различного состава, которое содержит как обязательный компонент диоксид кремния SiO2, а также оксиды металлов и некоторых других элементов.

Например, калий – натриевое стекло включает в себя оксиды калия (K2O) и натрия (Na2O), а также диоксид кремния. Эмпирическая формула такого стекла: (K2O)L *(Na2O)m*(SiO2)n. Основу строения стекла представляют собой тетраэдрические кристаллы SiO4, в промежутках между которыми размещаются атомы металлов (рис.1,2).

Примечание. Понятие «тетраэдр» используется здесь чисто теоретически для более наглядного представления о регулярности структуры силикатов. На самом деле никаких геометрических фигур в стеклах нет; атомы кислорода находятся в вершинах, а атомы кремния – в центре воображаемых тетраэдров.

Структура селикатных ионов

строение микрокристаллов  калий-натриевого стекла

Натрий-боросиликатное стекло является более сложным по составу, поскольку включает в себя дополнительно химический элемент бор. В структуре силикатов бор имеет валентность, равную четырем, и частично замещает кремний в составе микрокристаллов. Эмпирическая формула такого стекла выглядит следующим образом: Na2(B2Si2O3).

Сырьем для получения стекла служат минералы из группы полевых шпатов. Полевые шпаты имеют более сложный состав, который определяется соотношением компонентов в тройной системе:

NaAlSi3O8 * KAlSi3O8 * CaAl2Si2O8.

В их состав могут входить и некоторые другие элементы.

Таким образом, технология производства наполнителя для изделий Альсария включает в себя три основных этапа:

- переработка полевого шпата и получение стекла;

- изготовление полых стеклянных микросфер;

- Нанесение на поверхность микросфер кремний – органического покрытия (2).

Применение полых микросфер позволяет:

- значительно изменить расход стекла;

- почти вдвое снизить массу изделий;

- минимизировать теплопроводность наполнителя;

- улучшить лечебно – профилактические свойства подушек (об этом пойдет речь в следующей главе).

После изготовления микросфер их аппретируют, т.е. наносят на их поверхность кремнийорганические соединения (силоксаны). Необходимость аппретирования вызвана тем, что в состав стекла входят в значительном количестве щелочные оксиды, которые при контакте с водой и ее парами переходят в раствор с образованием гидроксидов соответствующих металлов (КОH, NaOH). Это обеспечивает стерильность подушек и других изделий при эксплуатации. Однако неконтролируемое выщелачивание микросфер может привести к их быстрому разрушению и порче изделий. Нанесение кремнийорганики позволяет значительно замедлить процесс выщелачивания, гидрофобизировать микросферы, а также уменьшить теплопроводность и улучшить их отражающуюся способность.

    «Однако толщина покрытия должна быть достаточно малой, и оно не должно быть сплошным. Это связано с тем, что при смачивании щелочные элементы из стекла должны выходить на поверхность стекломикрошарика, обеспечивая стерильность среды» (2).

    Далее наполнитель из микросфер помещается во внутренний чехол из воздухопроницаемой ткани, при этом объем наполнителя составляет от 1/2 до 2/3 объема чехла, а края чехла по периметру герметизированы. Этот чехол помещен в наружный, изготовленный из ткани с антимикробными свойствами, «Тередо пермагард». При этом на внутреннюю поверхность внутреннего чехла, нанесено отражающее покрытие, выполненное из полиуретана либо из металлизированной зеркальной пленки (1).

    Следует отметить, что Подушка как таковая является первой, так сказать, «исторически сложившейся», формой использования стеклянных микросфер в компании Альсария. В настоящее время в ассортименте компании имеется более двадцати видов изделий, однако технология их изготовления аналогична описанной выше.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
Вы здесь: О микросферах Научные исследования Химия чуда (состав и получение наполнителя изделий из микросфер). к.т.н. Шевчук В.И.