超音波石膏の結晶化加速
- 超音波（のCaSOを混合および分散は、結晶化促進と石膏の反応を設定します4・2H2O）。
- 石膏スラリーへの電力の超音波の適用は、それによって硬化時間を減少させる結晶化を促進します。
- より速く設定のほかに、生産壁ボードは減少密度を示します。
- 高い機械的強度と低い気孔率石膏結果にナノ材料（例えばカーボンナノチューブ、ナノファイバまたはシリカ）、補強の超音波分散。
改良された石膏製造業のための超音波
均質なスラリーが調製されるように、硫酸カルシウム半水和物と水との硬化反応を開始するために、硫酸カルシウム半水和物が均一に水に分散させなければなりません。超音波分散は、完全な半水和物の水和が達成されるように、粒子が完全に湿潤することを確実にします。石膏スラリーの超音波混合が加速結晶化による硬化時間を加速します。
そのような促進剤と補強ナノ材料などの追加の成分は、非常に均一にすぎ、石膏スラリー中に配合することができます。
超音波分散の動作原理
高出力超音波を液体若しくはスラリーに結合されたとき、超音波発生するキャビテーションが発生します。 超音波キャビテーション 高い剪断力、液体ジェット、マイクロ乱流、高温、偉業の加熱及び冷却速度並びに高圧含むローカル極端な条件を作り出します。彼らは解凝集し、単一粒子として分散されるように、これらのキャビテーション剪断力が分子間結合力を克服します。それらが互いに衝突し、それにより、ナノあるいは一次粒子サイズに分解されるようにさらに、粒子は、キャビテーション液体ジェットによって加速されます。この現象は、次のように知られています 超音波湿式粉砕。
加速結晶化が達成されるように、パワー超音波は、溶液中の核生成サイトを作成します。
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工業用超音波分散
添加物の超音波分散
多くの化学プロセスでは、超音波処理（例えば、タンパク質、有機酸）、粘度調整剤（例えば超可塑）、抗燃焼剤として、ホウ酸、耐水性化学物質（例えば、ポリシロキサン、ワックスエマルジョン）、例えば遅延剤などの添加剤を混合するために使用され、製剤にガラス繊維、耐火性エンハンサー（例えばバーミキュライト、クレイ及び/又はヒュームドシリカ）、高分子化合物（例えばPVA、PVOH）及び他の従来の添加剤は、石膏の配合を改善し、設定タイプジョイントコンパウンドと石膏セメントとしますその設定時間を短縮します。
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産業用超音波システム
ヒールシャー超音波は、ベンチトップおよび産業用アプリケーション向けの高出力超音波システムのあなたのトップサプライヤーです。ヒールシャーは、強力かつ堅牢な産業用超音波プロセッサを提供しています。私達の UIP16000 （16kW）は、世界で最も強力な超音波プロセッサです。この16kW超音波であっても高粘度のスラリー（10,000cpまで）のシステムプロセス容易大量。高い200μMまでの振幅（リクエストに応じてより高い）分散、解凝集及び粉砕の所望のレベルが達成されるように、材料が適切に処理されていることを確認。この強烈な超音波処理が速い設定速度と優れた石膏製品のためのナノ粒子化スラリーを生成します。
ヒールシャーの超音波機器の堅牢性はヘビーデューティでかつ厳しい環境で24/7の操作が可能になります。
下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます：
| バッチ容量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 2000mlの10〜 | 20 400mLの/分 | Uf200ःトン、 UP400St |
| 00.1 20Lへ | 04L /分の0.2 | UIP2000hdT |
| 100Lへ10 | 10L /分で2 | UIP4000 |
| N.A。 | 10 100L /分 | UIP16000 |
| N.A。 | 大きな | のクラスタ UIP16000 |
超音波処理における当社の長年の経験では、工業規模でのプロセスの実装に最初のフィージビリティ・スタディからお客様に相談する私たちを助けます。
あなたのプロセス開発と最適化のために、当社の超音波プロセス・ラボと技術センターを使用してください！
文学/参考文献
- ピーターズ、S。;ステキヒト、M。;レスラー、CH（2009）： ポートランドセメントペーストの流動性および設定の電源をオンにし、超音波の影響;時：建材23日に第17回国際会議 - 2009年9月26日、ワイマール。
- 。レスラー、CH（2009）：セメント懸濁液の流れや凝固行動の電源をオンにし、超音波の影響。中：第17回国際建材会議議事録、材料科学のためのエド・フィンガー研究所、バウハウス大学ワイマール、S. 1から0259 ibausil - 1 - 0264th。
- Zhongbiao、男;陳、Yuehui。ヤン、ミャオ（2012）：調製および硫酸カルシウムウィスカー/天然ゴム複合材料の特性。先端材料研究巻。 549、2012年597から600まで。
知る価値のある事実
石膏ボードの生産
石膏ボードの製造工程、焼成石膏の水性スラリー中 – いわゆる硫酸カルシウム半水和物 – 上下の紙シートの間に広がっています。スラリーが設定されるまで、それによって作成された生成物は、連続的に搬送ベルト上に移動させなければなりません。石膏ボード中の過剰水が蒸発するまでシートを乾燥させます。石膏壁板の製造においては、製造工程や基板自体を強化するためにスラリーに種々の物質を添加することが知られています。例えば、最終的なウォールボードの密度を低下させる通気の程度を提供するために、発泡剤を組み込むことにより、スラリーの重量を軽くすることが通常です。
硫酸カルシウム
硫酸カルシウム（または硫酸カルシウム）は、式のCaSOを有する無機化合物です。4 および水和物を関連。 γ-無水物の無水形態では、汎用の乾燥剤として使用されます。 CaSOの特定の水和物4 パリの石膏として知られています。もう一つの重要な水和物は、鉱物として自然に発生する石膏、です。特に石膏は、例えば、工業的用途のために広く使用されています等のCaSOの全ての形態のポリマーで建築材料、充填材、など4 白色固体として表示され、水に難溶性です。硫酸カルシウムは水に永久的な硬さの原因となります。
無機化合物のCaSO4 水和の3つの段階で行われます。
- 無水状態（鉱物名： “硬石膏”）式のCaSOと4。
- 二水和物（鉱物名： “ギプス”）式のCaSOと4（H2O）2。
- 式のCaSOと半水和物4（H22O）0.5。特定の半水和物は、アルファー半水化物およびベータ半水化物のように区別することができます。
水和と脱水反応
熱が印加されると、石膏は、部分的に脱水鉱物に変換します – いわゆる硫酸カルシウム半水和物、焼石膏、またはパリの石膏。焼石膏は、式のCaSOを持っています4・（NH2O）、0.8≤0.5≤N。 100°Cと150°C（212°Fの間の温度 – 302°F）は、その構造中に結合された水を除去する必要があります。正確な加熱温度及び時間は、周囲の湿度に依存します。 170°C（338°F）ほどの高い温度は、工業焼成に適用されます。しかし、これらの温度γ-硬石膏開始の形成時。この時間（水和熱）で石膏に供給される熱エネルギーは、より急速に増加、（水蒸気としての）水を追い出すのではなく、水がなくなるまでゆっくり上昇ミネラル、の温度を上昇させるに移動する傾向があります。部分的に脱水のための方程式は以下の通りであります：
この反応の吸熱特性は、住宅および他の構造物に耐火性を付与する乾式壁の性能に関連している。火災では、乾式壁のシートの後ろの構造は、水が石膏から失われたときに比較的冷たいままであり、したがってフレーム材の損傷（木材部材の燃焼または高温での鋼の強度損失）およびその結果として生じる構造的損傷崩壊。高温では、硫酸カルシウムは酸素を放出し、それによって酸化剤として作用する。この物質の特性は、アルミニュームの場合に使用されます。再水和すると単に液体または半液体のペーストを形成するか、または粉末状のままであるほとんどのミネラルとは対照的に、か焼された石膏は珍しい性質を有する。周囲温度で水と混合すると、物理的には好ましい二水和物形態に化学的に戻る “セッティング” 以下の式に示すように、剛性及び比較的強い石膏結晶格子に：
drywalls用シート、黒板チョーク用スティック、及び金型など種々の形状に石膏をキャストすることは非常に容易になる（骨折を固定するために、例えば、金属鋳造のための）この発熱反応。ポリマーと混合し、それが骨修復セメントとして使用されています。
場合180°C、ほとんど水を含まない形態、いわゆるγ-無水物（のCaSOに加熱4・nHの2）ここで、n = 0〜0.05 O、形成されています。 γ-硬石膏は、それが広く商用乾燥剤として使用されるように、二水和物の状態に戻るには、水とゆっくり反応します。 250°C以上に加熱する際、β-硬石膏の完全に無水形態が生じます。 β-硬石膏は、非常に微細に粉砕されない限り、でも地質学的時間スケール上で、水と反応しません。
石膏
石膏は、壁、天井の保護及び/又は装飾的なコーティング材料として使用され、金型と成形と装飾建築要素をキャストする建築材料です。
漆喰は安堵の装飾を生成するために使用されるしっくい仕上げ、です。
プラスターの最も一般的なタイプは、主成分として、石膏、石灰、又はセメントのいずれかから処方されます。漆喰は、乾燥粉末（石膏粉末）として生成されます。粉末を水と混合したとき、堅いが、実行可能なペーストが形成されています。水リリースと発熱反応が結晶化プロセスを介して加熱、次いで水和石膏が硬化します。
石膏プラスター
石膏プラスター、またはパリの石膏は、石膏の熱処理（約300°F / 150°C）により製造されます。
カソ4・2H2+熱→のCaSO4・0.5H2約1.5時間+2O（蒸気としてリリース）。
石膏は水で、乾燥粉末を混合することによって再形成することができます。修飾されていない石膏の設定を開始するために、乾燥粉末を水と混合されます。約後。 10分、設定反応がで設定し、約後に確定されます。 45分。しかし、石膏の完全な設定は、約後に到達されます。 72時間。石膏または石膏を266°F / 130°C以上に加熱された場合に、半水和物が形成されています。水に分散させたときに半水和物粉末はまた、石膏に変換することができます。