Hielscher tecnologia de ultra-som

Ultra-som acelerado Gesso cristalização

  • Ultra-sons a mistura e dispersão acelera a cristalização e a configuração da reacção de gesso (CaSO4.2H2O).
  • Aplicação de ultra-sons de energia para a pasta de gesso acelera a cristalização reduzindo assim o tempo de presa.
  • Além de uma configuração mais rápida, as placas de parede produzidos exibem uma densidade reduzida.
  • O dispersante de ultra-sons de materiais de reforço nano (por exemplo, os nanotubos de carbono, nano-fibras ou sílica) em resultados de gesso em resistência mecânica elevada e uma baixa porosidade.

 

Ultrasonics para a Melhoria da fabricação de gesso

A fim de iniciar a reacção de endurecimento do semi-hidrato de sulfato de cálcio e água, de cálcio hemi-hidrato de sulfato deve ser uniformemente disperso em água de modo que uma pasta homogénea é preparado. A dispersão ultra-som assegura que as partículas estão completamente molhado de modo que uma hidratação hemi-hidrato completa seja alcançada. A mistura de ultra-sons da pasta de gesso acelera o tempo de endurecimento devido a uma cristalização acelerada.
ingredientes adicionais, tais como aceleradores de reforço e materiais de nano pode ser muito uniformemente misturado com a pasta de gesso, também.

Princípio de funcionamento do Ultrasonic Dispersão

dispositivos ultra-sônicos Hielscher são ferramentas poderosas para redução de tamanho de partícula (Clique para ampliar!)Quando ultra-sons de alta potência é acoplado em um líquido ou pasta, a cavitação ultra-sonicamente gerada ocorre. cavitação ultra-sônica cria condições localmente extremas, incluindo forças de corte, jactos de líquidos, micro turbulências, altas temperaturas, o aquecimento feito e as velocidades de arrefecimento, bem como pressões elevadas. Essas forças de corte cavitacionais ultrapassar as forças de ligação entre as moléculas de modo que eles são desaglomerado e disperso como partículas individuais. Além disso, as partículas são aceleradas por os jactos de líquido cavitacionais de modo que eles colidem uns com os outros e, assim, são discriminados de nano ou mesmo tamanho das partículas primárias. Este fenómeno é conhecido como ultra-sons moagem húmida.
ultra-som de energia cria locais de nucleação na solução de modo a que uma cristalização acelerado é alcançado.
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sistema de ultra-som de potência para grandes dispersões de volume

dispersor ultra-som industrial

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Ultrasonic dispersão de Aditivos

Em muitos processos químicos, ultra-sons é usado para misturar os aditivos, tais como agentes de retardamento (por exemplo, proteínas, ácidos orgânicos), modificadores de viscosidade (por exemplo, superplastificantes), agentes anti-queimadura, ácido bórico, produtos químicos resistentes a água (por exemplo, polissiloxanos, emulsões de cera), fibras de vidro, melhoradores de resistência ao fogo (por exemplo, vermiculite, argilas e / ou sílica fumada), compostos poliméricos (por exemplo, PVA, PVOH) e outros aditivos convencionais na formulação para melhorar a formulação de emplastro, de tipo definindo compostos comuns e cimentos de gesso e para reduzir o seu tempo de configuração.
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sistemas ultra-sônicos industriais

Hielscher Ultrasonics é seu fornecedor de topo de sistemas de ultra-som de alta potência para aplicações industriais de bancada e. Hielscher oferece processadores ultra-sônicos industriais poderosos e robustos. Nosso UIP16000 (16kW) é o mais poderoso processador ultra-sônico em todo o mundo. A ultra-som 16kW processos do sistema facilmente grandes volumes de lamas mesmo altamente viscosos (até 10,000cp). Amplitudes elevadas de até 200 um (e maior a pedido) assegurar que o material é tratado adequadamente de modo que o nível desejado de dispersão, desaglomeração e moagem é conseguida. Este sonicação intenso produz lamas particulado-nano para as taxas de presa rápida e produtos de gesso superiores.
A robustez do equipamento de ultra-sons de Hielscher permite a operação 24/7 de serviço pesado e em ambientes exigentes.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 00,2 a 4 L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 de 10L / min UIP4000
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

Nossa longa experiência no processamento de ultra-som nos ajuda a consultar os nossos clientes a partir de estudos primeiros viabilidade para a implementação do processo à escala industrial.

Use nosso laboratório processo de ultra-som e centro técnico para o seu desenvolvimento de processos e otimização!

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Literatura / Referências

  • Peters, S.; Stöckigt, H.; Rössler, Ch (2009) .: Influência da Power-Ultra-sonografia na fluidez e Configuração de pastas de cimento Portland; em: 17ª Conferência Internacional sobre Materiais de Construção 23-26 setembro de 2009, Weimar.
  • . Rössler, Ch (2009): Influência de alimentação por ultra-som no comportamento de escoamento e de solidificação de suspensões de cimento; in: ibausil Proceedings do 17º Internacional Materials Conference Building, Instituto Dedo Ed de Ciência dos Materiais, Bauhaus Universidade Weimar, S. 1-0259 - 1 - 0264.
  • Zhongbiao, Man; Chen, Yuehui; Yang, Miao (2012): Preparação e propriedades de sulfato de cálcio suiça / compósitos de borracha natural. vol Advanced Materials Research. 549, 2012. 597-600.


Fatos, vale a pena conhecer

Produção de Gypsum Board

Durante o processo de placa de gesso, uma lama aquosa de gesso calcinado fabricação – assim chamado sulfato de cálcio hemi-hidratado – é espalhado entre as folhas de papel superior e inferior. O produto assim criada deve ser continuamente movido sobre uma correia transportadora até que a pasta ter endurecido. A folha é em seguida seca até que o excesso de água na placa de gesso tenha evaporado. Na produção de gesso gesso é conhecido para adicionar várias substâncias para a pasta para melhorar o processo de produção ou do próprio conselho. Por exemplo, é habitual para aliviar o peso da suspensão através da incorporação de agentes de formação de espuma para proporcionar um grau de arejamento que reduz a densidade do gesso final.

Sulfato de Calcio

O sulfato de cálcio (ou o sulfato de cálcio) é um composto inorgânico com a fórmula CaSO4 e hidratos relacionados. Na forma anidra de γ-anidrite, ele é utilizado como um dessecante para uso geral. Um hidrato particular de CaSO4 é conhecido como gesso de Paris. Outro hidrato importante é o gesso, que ocorre naturalmente como um mineral. Especialmente gesso é amplamente utilizado para aplicações industriais, por exemplo como material de construção, de enchimento, etc. Os polímeros em todas as formas de CaSO4 aparecem como sólidos brancos e são dificilmente solúveis em água. sulfato de cálcio causa dureza permanente em água.
O composto inorgânico CaSO4 ocorre em três níveis de hidratação:

  • estado (nome mineral anidro: “anidrido”) Com a fórmula CaSO4.
  • di-hidrato (nome mineral: “gipsita”) Com a fórmula CaSO4(H2O2.
  • hemi-hidrato com a fórmula CaSO4(H22Ó) de 0,5. hemi-específicos podem ser distinguidos como alfa-hemi-hidrato e beta-hemi-hidratado.

Reações de hidratação e desidratação
Quando o calor é aplicado, gesso converte em um mineral parcialmente desidratado – o chamado hemi-hidrato de sulfato de cálcio, gesso calcinado, ou gesso de Paris. gesso calcinado tem a fórmula CaSO4· (NH2O), onde 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Temperaturas entre 100 ° C e 150 ° C (212 ° F – 302 ° F) são necessárias para remover a água que está ligada na sua estrutura. A temperatura de aquecimento e tempo exacto dependerá da humidade ambiente. Temperaturas tão altas como 170 ° C (338 ° F) são aplicadas para a calcinação industrial. No entanto, a estas temperaturas, a formação de arranques y-anidrite. A energia de calor entregue ao gesso, neste momento (o calor de hidratação) tende a ir para conduzir a água (como o vapor de água) em vez de aumentar a temperatura do mineral, o que aumenta lentamente até que a água se foi, em seguida, aumenta mais rapidamente . A equação para a desidratação parcial é a seguinte:
Cristalização de gesso (Clique para ampliar!)

A propriedade endotérmica desta reação é relevante para o desempenho do drywall, conferindo resistência ao fogo a estruturas residenciais e outras. Em um incêndio, a estrutura por trás de uma folha de drywall permanecerá relativamente fresca à medida que a água se perca do gesso, evitando e retardando danos ao enquadramento (através da combustão de membros de madeira ou perda de força de aço em altas temperaturas) e consequente estrutura colapso. Em temperaturas mais elevadas, o sulfato de cálcio libera oxigênio e age assim como agente oxidante. Esta característica do material é usada em aluminotermia. Em contraste com a maioria dos minerais, que quando reidratados simplesmente formam pastas líquidas ou semi-líquidas, ou permanecem em pó, o gesso calcinado tem uma propriedade incomum. Quando misturado com água à temperatura ambiente, ele volta quimicamente para a forma dihidratada preferida, enquanto é fisicamente “configuração” para uma estrutura de cristal de gesso rígida e relativamente forte, como mostrado na equação abaixo:
desidratação parcial do gesso (Clique para ampliar!)
Esta reacção exotérmica faz com que seja tão fácil de moldar gesso em várias formas, incluindo folhas, varas para drywalls para giz, e os moldes (por exemplo, para imobilizar ossos quebrados, ou para a fundição de metais). Misturado com polímeros, que tem sido utilizado como um cimento de reparação óssea.
Quando aquecido a 180 ° C, de uma forma quase livre de água, chamado γ-anidrite (CaSO4· nH2O em que n = 0-0,05), é formado. y-Anidrite reage apenas lentamente com água para retornar para o estado hidratado, de modo que é amplamente usado como dessecante comercial. Quando aquecidos acima de 250 ° C, sob a forma completamente anidro de β-anidrite ocorre. P-anidrita não reage com a água, mesmo em escalas de tempo geológicas, a não ser muito finamente moído.

Gesso

Gesso é um material de construção, que é utilizado como material de revestimento protector e / ou decorativo para paredes, tectos e de moldar e de moldagem e fundido elementos de construção decorativos.
Estuque é gesso, que é usado para produzir decorações de alívio.
Os tipos mais comuns de gesso são formulados a partir de qualquer gesso, cal, cimento ou como ingrediente principal. Gesso é produzida como um pó seco (gesso em pó). Quando o pó é misturado com água, uma pasta espessa, mas exequível é formado. A reacção exotérmica com a água liberta calor por meio de um processo de cristalização, em seguida, o gesso hidratado endurece.

gesso

gesso, ou gesso de Paris, é produzido por um tratamento térmico de gesso (aproximadamente 300 ° F / 150 ° C.):
CaSO4.2H2O + calor → CaSO4· 0,5H2Sobre 1,5 h +2O (libertada como vapor).
O gesso pode ser reformado misturando o pó seco com água. Para iniciar a colocação de gesso não modificado, o pó seco é misturado com água. Após aprox. 10 minutos, a reação de ajuste é ajustada e finalizada após aprox. 45 minutos. No entanto, uma configuração completa de gesso é alcançada após aprox. 72 horas. Se gesso ou gesso é aquecido acima de 266 ° F / 130 ° C, o hemi-hidrato é formado. O pó de hemidrato pode também ser transformado em gesso quando disperso em água.