Ultrasonically Accelerated Gypsum crystallization

Ultraäänisekoitus ja dispergointi kiihdyttävät kipsin kiteytymistä ja asettamista reaktiota (CaSO₄· 2H₂O).
Teho-ultrasonin käyttö kipsilietteeseen kiihdyttää kiteytymistä, mikä lyhentää asetusaikaa.
Nopeiden asetusten lisäksi tuotetuilla seinälevyillä on pienempi tiheys.
Lujitemateriaalien (esim. CNT: t, nano- kuidut tai piidioksidi) ultraäänidispersio kipsiin johtaa korkeaan mekaaniseen lujuuteen ja alhaiseen huokoisuuteen.

Ultrasonics parantaa kipsituotantoa

Kalsiumsulfaattihemihydraatin ja veden asettamisreaktion aloittamiseksi kalsiumsulfaattihemihydraatin on tasaisesti hajotettava veteen, jotta valmistetaan homogeeninen liete. Ultraäänisidispersiolla varmistetaan, että hiukkaset kostuvat täysin siten, että saavutetaan täydellinen hemihydraattidrataatio. Kipsilietteen ultraääni- sekoitus kiihdyttää asetusaikaa nopeutetun kiteytymisen ansiosta.
Lisäaineet, kuten kiihdyttimet ja vahvistavat nano- materiaalit, voidaan sekoittaa hyvin tasaisesti myös kipsilietteeseen.

Ultraäänisonderaation käyttöperiaate

Kun suuritehoinen ultraääni kytketään nesteeseen tai lietteeseen, syntyy ultrasonomaista kavitaatiota. Ultraääni kavitaatio luo paikallisia äärimmäisiä olosuhteita, mukaan lukien suuret leikkausvoimat, nestemäiset suihkut, mikro-turbulenssit, korkeat lämpötilat, joissa on lämmitys- ja jäähdytysnopeudet sekä korkeat paineet. Nämä kavitaatiomaiset leikkausvoimat voittavat molekyylien väliset sidosvoimat siten, että ne hajoavat ja hajotetaan yksittäisiksi partikkeleiksi. Lisäksi kavitaatiosumutteet kiihdyttävät partikkeleita siten, että ne törmäävät toisiinsa ja hajoavat siten nanoon tai jopa primaariseen hiukkaskokoon. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä ultraääni-märkäjauhatus.
Teho-ultraääni luo liuoksessa nukleaatiokohtia, jolloin nopeutettu kiteytyminen saavutetaan.
Napsauta tästä saadaksesi lisätietoja ihastuskiteytyksestä – ultrasonically assisted kiteytyminen!

Teho ultraäänijärjestelmä suuria määriä dispersiota varten

Teollisuuden ultraääni disperser

Lisäaineiden ultraääninen dispersio

Monissa kemiallisissa prosesseissa sonikaatiota käytetään adjuvanttien, kuten retardointiaineiden (esim. Proteiinit, orgaaniset hapot), viskositeetin modifioijien (esim. Superplastiset), palamista ehkäisevien aineiden, boorihapon, vesitiiviiden kemikaalien (esim. Polysiloksaanit, vahamulsiot) polyuretaaniyhdisteet (esim. PVA, PVOH) ja muut tavanomaiset lisäaineet formulaatioon parantamaan kipsiä, asetelajia ja kipsisementtejä, ja vähentää sen asettamisaikaa.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja lisäaineiden ultraäänisestä sekoittamisesta ja sekoittamisesta!

teollisuuden ultraäänijärjestelmät

Hielscher Ultrasonics on huippuluokan ultraäänijärjestelmien toimittaja penkki- ja teollisuuskäyttöön. Hielscher tarjoaa tehokkaita ja kestäviä teollisia ultraääniprosessoreita. Meidän UIP16000 (16kW) on maailman tehokkain ultraääniprosessori. Tämä 16 kw: n ultraäänijärjestelmä käsittelee helposti suuria määriä jopa erittäin viskooseja lietteitä (enintään 10 000 cp). Suuri amplitudi, joka on korkeintaan 200 μm (ja korkeampi pyynnöstä) varmistaa, että materiaalia käsitellään asianmukaisesti niin, että saavutetaan haluttu dispersiota, deagglomeraatiota ja jyrsintää. Tämä voimakas sonikointi tuottaa nano-hiukkasmaisia lietteitä nopeisiin säätöasteisiin ja korkeampiin kipsituotteisiin.
Hielscherin ultraäänilaitteiston kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskas ja vaativissa ympäristöissä.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus	Virtausnopeus	Suositeltavat laitteet
10 - 2000 ml	20 - 400 ml / min	Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L	0.2 - 4 l / min	UIP2000hdT
10 - 100 litraa	2 - 10 l / min	UIP4000
n.a	10 - 100 l / min	UIP16000
n.a	suuremmat	klusterin UIP16000

Pitkä kokemus ultraäänikäsittelystä auttaa meitä kuulemaan asiakkaitamme ensimmäisistä toteutettavuustutkimuksista prosessin toteuttamiseen teollisessa mittakaavassa.

Käytä ultraääniprosessilaboratoriota ja teknistä keskustasi prosessin kehittämiseen ja optimointiin!

Kirjallisuus / Viitteet

Peters, S .; Stöckigt, M .; Rössler, Ch. (2009): Influence of Power-ultraäänen sujuvuutta ja asetukset portlandsementin Tahnat; osoitteessa: 17th International Conference on Rakennusmateriaalit 23-26 09 2009, Weimar.
Rössler, Ch. (2009): Einfluss von Power-Ultraschall auf das Fließ- und Erstarrungsverhalten von Zementsuspensionen; julkaisussa: Tagungsband der 17. Internationalen Baustofftagung ibausil, Hrsg. Finger-Institut für Baustoffkunde, Bauhaus-Universität Weimar, S. 1 - 0259 - 1 - 0264.
Zhongbiao, mies; Chen, Yuehui; Yang, Miao (2012): Kalsiumsulfaattikuoppien / luonnonkumiseosten valmistus ja ominaisuudet. Advanced Materials Research vol. 549, 2012. 597-600.

Aiheeseen liittyviä aiheita

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Kipsilevyjen tuotanto

Kipsilevyn valmistusprosessin aikana kalsinoitua kipsiä oleva vesiliete – ns. kalsiumsulfaattimihydraatti – on levitetty ylemmän ja alemman paperilevyn väliin. Näin luotua tuotetta on siirrettävä jatkuvasti kuljetinhihnaan, kunnes liete on asetettu. Levyä kuivataan sitten, kunnes kipsilevyn ylimääräinen vesi on haihtunut. Kipsilevyjen valmistuksessa on tunnettua lisätä erilaisia aineita lietteeseen tuotannon tai itse levyn tehostamiseksi. Esimerkiksi on tavallista keventää lietteen painoa lisäämällä vaahtoavia aineita aikaansaamaan ilmastusaste, joka alentaa lopullisen seinälevyn tiheyttä.

Kalsiumsulfaatti

Kalsiumsulfaatti (tai kalsiumsulfaatti) on epäorgaaninen yhdiste, jolla on kaava CaSO₄ ja niihin liittyvät hydraatit. Anhydriitin vedettömässä muodossa sitä käytetään yleiskäyttöisenä kuivausaineena. Erityinen CaSO: n hydraatti₄ tunnetaan Pariisin kipsiä. Toinen tärkeä hydraatti on kipsi, joka esiintyy luonnollisesti mineraalina. Erityisesti kipsiä käytetään laajasti teollisiin sovelluksiin, esim. Rakennusmateriaalina, täyteaineena, polymeereinä jne. Kaikki CaSO: n muodot₄ näyttävät valkoisina kiintoaineina ja ne eivät juurikaan liukene veteen. Kalsiumsulfaatti aiheuttaa pysyvää kovuutta vedessä.
Epäorgaaninen yhdiste CaSO₄ esiintyy kolmessa nesteytysasteessa:

vedetön tila (mineraali nimi: “anhydriitti”), jolla on kaava CaSO₄.
dihydraatti (mineraali nimi: “kipsi”), jolla on kaava CaSO₄(H₂O₂.
hemihydraatti, jolla on kaava CaSO₄(H2₂O) 0,5. Erityisiä hemihydraatteja voidaan erottaa alfa-hemihydraatiksi ja beetahemihydraatiksi.

Nesteytys- ja kuivausreaktiot
Kun lämpöä levitetään, kipsi muuttuu osittain dehydratoiduksi mineraaliksi – ns. kalsiumsulfaattihemihydraatti, kalsinoitu kipsi tai Pariisin kipsi. Kalsinoitua kipsiä on kaava CaSO₄· (NH₂O), missä 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Lämpötilat välillä 100-150 ° C (212 ° F – 302 ° F) ovat välttämättömiä sen rakenteessa sidotun veden poistamiseksi. Tarkka lämmityslämpötila ja aika riippuvat ympäröivästä kosteudesta. Teolliseen kalsinointiin käytetään korkeampia lämpötiloja kuin 170 ° C (338 ° F). Näissä lämpötiloissa alkaa kuitenkin y-anhydriitin muodostuminen. Kipsille tällä hetkellä toimitettu lämpöenergia (nesteytyslämpö) pyrkii pääsemään pois vedestä (vesihöyrynä) sen sijaan, että kasvattaisi mineraalin lämpötilaa, joka nousee hitaasti, kunnes vesi poistuu ja kasvaa sitten nopeammin . Osittaisen dehydraation yhtälö on seuraava:

Tämän reaktion endoterminen ominaisuus on merkityksellinen kipsilevyn suorituskyvylle, mikä palonkestävyys palvelee asuinrakennuksia ja muita rakenteita. Tulipalossa kipsilevyarkin takana oleva rakenne pysyy suhteellisen viileänä, kun kipsiä vettä häviää, mikä estää ja hidastaa kehyksen vaurioitumista (puuosien polttamisen tai teräksen lujuuden menettämisen korkeissa lämpötiloissa) ja sen seurauksena rakenteelliset romahdus. Korkeammissa lämpötiloissa kalsiumsulfaatti vapauttaa happea ja toimii siten hapettimena. Tätä materiaalin ominaisuutta käytetään aluminotermiassa. Päinvastoin kuin useimmat mineraalit, jotka uudelleenhydratoidut yksinkertaisesti nestemäiset tai puolikas liimat tai pysyvät jauhemaineina, kalsinoitua kipsiä on epätavallinen ominaisuus. Kun sekoitetaan veteen ympäristön lämpötilassa, se muuttuu kemiallisesti takaisin edulliseen dihydraattimuotoon, kun se on fysikaalisesti “asetus” jäykkään ja suhteellisen vahvaan kipsikristallikuuteen alla olevan yhtälön mukaisesti:

Tämä eksoterminen reaktio helpottaa kipsin valintaa erilaisiin muotoihin, kuten kuiva-arkkeihin, liitutaulukoiden tikkuihin ja muotteihin (esim. Immobilisoidakseen rikki luita tai metallivaluja). Sekoitettuna polymeereihin sitä on käytetty luun korjaussementtinä.
Kun se kuumennetaan 180 ° C: seen, lähes vettä ilman muotoa, niin kutsuttua y-anhydriittiä (CaSO₄· nH₂O, jossa n = 0 - 0,05), muodostuu. γ-anhydriitti reagoi vain hitaasti veden kanssa palaamaan dihydraattitilaan niin, että sitä käytetään laajalti kaupallisina kuivausaineina. Kun sitä kuumennetaan yli 250 ° C: ssa, täysin anhydriitin vedetön muoto esiintyy. P-anhydriitti ei reagoi veden kanssa geologisten aikakautensa takia, ellei se ole hyvin hienoksi jauhettua.

Kipsi

Kipsi on rakennusmateriaali, jota käytetään suojaa- misena ja / tai koristeena päällystysmateriaalina seiniin, kattoihin ja muottiin ja muovaukseen sekä koristeisiin rakennuselementteihin.
Stukki on kipsi, jota käytetään apuvälineiden valmistukseen.
Yleisimmät kipsityypit valmistetaan joko kipsistä, kalkista tai sementistä tärkeimpänä ainesosana. Kipsiä tuotetaan kuivana jauheena (kipsijauhe). Kun jauhe sekoitetaan veden kanssa, muodostuu jäykkä mutta toimiva tahna. Eksoterminen reaktio veden kanssa vapauttaa lämpöä kiteytysprosessin läpi, sitten hydratoitu kipu kovettuu.

Kipsilevy

Kipsilevy tai kipsilevy valmistetaan lämpökäsittelyllä (noin 300 ° F / 150 ° C) kipsiä:
Caso₄· 2H₂O + lämpö → CaSO₄· 0,5H₂O + 1,5H₂O (vapautettu höyrynä).
Kipsi voidaan muodostaa uudelleen sekoittamalla kuiva jauhe vedellä. Muokkaamattoman kipin asettamisen aloittamiseksi kuiva jauhe sekoitetaan veden kanssa. Noin n. 10 minuuttia, asetusreaktio asetetaan ja viimeistellään noin. 45 minuuttia. Kipsin täydellinen asetus saavutetaan kuitenkin n. 72 tuntia. Jos kipsi tai kipsi kuumennetaan yli 266 ° F / 130 ° C, muodostuu hemihydraattia. Hemihydraattijauhe voidaan myös muuttaa kipsiin, kun se dispergoidaan veteen.