Phân tán bentonite bằng siêu âm

• Các loại sét bentonite, chẳng hạn như bentonite natri, bentonite canxi và bentonite kali, chủ yếu được dùng làm phụ gia cho dung dịch khoan, chất kết dính, chất làm sạch, chất hấp phụ và lớp chắn nước ngầm.
• Do liên kết bền chặt và lực van der Waals, việc phân tán bentonite đòi hỏi lực trộn mạnh để phá vỡ đồng đều các khối kết tụ.
• Phân tán bằng siêu âm là phương pháp có độ tin cậy cao để tạo ra huyền phù có độ nhớt cao với hàm lượng chất rắn lớn. Nhờ đó, siêu âm vượt trội hơn các máy khuấy thông thường trong việc tạo ra huyền phù bentonite đồng nhất.

Phân tán bentonite

Bentonite có nhiều ứng dụng như làm chất bôi trơn, chất làm đặc hoặc chất hấp phụ. Để tận dụng các đặc tính vật liệu của bentonite, các hạt/phiến bentonite phải được phân bố đồng đều trong môi trường nền. Hệ phân tán bentonite có khả năng trương nở cao và có thể hấp phụ một lượng lớn chất lỏng. Khi được phân tán trong chất lỏng, bentonite tạo thành một hệ có tính xúc biến cao ở dạng huyền phù keo hoặc gel. Các tính chất keo của hệ phân tán bentonite phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng phân tán. Vì vậy, xử lý bằng siêu âm là kỹ thuật phân tán được ưu tiên để thu được huyền phù bentonite chất lượng cao.

Phân tán bentonite bằng siêu âm (thực hiện bằng máy trộn siêu âm UIP2000hdT)

Vấn đề

Các phương pháp phân tán thông thường thường không thể tạo ra lực cắt mạnh cần thiết để điều chế huyền phù bentonite đã được chức năng hóa đồng nhất. Tính xúc biến cùng khả năng liên kết nước và trương nở đặc biệt của bentonite đòi hỏi thiết bị phân tán có năng lực trên mức trung bình, vượt trội trong việc xử lý các huyền phù có độ nhớt cao và cung cấp đủ lực cắt để phá vỡ các khối kết tụ.
Độ nhớt của hệ phân tán bentonite tăng khi nồng độ tăng. Thiết bị trộn thông thường không có khả năng xử lý các huyền phù đặc, khiến chất lượng không đạt yêu cầu về phân tán và hydrat hóa .
Do khả năng trộn không đủ, các thiết bị phân tán thông thường phải được kết hợp với các bước xử lý bổ sung, ví dụ như nghiền.

Giải pháp

Thiết bị siêu âm công suất cao cung cấp lực cắt mạnh giúp dễ dàng phá vỡ liên kết giữa các hạt bentonite. Huyền phù bentonite có độ nhớt cao có thể được xử lý đồng nhất bằng cách đưa huyền phù qua buồng phản ứng siêu âm, nơi các hạt được phá kết tụ và phân tán để đạt kích thước hạt đồng đều. Sự khuấy trộn và tác động cắt mạnh hỗ trợ giảm kích thước hạt xuống kích thước mục tiêu. Xử lý bằng siêu âm mạnh tách lớp và bóc lớp bentonite (montmorillonite), tạo ra diện tích bề mặt hạt lớn, góp phần cải thiện khả năng trương nở và quá trình chức năng hóa bentonite.

Phân tán sét bằng siêu âm

Nguyên lý hoạt động: Các lực siêu âm có cường độ rất cao được tạo ra trong chất lỏng gây ra hiện tượng xâm thực. Hiện tượng xâm thực do siêu âm thể hiện dưới dạng tác động cắt thuần túy. Nhờ đó, công nghệ trộn và phân tán bằng siêu âm rất lý tưởng để tạo ra huyền phù có tính xúc biến với hàm lượng hạt rất cao.
Nhờ tác động cắt mạnh, siêu âm cho phép phân tán sét thành huyền phù một cách hiệu quả. Do quá trình xử lý bằng siêu âm được thực hiện liên tục trên đường ống, ngay cả các huyền phù có độ nhớt cao như bùn khoan, nhũ tương bitum, latex hoặc sơn.

Hielscher Ultrasonics là đối tác của bạn trong lĩnh vực xử lý bằng siêu âm đáng tin cậy. Chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại máy đồng nhất hóa siêu âm – từ thiết bị phòng thí nghiệm đến thiết bị siêu âm công nghiệp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như nghiền, phá kết tụ và phân tán. Với các cụm thiết bị UIP10000 hoặc UIP16000, hầu như không có giới hạn trong việc xử lý ở quy mô thương mại ngay cả các dòng vật liệu có lưu lượng thể tích rất lớn, bao gồm cả vật liệu có độ nhớt cao, dạng sệt.