Ultrazvuková bentonitová disperzia
- Bentonitové íly, ako je bentonit sodný, bentonit vápenatý a bentonit draselný, sa používajú hlavne ako prísada do vrtných kvapalín, spojiva, čističa, adsorbentu a ako bariéra podzemnej vody.
- Vďaka silnému spojeniu a van der Waalsovým silám si dispergovateľnosť bentonitu vyžaduje intenzívne miešacie sily na rovnomerné rozbitie aglomerátov.
- Ultrazvuková dispergácia je vysoko spoľahlivá metóda na výrobu vysoko viskóznych suspenzií s veľkým množstvom pevnej koncentrácie. Ultrazvuk tak prekonáva konvenčné miešadlá produkujúce homogénne suspenzie bentonitu.
Bentonitová disperzia
Bentonit má rozmanité aplikácie, ako sú mazivá, zahusťovadlá alebo adsorbény. Aby bolo možné využívať materiálové vlastnosti bentonitu, častice/krvné doštičky bentonitu musia byť rovnomerne rozložené do základného média. Bentonitové disperzie majú vysokú schopnosť napučiavania a môžu adsorbovať veľké množstvo tekutiny. Po rozptýlení do kvapaliny vytvorí bentonitová disperzia vysoko tixotropné koloidná suspenzia alebo gél. Koloidné vlastnosti bentonitových disperzií veľmi závisia od kvality disperzie. Preto ultrazvuk je preferovanou dispergačnou technikou na získanie vysoko kvalitných bentonitových suspenzií.
Problémy
Konvenčné metódy dimerzácie často nedokážu vyvolať intenzívne šmykové sily potrebné na prípravu homogénnej suspenzie funkcionalizovaného bentonitu. Tixotropia bentonitu a jeho mimoriadna schopnosť viazať vodu a napučiavať vyžaduje lepšie ako priemerné dispergačné zariadenie, ktoré vyniká pri manipulácii s vysoká viskozita kaly a poskytuje dostatočný strih na rozbitie aglomerátov.
Viskozita bentonitovej disperzie sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou. Bežné miešacie zariadenie nie je schopné zvládnuť hrubé kaše, ktoré chýbajú rozptyl a hydratácia kvalita.
Z dôvodu nedostatočnej kapacity miešania sa musia bežné dispergátory kombinovať s ďalšími krokmi spracovania, napr. mletie.
riešenie
Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia ponúkajú intenzívne šmykové sily ktoré ľahko prerušujú väzbu medzi časticami bentonitu. Vysoko viskózne bentonitové suspenzie je možné homogénne spracovať, pričom suspenzia prechádza cez ultrazvukovú reaktorovú komoru, kde sú častice deaglomerované a Rozptýlené na jednotnú veľkosť častíc. Intenzívne miešanie a strihanie pomáhajú časticiam’ zníženie na cieľovú veľkosť častíc. Výkonná ultrazvuková signalizácia delaminuje a exfoliuje bentonit (montmorillonit), ktorého výsledkom je vysoký povrch častíc, ktorý prispieva k zlepšeniu opuchlina a Funkcionizácia bentonitu.
Ultrazvuková disperzia ílov
Ako to funguje: Vysoko intenzívne ultrazvukové sily indukované v kvapalinách vytvárajú Kavitácie. Nadzvukový Kavitácie je vyjadrený čistým šmykom. Technológia ultrazvukového miešania a dispergovania je tak ideálna na výrobu tixotropných suspenzií s veľmi vysokým zaťažením častíc.
Vďaka intenzívnemu strihaniu ultrazvuk umožňuje efektívne rozptýliť íly do suspenzií. Keďže sonikácia sa vykonáva ako kontinuálny inline proces, dokonca aj kaly s vysokou viskozitou, ako sú vrtné bahly, bitúmenové emulzie, latex alebo farby.
Hielscher Ultrasonics je vaším partnerom, pokiaľ ide o spoľahlivé ultrazvukové spracovanie. Ponúkame vám celý rad ultrazvukových homogenizátorov – Z Laboratórne zariadenie na priemyselné ultrazvukové zariadenia pre náročné aplikácie, ako napr Frézovanie, Deaglomerácia a rozptyl. S klastrami UIP10000 alebo UIP16000, neexistuje prakticky žiadne obmedzenie pri komerčnom spracovaní aj veľmi veľkých objemových prúdov vrátane vysoko viskózneho pastovitého materiálu.
- Vysokorýchlostný rozptyl
- Vysoké zaťaženie pevnými látkami
- Nano disperzia
- úplná hydratácia
- NIE “Rybie oči“
- Zlepšený opuch
- Funkcionalizácia častíc
- Želírujúci účinok
- Jednotné spracovanie
- reprodukovateľnosť
- Spoľahlivá kvalita výrobkov
Literatúra/Referencie
- Bergaya, F.; Theng, B.K.G.; Lagaly, G. (2011): Príručka vedy o hline. Elservier 1978.
- Grim, R.E:; Güven, N. (1978): Bentonity: Geológia, mineralógia, vlastnosti a použitie. Elservier 2011.
- Mekhamer, W. K. (2010): Koloidná stabilita surového bentonitu mechanicky deformovaného ultrazvukom. Časopis Saudskej chemickej spoločnosti 14, 2010. 301-306.
- Wikipédia: bentonit
O Bentonite
Bentonitové íly, vrátane bentonitu sodného, bentonitu vápenatého a bentonitu draselného, pozostávajú najmä zo smektitových minerálov, zvyčajne Montmorillonit (napr. Al-montmorillonit Al2O3•4 (SiO2)•H2O). Montmorillonit je dioktaedrický smektit, ale nakoniec sa môžu vyskytnúť aj iné typy smektitu. Smektit je zodpovedný za žiaduce vlastnosti bentonitu, ale povaha vymeniteľných katiónov v medzivrstve ovplyvňuje aj vlastnosti. Preto bentonity s Na+ ako katiónom medzi vrstvami môžu mať veľmi odlišné vlastnosti ako bentonity, kde je katión medzi vrstvami Ca+. Väčšina komerčných bentonitov obsahuje viac ako 80 % smektitu, ako nečistoty sa však môžu vyskytnúť rôzne iné minerály. Tieto minerály môžu zahŕňať kremeň, živec, kalcit a sadru. Prítomnosť týchto minerálov môže ovplyvniť priemyselnú hodnotu, znížiť alebo zvýšiť hodnotu bentonitu v závislosti od konkrétnej aplikácie. Bentonit darčeky silný koloidný vlastnosti a jeho objem sa pri kontakte s vodou niekoľkonásobne zvyšuje, čím sa vytvára želatínový a viskózny tekutý. Špeciálne vlastnosti bentonitu, ako napr hydratácia, opuchlina, absorpcia vody, viskozitaa tixotropia, z neho robí cenný materiál pre širokú škálu aplikácií.
Bentonitové íly sa bežne používajú ako mazivá, zahusťovadlá, adsorbény, reologické prísady, spojivá, katalyzátory, čističe, stabilizátory, emulgátory alebo bieliace zeminy. Vďaka svojim funkciám sa v minerálnom oleji rozvetvujú rozmanité aplikácie viskoelastických bentonitových gélov & vrtný priemysel, chémia, keramika, zlievarne, stavebný a čistiaci priemysel, poľnohospodárstvo & záhradníctvo, výroba papiera, potravinársky priemysel, ako aj v kozmetickom a farmaceutickom priemysle.
bentonit deriváty sú známe ako Bentone, čo sú modifikované organolíny s funkciami prispôsobenými konkrétnym aplikáciám. Napríklad Bentone 52 a Bentone 57 a Bentone 1000 sú bežné zahusťovadlá používané na farby a nátery, zatiaľ čo Bentone 27, Bentone 128, Bentone 150, Bentone 155 a Bentone 1000 sú modifikátory reológie používané v ropnom a vrtnom priemysle. Bentone EW, Bentone HC, Bentone MA a Bentonite BC 342 sa používajú ako zahusťovadlo a gélanty v kozmetike a farmácii.
Výkonné ultrazvukové prístroje Hielscher sú spoľahlivé a účinné na rozptýlenie všetkých bentonit, Hektorit a Bentone organoclaiálne prášky rovnomerne do Bentonove disperzie, Bentone gély alebo do formulácií konečných produktov.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Ultrazvukové homogenizátory tkanív sa často označujú ako sondový sonikátor / sonifikátor, zvukový lyzér, ultrazvukový disruptor, ultrazvuková brúska, sono-ruptor, sonifikátor, zvukový dismembrator, narušiteľ buniek, ultrazvukový dispergátor, emulgátor alebo rozpúšťač. Rôzne pojmy vyplývajú z rôznych aplikácií, ktoré môžu byť splnené sonikáciou.