Ультразвуковая технология Хильшера

Ускоренное Гипс ультразвуком Кристаллизация

  • Ультразвуковое перемешивание и диспергирование ускоряют кристаллизацию и реакцию реакции гипса (CaSO4· 2H2О).
  • Применение энергетического ультразвука к гипсовой суспензии ускоряет кристаллизацию, тем самым уменьшая время схватывания.
  • Помимо более быстрой настройки, производимые стеновые плиты имеют меньшую плотность.
  • Ультразвуковая дисперсия армирующих наноматериалов (например, УНТ, нановолокна или диоксида кремния) в гипс приводит к высокой механической прочности и низкой пористости.

 

Ультразвук для улучшения производства гипса

Чтобы инициировать реакцию установки полугидрата сульфата кальция и воды, полугидрат сульфата кальция должен быть равномерно диспергирован в воде, чтобы получить гомогенную суспензию. Ультразвуковая дисперсия гарантирует, что частицы полностью смачиваются, так что достигается полная гидратация полугидрата. Ультразвуковое перемешивание гипсовой суспензии ускоряет время схватывания за счет ускоренной кристаллизации.
Дополнительные ингредиенты, такие как ускорители и армирующие наноматериалы, могут быть очень равномерно смешаны с гипсовой суспензией.

Принцип работы ультразвуковой диспергирования

Ультразвуковые приборы Hielscher являются мощными инструментами для уменьшения размера частиц (Нажмите, чтобы увеличить!)Когда ультразвук высокой мощности соединен с жидкостью или суспензией, возникает ультразвуковая кавитация. Ультразвуковая кавитация создает локальные экстремальные условия, включая высокие силы сдвига, жидкие струи, микротурбины, высокие температуры, скорость нагрева и охлаждения, а также высокие давления. Эти кавитационные сдвиговые силы преодолевают силы связи между молекулами, так что они деагломерируются и диспергируются как отдельные частицы. Кроме того, частицы ускоряются струями кавитационной жидкости, так что они сталкиваются друг с другом и, таким образом, разрушаются до нано или даже первичного размера частиц. Это явление известно как ультразвуковое мокрое фрезерование,
Ультразвук мощности создает места зародышеобразования в растворе, так что достигается ускоренная кристаллизация.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о соно-кристаллизации – кристаллизация с помощью ультразвука!

Ультразвуковая система для крупномасштабных дисперсий

Промышленный ультразвуковой диспергатор

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковая дисперсия добавок

Во многих химических процессах обработка ультразвуком используется для смешивания добавок, таких как замедлители (например, белки, органические кислоты), модификаторы вязкости (например, суперпластификаторы), противовоспалительные агенты, борная кислота, водостойкие химические вещества (например, полисилоксаны, восковые эмульсии) стекловолокна, усилители огнестойкости (например, вермикулит, глины и / или коллоидный диоксид кремния), полимерные соединения (например, PVA, PVOH) и другие обычные добавки в композицию для улучшения состава штукатурных соединений, установочных соединений и гипсовых цементов и чтобы уменьшить время его установки.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковом смешивании и смешивании добавок!

промышленные ультразвуковые системы

Hielscher Ultrasonics - ваш лучший поставщик высокопроизводительных ультразвуковых систем для настольных и промышленных применений. Hielscher предлагает мощные и надежные промышленные ультразвуковые процессоры. наш UIP16000 (16 кВт) является самым мощным ультразвуковым процессором по всему миру. Эта ультразвуковая система мощностью 16 кВт легко обрабатывает большие объемы даже высоковязких суспензий (до 10 000 сП). Высокие амплитуды до 200 мкм (и выше по запросу) обеспечивают правильную обработку материала, чтобы достичь желаемого уровня дисперсии, дезагломерации и фрезерования. Эта интенсивная обработка ультразвуком производит наночастичные суспензии для быстрого установления скорости и превосходных продуктов гипса.
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет для работы в режиме 24/7 в тяжелых условиях и в сложных условиях.
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 10 до 2000 мл От 20 до 400 мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Наш многолетний опыт в области ультразвуковой обработки помогает нам консультироваться с нашими клиентами с первых технико-экономических обоснований до внедрения процесса в промышленном масштабе.

Используйте нашу лабораторию ультразвукового процесса и технический центр для вашего процесса разработки и оптимизации!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию о ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковые системы, отвечающей вашим требованиям.









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Литература / Ссылки

  • Peters, S .; Stöckigt, M .; Rössler, Ch. (2009): Влияние силового ультразвука на текучесть и настройку портландцементных паст; на: 17-й Международной конференции по строительным материалам 23 - 26 сентября 2009 г., Веймар.
  • Rössler, Ch. (2009): Einfluss von Power-Ultraschall auf das Fließ- und Erstarrungsverhalten von Zementsuspensionen; in: Tagungsband der 17. Internationalen Baustofftagung ibausil, Hrsg. Finger-Institut für Baustoffkunde, Bauhaus-Universität Weimar, S. 1 - 0259 - 1 - 0264.
  • Чжунбяо, Человек; Чэнь, Юэхуй; Ян, Мяо (2012): Подготовка и свойства композитов из уксуса / натурального каучука сульфата кальция. Продвинутые исследования материалов vol. 549, 2012. 597-600.


Полезные сведения

Производство гипсокартона

Во время процесса изготовления гипсокартона водная суспензия обожженного гипса – так называемый полугидрат сульфата кальция – распределяется между верхним и нижним листами бумаги. Полученный таким образом продукт должен непрерывно перемещаться на конвейерной ленте до тех пор, пока не будет установлена ​​суспензия. Затем лист сушат до тех пор, пока избыточная вода в гипсовой доске не испарится. Известно, что в производстве гипсокартона добавляют различные вещества к суспензии для улучшения процесса производства или самой доски. Например, обычно облегчается вес суспензии путем включения пенообразователей для обеспечения степени аэрации, которая снижает плотность конечной стеновой панели.

Сульфат кальция

Сульфат кальция (или сульфат кальция) представляет собой неорганическое соединение с формулой CaSO4 и родственные гидраты. В безводной форме γ-ангидрита он используется в качестве осушителя общего назначения. Конкретный гидрат CaSO4 известен как штукатурка Парижа. Другим важным гидратом является гипс, который естественно встречается в качестве минерала. Особенно гипс широко используется для промышленного применения, например, в качестве строительного материала, наполнителя, полимеров и т. Д. Все формы CaSO4 появляются как белые твердые вещества и едва растворимы в воде. Сульфат кальция вызывает постоянную твердость в воде.
Неорганическое соединение CaSO4 происходит в трех уровнях гидратации:

  • безводное состояние (минеральное название: “ангидрит”) с формулой CaSO4,
  • дигидрат (минеральное название: “гипс”) с формулой CaSO4(ЧАС2О)2,
  • полугидрат с формулой CaSO4(H22О) 0,5. Конкретные гемигидраты можно выделить как альфа-полугидрат и бета-полугидрат.

Реакции гидратации и обезвоживания
Когда наносится тепло, гипс превращается в частично обезвоженный минерал – так называемый полугидрат сульфата кальция, кальцинированный гипс или гипс Парижа. Кальцинированный гипс имеет формулу CaSO4· (НГн2O), где 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Температуры между 100 ° C и 150 ° C (212 ° F – 302 ° F) необходимы для удаления воды, которая связана в ее структуре. Точная температура и время нагрева зависят от влажности окружающей среды. Для промышленного прокаливания применяются температуры до 170 ° C (338 ° F). Однако при этих температурах начинается образование γ-ангидрита. Тепловая энергия, подаваемая в гипс в это время (теплота гидратации), как правило, переходит в отвод воды (как водяной пар), а не увеличивает температуру минерала, которая медленно поднимается до тех пор, пока вода не исчезнет, ​​а затем быстрее возрастает , Уравнение для частичной дегидратации следующее:
Кристаллизация гипса (Нажмите, чтобы увеличить!)

Эндотермическое свойство этой реакции имеет отношение к производительности гипсокартона, придавая огнестойкость жилым и другим сооружениям. При пожаре структура за листом гипсокартона будет оставаться относительно прохладной, поскольку вода теряется из гипса, тем самым предотвращая и замедляя повреждение каркаса (путем сжигания древесных элементов или потери прочности стали при высоких температурах) и последующей структурной разрушаться. При более высоких температурах сульфат кальция высвобождает кислород и действует как окислитель. Эта материальная характеристика используется в алюмотермии. В отличие от большинства минералов, которые при регидратации просто образуют жидкие или полужидкие пасты или остаются порошкообразными, кальцинированный гипс обладает необычным свойством. При смешивании с водой при температуре окружающей среды он превращается химически обратно в предпочтительную дигидратную форму, тогда как физически “установка” в жесткую и относительно сильную кристаллическую решетку гипса, как показано в приведенном ниже уравнении:
Частичная дегидратация гипса (Нажмите, чтобы увеличить!)
Эта экзотермическая реакция позволяет легко лить гипс в различные формы, включая листы для сухих столов, палочки для мелкой доски и формы (например, для обездвиживания сломанных костей или для металлических отливок). Смешанный с полимерами, он использовался в качестве цемента для ремонта кости.
При нагревании до 180 ° С практически без воды образуется так называемый γ-ангидрит (CaSO4· нГн2O, где n = 0 до 0,05). γ-ангидрит реагирует только медленно с водой, чтобы вернуться в дигидратное состояние, так что он широко используется в качестве коммерческого осушителя. При нагревании выше 250 ° С происходит полностью безводная форма β-ангидрита. β-ангидрит не реагирует с водой даже по геологическим временным масштабам, если не очень мелко измельчается.

Штукатурка

Штукатурка - это строительный материал, который используется в качестве защитного и / или декоративного покрытия для стен, потолков, а также для литья и формовки и литья декоративных строительных элементов.
Штукатурка - штукатурка, которая используется для изготовления рельефных украшений.
Наиболее распространенные типы штукатурки составлены из гипса, извести или цемента в качестве основного ингредиента. Штукатурка производится как сухой порошок (гипсовый порошок). Когда порошок смешивают с водой, образуется жесткая, но эффективная паста. Экзотермическая реакция с водой выделяет тепло через процесс кристаллизации, затем гидратированный гипс затвердевает.

Гипсовая штукатурка

Гипсовая штукатурка или штукатурка Парижа производится путем термообработки (около 300 ° F / 150 ° C) гипса:
CASO4· 2H2O + нагрев → CaSO4· 0,5Н2O + 1,5H2O (выделяется как пар).
Гипс может быть повторно образован путем смешивания сухого порошка с водой. Чтобы начать установку немодифицированной штукатурки, сухой порошок смешивают с водой. После ок. 10 минут, реакция установки устанавливается и завершается после ок. 45 минут. Тем не менее, полная настройка гипса достигается прибл. 72 часа. Если гипс или гипс нагреваются выше 266 ° F / 130 ° C, образуется полугидрат. Порошок полугидрата может быть также трансформирован в гипс при его диспергировании в воде.