Ultraschalldispersioun vu Bentonit

Bentonittleemer, wéi Natriumbentonit, Kalziumbentonit a Kaliumbentonit, ginn haaptsächlech als Zousaz fir Buerflëssegkeeten, als Bannemëttel, Rengegungsmëttel, Adsorbent an als Grondwaasserbarrière benotzt.
Wéinst de staarke Bindungen an de Van-der-Waals-Kräfte erfuerdert d’Dispergéierbarkeet vu Bentonit intensiv Mëschkräften, fir d’Agglomerater gläichméisseg opzebriechen.
D’Dispergéiere mat Ultraschall ass eng héich verléisslech Method, fir héichviskos Schlämme mat héije Feststoffkonzentratiounen hierzestellen. Dobäi ass Ultraschall konventionelle Réierwierker bei der Hierstellung vun homogene Bentonitschlämmen iwwerleeën.

Bentonitdispersioun

Bentonit huet villfälteg Uwendungen, zum Beispill als Schmiermëttel, Verdéckungsmëttel oder Adsorbent. Fir vun de Materialeegenschafte vum Bentonit ze profitéieren, mussen d’Bentonitpartikelen/Blättchen gläichméisseg an engem Basismedium verdeelt ginn. Bentonitdispersiounen hunn eng héich Quellkapazitéit a kënne grouss Quantitéite vu Flëssegkeet adsorbéieren. Wann de Bentonit an enger Flëssegkeet dispergéiert gëtt, bilt d’Bentonitdispersioun eng héich thixotrop kolloidal Suspensioun oder e Gel. Déi kolloidal Eegenschafte vu Bentonitdispersiounen hänke staark vun der Qualitéit vun der Dispersioun of. Dofir ass d’Ultraschallbehandlung déi preferéiert Dispergéiertechnik, fir héichwäerteg Bentonitschlämmen ze kréien.

Ultraschalldispersioun vu Bentonit (duerchgefouert mam Ultraschallmëscher UIP2000hdT)

Problemer

Konventionell Dispergéiermethode kënnen dacks net déi intensiv Schéierkräften ervirruffen, déi fir d’Hierstellung vun engem homogene Schlamm aus funktionaliséiertem Bentonit néideg sinn. Dem Bentonit seng Thixotropie a seng aussergewéinlech Waasserbannungs- a Quellfäegkeet erfuerderen Dispergéiergeräter mat iwwerduerchschnëttlecher Leeschtung, déi sech duerch d’Veraarbechtung vun héichviskose Schlämmen auszeechnen a genuch Schéierwierkung liwweren, fir d’Agglomerater opzebriechen.
D’Viskositéit vun der Bentonitdispersioun klëmmt mat zouhuelender Konzentratioun. Konventionell Mëschgeräter kënnen déi déck Schlämmen net bewältegen, déi eng mangelhaft Qualitéit vun der Dispersioun an der Hydratatioun opweisen.
Wéinst der net ausräichender Mëschkapazitéit musse konventionell Dispergéiergeräter mat zousätzleche Veraarbechtungsschrëtt kombinéiert ginn, z. B. mam Muelen.

Léisung

Héichleeschtungsultraschallgeräter liwweren intensiv Schéierkräften , déi d’Bindungen tëscht de Bentonitpartikele liicht opbriechen. Héichviskos Bentonitschlämme kënnen homogen veraarbecht ginn, andeems d’Suspensioun duerch eng Ultraschallreakterkummer geleet gëtt, an där d’Partikelen deagglomeréiert an dispergéiert ginn, fir eng eenheetlech Partikelgréisst ze erreechen. Déi intensiv Beweegung a Schéierwierkung ënnerstëtzen d’Verklengerung vun de Partikele bis op déi ugestrieft Partikelgréisst. Leeschtungsstaark Ultraschallbehandlung delaminéiert an exfoliéiert de Bentonit (Montmorillonit), wouduerch eng grouss Partikeluewerfläch entsteet, déi zu engem verbesserte Quellen an zu der Funktionaliséierung vum Bentonit bäidréit.

Ultraschalldispersioun vu Leemer

Esou funktionéiert et: Héichintensiv Ultraschallkräften, déi a Flëssegkeeten ageleet ginn, bewierken Kavitatioun. Ultraschallbedéngt Kavitatioun äussert sech als reng Schéierwierkung. Doduerch ass d’Ultraschallmësch- an Dispergéiertechnik ideal, fir thixotrop Suspensioune mat engem ganz héije Partikelgehalt hierzestellen.
Wéinst der intensiver Schéierwierkung erméiglecht Ultraschall et, Leemer effizient a Schlämmen ze dispergéieren. Well d’Ultraschallbehandlung als kontinuéierlechen Inline-Prozess duerchgefouert gëtt, och héichviskos Schlämme wéi Buerschlämmen, Bitumenemulsiounen, Latex oder Faarwen.

Hielscher Ultrasonics ass Äre Partner, wann et ëm verléisslech Ultraschallveraarbechtung geet. Mir bidden Iech déi ganz Gamme vun Ultraschallhomogenisatoren – vum Laborgerät bis zu den industriellen Ultraschallgeräter fir usprochsvoll Uwendunge wéi Muelen, Deagglomeratioun an Dispersioun. Mat Clustere vum UIP10000 oder UIP16000gëtt et praktesch keng Limitte bei der kommerzieller Veraarbechtung vu souguer ganz grousse Volumestréim, och vun héichviskosem, pastefërmegem Material.

Ultraschalldispergéiergeräter sinn héicheffizient an iwwertraffen dacks konventionell Réierwierker a Mëscher.

Industriell Ultraschalldispergéiergeräter

Ultraschalldispersioun:

Dispersioun mat héijer Vitess
Héich Feststoffgehalter
Nanodispersioun
Vollstänneg Hydratatioun
Keng “Fëschenaen“
Verbessert Quellen
Partikelfunktionaliséierung
Geléierungseffekt
Gläichméisseg Veraarbechtung
Reproduzéierbarkeet
Verléisslech Produktqualitéit

Ultraschallbehandlunge vu grousse Volumestréim kënne mat enger kontinuéierlecher Anlag effizient duerchgefouert ginn (Klickt, fir ze vergréisseren!)

Ultraschall-Inline-Veraarbechtung

Literatur/Referenzen

Bergaya, F.; Theng, B.K.G.; Lagaly, G. (2011): Handbuch vun der Leemwëssenschaft. Elservier 1978.
Grim, R.E:; Güven, N. (1978): Bentonitten: Geologie, Mineralogie, Eegenschaften an Uwendungen. Elservier 2011.
Mekhamer, W. K. (2010): Déi kolloidal Stabilitéit vu réiem Bentonit, dee mechanesch duerch Ultraschall verformt gouf. Journal of Saudi Chemical Society 14, 2010. 301–306.
Wikipedia: Bentonit

Iwwer Bentonit

Bentonittleemer, dorënner Natriumbentonit, Kalziumbentonit a Kaliumbentonit, bestinn haaptsächlech aus Smektitmineraler, meeschtens Montmorillonit (z. B. Al-Montmorillonit Al₂O₃•4(SiO₂)•H₂O). Montmorillonit ass en dioktaedresche Smektit, mee et kënnen och aner Smektitaarten optrieden. De Smektit ass fir déi gewënschten Eegenschafte vum Bentonit verantwortlech, mee d’Aart vun den austauschbare Kationen an der Tëscheschicht beaflosst d’Eegenschaften och. Dofir kënne Bentonitte mat Na+ als Tëscheschichtkation ganz aner Eegenschaften hu wéi Bentonitten, bei deenen den Tëscheschichtkation Ca+ ass. Déi meescht kommerziell Bentonitten enthalen iwwer 80% Smektit, awer verschidden aner Mineraler kënnen als Veronrengegunge virkommen. Zu dëse Minerale kënne Quarz, Feldspat, Kalzit a Gips gehéieren. D’Presenz vun dëse Minerale kann den industrielle Wäert beaflossen an de Wäert vum Bentonit jee no spezifescher Uwendung reduzéieren oder erhéijen. Bentonit weist staark kolloidal Eegenschaften, a säi Volume klëmmt ëm e Méifacht, wann e mat Waasser a Kontakt kënnt, wouduerch eng gelatinéis a viskos Flëssegkeet entsteet. Déi speziell Eegenschafte vum Bentonit wéi Hydratatioun, Quellen, Waasserabsorptioun, Viskositéitan Thixotropiemaachen en zu engem wäertvolle Material fir eng breet Palett vun Uwendungen.
Bentonittleemer ginn allgemeng als Schmiermëttel, Verdéckungsmëttel, Adsorbenten, rheologesch Zousätz, Bannemëttel, Katalysatoren, Rengegungsmëttel, Stabilisatoren, Emulgatoren oder Bleechäerde benotzt. Wéinst hire Funktionalitéite verdeele sech déi villfälteg Uwendunge vu viskoelastesche Bentonitgelen op d’Mineralueleg- a Buerindustrie, d’Chimie, d’Keramik, d’Géissereien, d’Bau- a Botzindustrie, d’Landwirtschaft an de Gaardebau, d’Pabeierproduktioun, d’Liewensmëttelindustrie souwéi de Kosmetik- a Pharmasektor.
Bentonit Derivater si bekannt als Bentone, also modifizéiert Organoleemer mat Funktionalitéiten, déi u spezifesch Uwendungen ugepasst sinn. Zum Beispill si Bentone 52 a Bentone 57 a Bentone 1000 heefeg Verdéckungsmëttel fir Faarwen a Beschichtungen, wärend Bentone 27, Bentone 128, Bentone 150, Bentone 155 a Bentone 1000 Rheologiemodifikatore sinn, déi an der Ueleg- a Buerindustrie benotzt ginn. Bentone EW, Bentone HC, Bentone MA a Bentonite BC 342 ginn als Verdéckungs- a Geléiermëttel a Kosmetikprodukter a Medikamenter benotzt.
Hielscher seng leeschtungsstaark Ultraschallmaschinne si verléisslech an effektiv, fir all Bentonit, Hektorit a Bentone Organoleempudder gläichméisseg a Bentone-Dispersiounen, Bentone-Gelen oder a Formuléierunge vu fäerdege Produkter ze dispergéieren.

Wëssenswäertes

Ultraschallhomogenisatore fir Geweebe ginn dacks als Sondesonikator/Sonifikator, sonesche Lyser, Ultraschall-Desintegrator, Ultraschallmillen, Sono-Ruptor, Sonifier, soneschen Dismembrator, Zell-Desintegrator, Ultraschalldispergéiergerät, Emulgator oder Opléisgerät bezeechent. Déi verschidde Begrëffer erginn sech aus de villfältegen Uwendungen, déi mat Ultraschallbehandlung realiséiert kënne ginn.