Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

La cristalización acelerada por ultrasonidos de yeso

  • Ultrasonic mezcla y dispersión acelera la cristalización y el establecimiento de reacción de yeso (CaSO4· 2H2O).
  • La aplicación de ultrasonidos de potencia a la suspensión de yeso acelera la cristalización reduciendo con ello el tiempo de fraguado.
  • Además de un ajuste más rápido, los tableros de pared producidos presentan una densidad reducida.
  • La dispersión por ultrasonidos de materiales de refuerzo nano (CNT por ejemplo, nano-fibras o sílice) en resultados de yeso en una alta resistencia mecánica y baja porosidad.

 

Ultrasonidos para la fabricación de yeso mejorada

Con el fin de iniciar la reacción de fijación de calcio hemihidrato de sulfato y agua, calcio hemihidrato de sulfato debe dispersarse uniformemente en agua de modo que se prepara una suspensión homogénea. La dispersión por ultrasonidos se asegura de que las partículas están completamente humectadas de modo que se consigue una hidratación completa hemihidrato. El mezclado por ultrasonidos de la suspensión de yeso se acelera el tiempo de fraguado debido a una cristalización acelerada.
Los ingredientes adicionales tales como aceleradores y materiales nano de refuerzo se pueden mezclar muy uniformemente en la suspensión de yeso, también.

Principio de trabajo de Dispersión ultrasónica

dispositivos de ultrasonidos Hielscher son herramientas poderosas para la reducción del tamaño de partícula (click para ampliar!)Cuando los ultrasonidos de potencia alta se acopla en un líquido o suspensión, la cavitación generado por ultrasonidos se produce. cavitación ultrasónica crea condiciones localmente extremas incluyendo altas fuerzas de cizallamiento, chorros de líquido, micro turbulencias, altas temperaturas, calefacción hazaña y velocidades de enfriamiento, así como altas presiones. Esas fuerzas de cizallamiento cavitacionales superar las fuerzas de enlace entre las moléculas de modo que se desaglomeran y se dispersan como partículas individuales. Además, las partículas se aceleran por los chorros de líquido cavitacionales para que chocan entre sí y están por lo tanto descomponen en nano o tamaño de partícula incluso primaria. Este fenómeno se conoce como ultrasónico de molienda en húmedo.
ultrasonidos de potencia crea sitios de nucleación en la solución de manera que se consigue una cristalización acelerada.
Haga clic aquí para obtener más información sobre sono-cristalización – la cristalización asistida por ultrasonidos!

sistema de ultrasonidos de potencia para grandes dispersiones de volumen

dispersador ultrasónico Industrial

Solicitar información




Observe nuestro Política de privacidad.


Dispersión ultrasónica de aditivos

En muchos procesos químicos, sonicación se utiliza para mezclar aditivos tales como agentes de retardo (por ejemplo, proteínas, ácidos orgánicos), modificadores de viscosidad (por ejemplo superplastificantes), agentes anti-quema, ácido bórico, productos químicos resistentes al agua (por ejemplo, polisiloxanos, emulsiones de cera), fibras de vidrio, potenciadores de resistencia al fuego (por ejemplo, vermiculita, arcillas y / o sílice ahumada), compuestos poliméricos (por ejemplo, PVA, PVOH) y otros aditivos convencionales en la formulación para mejorar la formulación de yeso, de tipo ajuste de compuestos para juntas y cementos de yeso y para reducir el tiempo de fraguado.
Haga clic aquí para obtener más información sobre la mezcla de ultrasonidos y mezcla de aditivos!

sistemas ultrasónicos industriales

Hielscher ultrasonido es hoy el principal proveedor de sistemas de ultrasonidos de alta potencia para aplicaciones industriales y de sobremesa. Hielscher ofrece procesadores ultrasónicos industriales potentes y robustos. Nuestra UIP16000 (16 kW) es el procesador de ultrasonidos más potente en todo el mundo. Este ultrasonido 16kW procesos del sistema fácilmente grandes volúmenes de lodos incluso altamente viscosos (hasta 10,000cp). Altas amplitudes de hasta 200μm (y superior a petición) asegurar que el material es tratado correctamente de modo que se consigue el nivel deseado de la dispersión, la desaglomeración y molienda. Esta intensa sonicación produce lodos nano-particulado para las tasas de ajuste rápido y productos de yeso superiores.
La robustez de equipos de ultrasonidos de Hielscher permite 24/7 operación en servicio pesado y en entornos exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

Nuestra larga experiencia en el procesamiento de ultrasonidos nos ayuda a consultar a nuestros clientes a partir de estudios de viabilidad primeros a la aplicación del proceso a escala industrial.

Utilice nuestro laboratorio de proceso de ultrasonidos y centro técnico para su desarrollo y optimización de procesos!

Solicite más información

Por favor, utilice el siguiente formulario si desea más información sobre procesos de homogeneización por ultrasonidos. Estaremos encantados de ofrecerle un equipo ultrasónico que cumpla con sus requerimientos.









Por favor, tenga en cuenta Política de privacidad.


Literatura/Referencias

  • Peters, S.; Stöckigt, M.; Rössler, Ch (2009) .: Influencia de la alimentación por ultrasonido en la fluidez y Ajuste de las pastas de cemento Portland; en: 17ª Conferencia Internacional sobre Materiales de construcción 23 a 26 septiembre 2009, Weimar.
  • . Rössler, Ch (2009): Influencia de la alimentación por ultrasonido en el comportamiento del flujo y la solidificación de las suspensiones de cemento; en: ibausil Actas de la 17ª Conferencia Internacional sobre Materiales de construcción, Instituto dedo Ed para la Ciencia de Materiales, Universidad Bauhaus de Weimar, S. 1 a 0259 - 1 - 0264a.
  • Zhongbiao, hombre; Chen, Yuehui; Yang, Miao (2012): Preparación y propiedades de sulfato de calcio whisker / materiales compuestos de caucho natural. Materiales Avanzados de Investigación vol. 549, 2012. 597-600.


Información interesante

La producción de placas de yeso

Durante el proceso de fabricación de placas de yeso, una suspensión acuosa de yeso calcinado – llamado sulfato de calcio hemihidrato – se extendió a cabo entre las hojas de papel superior e inferior. El producto creado de ese modo debe ser movido continuamente en una cinta transportadora hasta que la suspensión se ha puesto. La hoja se seca a continuación hasta que el exceso de agua en la placa de yeso se haya evaporado. En la producción de paneles de yeso se conoce la adición de diversas sustancias a la suspensión para mejorar el proceso de producción o la propia placa. Por ejemplo, es habitual para aligerar el peso de la suspensión mediante la incorporación de agentes espumantes para proporcionar un grado de aireación que disminuye la densidad del panel de yeso final.

Sulfato de calcio

El sulfato de calcio (o sulfato de calcio) es un compuesto inorgánico con la fórmula CaSO4 y hidratos relacionados. En la forma anhidra de γ-anhidrita, se utiliza como desecante de propósito general. Un hidrato particular de CaSO4 que se conoce como yeso de París. Otro hidrato importante es yeso, que se produce naturalmente como un mineral. Especialmente yeso se utiliza ampliamente para aplicaciones industriales, por ejemplo, como material de construcción, material de carga, en los polímeros etc. Todas las formas de CaSO4 aparecer como sólidos de color blanco y son difícilmente solubles en agua. El sulfato de calcio causa la dureza permanente en agua.
El compuesto inorgánico CaSO4 ocurre en tres niveles de hidratación:

  • estado anhidro (nombre mineral: “anhidrita”) Con la fórmula CaSO4.
  • dihidrato (nombre mineral: “yeso”) Con la fórmula CaSO4(H2O)2.
  • hemihidrato con la fórmula CaSO4(H22O) 0.5. hemihidratos específicos se pueden distinguir como alfa-hemihidrato y beta-hemihidrato.

Las reacciones de hidratación y deshidratación
Cuando se aplica calor, el yeso se convierte en un mineral parcialmente deshidratado – el llamado hemihidrato de sulfato de calcio, yeso calcinado, o yeso de París. yeso calcinado tiene la fórmula CaSO4·(Nueva Hampshire2O), donde 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Las temperaturas entre 100 ° C y 150 ° C (212 ° F – 302 ° F) son necesarios para eliminar el agua que está unida en su estructura. La temperatura de calentamiento y la hora exactas dependen de la humedad ambiente. Temperaturas tan altas como 170 ° C (338 ° F) se aplican para la calcinación industrial. Sin embargo, a estas temperaturas la formación de arranques gamma-anhidrita. La energía de calor entregado al yeso en este momento (el calor de hidratación) tiende a entrar en la eliminación del agua (como vapor de agua) en lugar de aumentar la temperatura del mineral, que se eleva lentamente hasta que el agua se ha ido, entonces aumenta más rápidamente . La ecuación para la deshidratación parcial es la siguiente:
La cristalización del yeso (Haga clic para agrandar!)

La propiedad endotérmica de esta reacción es relevante para el rendimiento de paneles de yeso, lo que confiere resistencia al fuego a estructuras residenciales y de otro tipo. En un incendio, la estructura detrás de una lámina de paneles de yeso permanecerá relativamente fría a medida que se pierde agua del yeso, previniendo y retardando el daño al armazón (por combustión de elementos de madera o pérdida de resistencia del acero a altas temperaturas) y la consiguiente colapso. A temperaturas más altas, el sulfato de calcio libera oxígeno y actúa de ese modo como agente oxidante. Esta característica del material se usa en aluminotermia. A diferencia de la mayoría de los minerales, que cuando se rehidratan simplemente forman pastas líquidas o semilíquidas, o permanecen en polvo, el yeso calcinado tiene una propiedad inusual. Cuando se mezcla con agua a temperatura ambiente, vuelve químicamente a la forma de dihidrato preferida, mientras está físicamente “ajuste” en una red cristalina de yeso rígida y relativamente fuerte, como se muestra en la siguiente ecuación:
deshidratación parcial de yeso (Haga clic para agrandar!)
Esta reacción exotérmica hace que sea tan fácil de fundido de yeso en varias formas incluyendo hojas para drywalls, palos para tiza pizarra, y los moldes (por ejemplo, para inmovilizar fracturas de huesos, o para la fundición de metales). Mezclado con polímeros, se ha utilizado como un cemento de la reparación ósea.
Cuando se calienta a 180 ° C, una forma casi libre de agua, los llamados γ-anhidrita (CaSO4·Nueva Hampshire2O, donde n = 0 a 0,05), está formada. gamma-anhidrita reacciona sólo lentamente con agua para volver al estado dihidrato, de modo que es ampliamente utilizado como desecante comercial. Cuando se calienta por encima de 250 ° C, la forma completamente anhidra de β-anhidrita se produce. ß-anhidrita no reacciona con el agua, incluso en escalas de tiempo geológicas, a menos muy finamente molido.

Yeso

Yeso es un material de construcción que se utiliza como material de revestimiento protector y / o decorativo para paredes, techos y para molde y moldeo y fundición elementos de construcción decorativos.
El estuco es yeso, que se utiliza para producir decoraciones en relieve.
Los tipos más comunes de yeso se formulan a partir ya sea de yeso, cal o cemento como ingrediente principal. Yeso es producido como un polvo seco (polvo de yeso). Cuando el polvo se mezcla con agua, se forma una pasta rígida pero viable. La reacción exotérmica con el agua desprende calor a través de un proceso de cristalización, a continuación, el yeso hidratado se endurece.

Yeso

yeso de yeso o yeso de París, es producida por un tratamiento térmico de yeso (aprox 300 ° F / 150 ° C.):
CaSO4· 2H2El + calor → CaSO4· 0,5H2Acerca de 1,5 h +2O (lanzado como vapor).
El yeso se puede volver a formar mezclando el polvo seco con agua. Para iniciar el ajuste de yeso sin modificar, el polvo seco se mezcla con agua. Después de aprox. 10 minutos, la reacción de ajuste se establece y finaliza después de aprox. 45 minutos. Sin embargo, se alcanza una configuración completa de yeso después de aprox. 72 horas. Si se calienta yeso o yeso a más de 266 ° F / 130 ° C, se forma hemihidrato. El polvo de hemihidrato también se puede transformar en yeso cuando se dispersa en agua.