به عنوان یک ماده خام شیمیایی معدنی مهم، عملکرد ضد رطوبت سدیم متا سیلیکات نوناهیدرات به طور مستقیم بر پایداری ذخیره سازی و اثر کاربرد تأثیر می گذارد. سیستم ضد رطوبت با شبیه سازی فرآیند رطوبت گیری طبیعی طراحی شده است. هسته روش شیمیایی رطوبت گیری، ایجاد یک مکانیسم هم افزایی از مانع جذب رطوبت جهت دار و ساختار پایداری شبکه است. این روش محدودیت های روش های جداسازی فیزیکی سنتی را می شکند و مزایای قابل توجهی را در زمینه های صنایع شیمیایی و مصالح ساختمانی نشان می دهد.
در طول فرآیند تهیه، نسبت مواد اولیه نقش تعیین کننده ای در ساختار منافذ و فعالیت سطحی محصول دارد. داده های تجربی نشان می دهد که وقتی مدول محلول سیلیکات سدیم در محدوده 3.2-3.4 کنترل شود، ساختار شبکه سه بعدی تشکیل شده بهترین اثر مویرگی را دارد. گرادیان دمای راکتور باید در مراحل مختلف کنترل شود. 65±2℃ اولیه، پلیمریزاسیون تتراهدرون های سیلیکون-اکسیژن را تقویت می کند، 82℃ میانی، مهاجرت یون های سدیم را تسریع می بخشد و دما در مرحله بعدی به 45℃ کاهش می یابد تا به رشد جهت دار کریستال ها دست یابیم. مقدار pH با روش تعادل دینامیکی تنظیم می شود. سرعت افزودن اسید هیدروکلریک توسط پمپ اندازه گیری به طور دقیق کنترل می شود تا سیستم در یک محیط قلیایی ضعیف 8.6-9.0 حفظ شود.
معرفی اصلاح کننده های ارگانوسیلیکون در فرآیند تبلور، کلید این فناوری است. مطالعات نشان داده اند که افزودن 0.3wt% از γ-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان می تواند زاویه تماس محصول را به 112° افزایش دهد، در حالی که نفوذپذیری بخار آب را زیر 0.15g/(m²·h) نگه می دارد. منحنی کنترل دمای برنامه در مرحله خشک کردن خلاء استفاده می شود: در مرحله اولیه، دما با سرعت 5℃/min به 80℃ افزایش می یابد و دما به مدت 2 ساعت ثابت نگه داشته می شود تا آب آزاد حذف شود. در مرحله دوم، دما به آرامی با سرعت 0.5℃/min به 105℃ افزایش می یابد و آب کریستالی به مدت 4 ساعت حذف می شود. تحت این فرآیند، رطوبت محصول در 8.7±0.2% پایدار است.
تجزیه و تحلیل ریزساختار نشان می دهد که یک لایه محافظ سیلیکوکسان در مقیاس نانو بر روی سطح محصول بهینه شده تشکیل شده است و عرض نیمه پیک در طیف XRD 32% کاهش یافته است که نشان می دهد یکپارچگی کریستال به طور قابل توجهی بهبود یافته است. داده های آزمایش BET تأیید می کند که سطح ویژه از 25m²/g محصولات معمولی به 12m²/g کاهش یافته است و توزیع اندازه منافذ در محدوده 2-5 نانومتر متمرکز شده است. این ساختار متراکم به طور موثر از نفوذ مولکول های آب جلوگیری می کند. میزان کاهش وزن منحنی تجزیه و تحلیل گرماسنجی در محدوده 150-300℃ از 9.8% به 4.2% کاهش یافت که نشان می دهد پایداری حرارتی سیستم ضد رطوبت افزایش یافته است.
در آزمایش کاربردی واقعی، سدیم متا سیلیکات نوناهیدرات تصفیه شده به مدت 240 ساعت در معرض رطوبت نسبی 85% قرار گرفت و میزان تجمع از 47% در گروه کنترل به زیر 8% کاهش یافت. داده های کاربردی در زمینه مصالح ساختمانی نشان می دهد که زمان گیرش اولیه سیمان سیلیکات که با 3% محصولات اصلاح شده اضافه شده است، 25 دقیقه افزایش یافته و مقاومت فشاری در 28 روز 6.2MPa افزایش یافته است. این بهبود عملکرد به دلیل تنظیم دقیق سیستم ضد رطوبت بر فرآیند واکنش هیدراتاسیون است که نه تنها هیدراتاسیون زودرس را به تأخیر می اندازد، بلکه توسعه استحکام بعدی را نیز تضمین می کند.