DEFLOC®
Aditivos defloculantes cerámicos
El tratamiento de arcillas por medio de un proceso de defloculación y molienda en vía húmeda es un proceso ampliamente utilizado por la industria cerámica de pavimentos y revestimientos.
A partir del desarrollo de los procesos de monococción, la necesidad de una arcilla atomizada ha obligado a la utilización de estos productos. Se emplean aditivos para la defloculación de las barbotinas, antes de su secado por atomización.
El proceso de defloculación de arcillas consiste en obtener una barbotina o suspensión de arcilla en agua con un contenido en sólidos alto, pero a la vez con una viscosidad baja, eliminando el comportamiento plástico característico de las arcillas. Para conseguir este objetivo se aprovecha la físico-química del sistema coloidal arcilla/agua, introduciendo un aditivo defloculante que modifica las propiedades eléctricas del coloide y, por tanto, su comportamiento reológico.
IQE viene apoyando este sector desde sus inicios, produciendo y desarrollando aditivos defloculantes para la industria cerámica basados en su línea de productos. Actualmente se comercializan bajo el nombre de DEFLOC®. A través de nuestro departamento de I+D y en estrecha colaboración con nuestros clientes, se desarrollan los productos más adecuados para cada aplicación.
IQE produce diferentes aditivos defloculantes en forma sólida y líquida adaptados para cada tipo de utilización, teniendo en cuenta las distintas variables del proceso (agua, tipos de arcilla, etc.). Nuestra amplia experiencia nos permite estudiar en nuestros laboratorios las condiciones óptimas para cada pasta. Los sistemas defloculantes DEFLOC® comercializados por IQE están diseñados para su utilización como aditivo único, específicos para distintos tipos de pasta.
Se presentan en dos formas físicas:
- SÓLIDOS (DEFLOC® S)
IQE fabrica metasilicato sódico pentahidrato, producto ampliamente utilizado como defloculante. La acción defloculante del metasilicato sódico puede multiplicarse al unirse su efecto junto al de cadenas de polímeros orgánicos, polímeros inorgánicos u otros aditivos específicos.
Esta es la filosofía de los productos DEFLOC® S, donde tras su dosificación directa sobre la barbotina o con una disolución previa en agua, actúan como aditivo único en el proceso de defloculación. Dependiendo del tipo de pasta y sus características, así como del agua empleada, es necesario ajustar la formulación elegida.
Como productos de partido se recomienda el uso del DEFLOC® SH16 ó del DEFLOC® SP24.
- LÍQUIDOS (DEFLOC®)
Los productos DEFLOC® son productos líquidos fáciles de almacenar y dosificar. Son especialmente apropiados en los procesos de molinos continuos. Su formulación se basa, al igual que en los sistemas sólidos, en la acción conjunta de varios productos. Sobre una base mayoritaria de disoluciones de silicatos solubles, y dependiendo del tipo de pasta y del agua de proceso, se eligen el resto de aditivos y su porcentaje apropiado.
Como producto de partida se recomienda el uso del DEFLOC® 7525 para pastas difíciles de trabajar y el DEFLOC® 105 para pastas sin grandes problemas de defloculación.
Se recomienda un estudio personalizado para cada pasta. Los estudios de defloculación y la elección del sistema defloculante más apropiado para cada caso particular se desarrollan en IQE a través de ensayos de laboratorio tras obtener curvas de defloculación, estudiando diferentes tipos de defloculantes y optimizando el proceso y su consumo.
La composición de las pastas varía en función de las características deseadas de la pieza final a obtener, pero en todos los casos consiste en una mezcla de una o varias arcillas y desgrasantes, que pueden ser de varios tipos, cuarzo, feldespatos, etc. Toda esta mezcla debe ser homogeneizada y molida a tamaños muy finos para favorecer su posterior comportamiento en la cocción.
Durante la molienda en húmedo, con la introducción de un aditivo defloculante, se obtiene una barbotina o suspensión homogénea en agua de pequeñas partículas de cada uno de los componentes con una densidad alta entre 1.60 – 1.75 g/cc y una baja viscosidad, que permita bombearla y atomizarla / secarla sin dificultad y menor coste energético.
El comportamiento plástico de la mezcla arcilla/agua se debe a un estado “no libre” de las partículas planas de arcilla enlazadas entre si por cargas electrostáticas superficiales y enlaces H—OH . El mecanismo de la defloculación se basa en la rotura estos enlaces para que las partículas fluyan “de forma libre” por deslizamiento. Los defloculantes actúan por tres mecanismos:
FIGURA O ESQUEMA DE DEFLOCULACIÓN
- EFECTO ELECTROSTATICO: Disociación en agua produciendo cationes Na+ que aumentan el pH y sustituyen otros cationes “floculantes” en la estructura cristalina de la arcilla, como Ca2+, Fe3+, Mg2+.
- EFECTO ESTERICO: Liberación de polianiones en disolución que se adsorben electrostáticamente recubriendo las láminas de arcilla, produciendo partículas de carga negativa que se repelen mutuamente evitando su aglomeración o estado “no libre”.
- EFECTO COMPLEJANTE: Eliiminación del efecto de los cationes “floculantes” en disolución Ca, Mg , que consumen defloculante . Pueden actuar por precipitación química y/o efecto secuestrante.
Productos
DEFLOC® SH16
Sólido defloculante basado en polisilicatos alcalinos y otros polianiones. Es un sólido blanco, cristalino de aspecto granular. La mayor parte de sus partículas se encuentran en el rango 0.25 mm a 2.00 mm. Debido a su alta alcalinidad está clasificado como peligroso y su transporte regulado como ADR. Producto especialmente diseñado para pastas blancas de alta plasticidad.
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DEFLOC® SP24
Defloculante sólido basado en polisilicatos alcalinos y polianiones orgánicos de naturaleza alcalina. Es un sólido blanco, cristalino y de aspecto granular. La mayoría de las partículas tienen un tamaño comprendido en el rango de 0,25 mm a 2,00 mm.
Es un producto específicamente diseñado tanto para pasta blanca como roja.
Dada su elevada alcalinidad, se trata de un producto peligroso y su transporte se encuentra regulado por las normas ADR.
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DEFLOC® L 105
Líquido defloculante basado en polisilicatos alcalinos y polianiones orgánicos–inorgánicos con densidad media de 1,53 g/cm3 y con una materia seca del 43,5%. Es un producto líquido fácil de almacenar y dosificar. Esta especialmente diseñado para procesos de molinos continuos en pastas sin grandes exigencias para su defloculación.
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DEFLOC® L 7525
Líquido defloculante basado en polisilicatos alcalinos y polianiones orgánicos–inorgánicos con densidad media de 1,45 g/cm3 y con una materia seca del 36,5%. Es un producto líquido fácil de almacenar y dosificar. Esta especialmente diseñado para procesos de molinos continuos en pastas difíciles de tratar.
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OTROS DEFLOC®s
Se recomienda un estudio personalizado para cada pasta para poder lograr la configuración de un defloculante con una relación efectividad/coste adecuada. El servicio técnico de Industrias Químicas del Ebro S.A. se ofrece para realizar estudios de defloculación y la elección del sistema defloculante más apropiado para cada caso particular. La elección se realiza a través de ensayos de laboratorio con curvas de defloculación, estudiando diferentes tipos de defloculantes y optimizando el proceso y su consumo.
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METASILICATO SÓDICO
Silicato sódico sólido de relación molar n=1.0. Es un sólido blanco, cristalino de aspecto granular. La mayor parte de sus partículas se encuentran en el rango 0.25 mm a 2.00 mm. Debido a su alta alcalinidad está clasificado como peligroso y su transporte regulado como ADR. Se utiliza principalmente en sectores como la cerámica como defloculante básico. Se obtiene de la cristalización de una disolución de silicato sódico con una relación molar n=1.0. El producto fabricado por Industrias Químicas del Ebro S.A. es metasilicato sódico con cinco moles de agua: Na2O SiO2 5H2O.
