CZ294932B6 - Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad jejím bodem gelace, produkt získaný tímto způsobem a jeho použití - Google Patents

Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad jejím bodem gelace, produkt získaný tímto způsobem a jeho použití Download PDF

Info

Publication number
CZ294932B6
CZ294932B6 CZ19994656A CZ465699A CZ294932B6 CZ 294932 B6 CZ294932 B6 CZ 294932B6 CZ 19994656 A CZ19994656 A CZ 19994656A CZ 465699 A CZ465699 A CZ 465699A CZ 294932 B6 CZ294932 B6 CZ 294932B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
suspension
concentration
silica
weight
room temperature
Prior art date
Application number
CZ19994656A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ465699A3 (cs
Inventor
Francesco Todarello
Original Assignee
Grace Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=11405150&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ294932(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Grace Gmbh & Co. Kg filed Critical Grace Gmbh & Co. Kg
Publication of CZ465699A3 publication Critical patent/CZ465699A3/cs
Publication of CZ294932B6 publication Critical patent/CZ294932B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
    • B22C1/188—Alkali metal silicates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/70—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter
    • A23L2/82—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter by flocculation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/294—Inorganic additives, e.g. silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
    • C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
    • C01B33/1435—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates using ion exchangers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/146—After-treatment of sols
    • C01B33/148—Concentration; Drying; Dehydration; Stabilisation; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/02—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material
    • C12H1/04—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material
    • C12H1/0408—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material with the aid of inorganic added material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se připraví suspenze průchodem vodného roztoku křemičitanu alkalického kovu kolonou, obsahující silný katex, za získání nestabilní kyseliny křemičité s pH 2 až 3,5. Tento kyselý sol se stabilizuje intenzivním mícháním a rychlým přidáním alkalického křemičitanu na hodnotu pH 9 až 11, stabilizovaná suspenze se plní do odpařováků, kde se při teplotě od 90 do 98 .degree.C za vakua zahustí na koncentraci SiO.sub.2.n. v suspenzi 5 až 15 % hmotn. Suspenze se ochladí na teplotu místnosti nebo pod tuto teplotu a podrobí se ultrafiltraci, načež se u takto upravené suspenze upraví obsah kationtů a aniontů tak, aby byl kompatabilní s koncentrací suspenze a velikostí částic oxidu křemičitého. Takto získaná suspenze, která obsahuje částice oxidu křemičitého o velikosti menší než 10 nm s koncentrací vyšší než 50 % hmotn. má koncentraci nad bodem její gelace a je vhodná pro použití jako flokulační činidlo, přísada do plastů, nebo při výrobě papíru.ŕ

Description

Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu přípravy suspenze koloidního oxidu křemičitého ve vysoké koncentraci, zvláště v koncentraci nad odpovídajícím bodem gelace. Vynález se též týká produktu, získaného tímto způsobem a jeho použití.
Dosavadní stav techniky
Jsou již známy suspenze na bázi S1O2, obsahující oxid křemičitý v částicích velikosti řádově odpovídající nanometrům a s alkalickým pH, též nazývané bazický sol, stejně jako kyselé suspenze zvané kyselý sol, a nalézají uplatnění na příklad jako pojivá, používaná za vysokých teplot při přesném lití.
Suspenze tohoto typu, získané konvenčními postupy, se popisují v patentu UK 1 348 705. Zde popsaný výrobní způsob se zakládá na stupni ultrafíltrace, který je třeba přesně řídit zvláště z hlediska obsahu soli, s cílem předejít ireverzibilnímu vzniku gelu.
Patent US 5 458 812 popisuje způsob přípravy koloidního oxidu křemičitého ve třech reaktorech, uspořádaných v řadě. I v tomto případě se finální suspenze zahušťuje ultrafiltrací.
Oba výše uvedené způsoby umožňují vyrobit suspenze koloidního oxidu křemičitého s rozměrem dispergovaných částic v řádu desítek nanometrů. Při uvedených způsobech však existuje při dané průměrné velikosti ve vodě dispergovaných částic oxidu křemičitého hodnota koncentrace, zvaná bod gelace, pod níž dochází ke spontánní gelaci za současného shlukování částic oxidu křemičitého. Tyto dobře známé hodnoty (R. K. Iler, Chemie oxidu křemičitého, John Wiley and Sons, New York) dokazují, že čím menší je rozměr částice, tím nižší je koncentrace, při níž částice spontánně gelují. Tyto hodnoty (pro pH přibližně 9,5) jsou uvedeny níže:
Průměrná velikost částice (nm) Bod gelace (% hmotnostní) Měrný povrch m2/g
5 8-20 550
7 33-36 392
12 45-50 229
22 55-60 125
Uvedený rozměr částic všeobecně odpovídá udanému rozmezí měrných povrchů, vypočítaných pomocí následujícího vzorce:
Měrný povrch (m2/g) = 2750/průměr částice (nm) (citovaný odkaz).
Proto je při dané velikosti částic nemožné dosáhnout koncentrace nad odpovídajícím bodem gelace.
Nyní byly nalezeny provozní podmínky, umožňující překonat nedostatky až dosud známých řešení ze stavu techniky.
Dokument EP 0 464 289 popisuje suspenze solů oxidu křemičitého. Uvádí se zde, že pro dosažení obsahu 15 až 55 % hmotn. oxidu křemičitého lze sóly oxidu křemičitého koncentrovat pomocí známých postupů (jako je odpařování či ultrafíltrace). Také v tomto případě se však bere v úvahu, že výsledné koncentrace se nacházejí vždy značně pod limitní hodnotou bodu gelace,
-1 CZ 294932 B6 přičemž pouhý popis částic s granulometrii 5 až 30 nm s obsahem 30 ± 5 % hmotn. oxidu křemičitého, jak je uvedeno na str. 6, ř. 5 až 6 tohoto dokumentu, nemůže být považován za rozhodný údaj ktomu, že zde popsané suspenze mají svoji koncentraci nad bodem gelace. Naopak, při uvádění kroků způsobu přípravy, zvláště kroků, týkajících se výměny kationtů, dokument upozorňuje, že je třeba se kvůli problémům s gelací vysokým koncentracím oxidu křemičitého vyhnout.
Podstata vynálezu
Proto je cílem tohoto vynálezu poskytnout způsob, jak získat sol na bázi koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad příslušným bodem gelace.
Jiný cíl tohoto vynálezu spočívá v alkalické suspenzi na bázi koloidního oxidu křemičitého s obsahem oxidu křemičitého nad příslušným bodem gelace.
Další cíl tohoto vynálezu spočívá v použití alkalických suspenzí na bázi koloidního oxidu křemičitého s obsahem oxidu křemičitého nad příslušným bodem gelace jako pojivá v přísném lití.
Ještě jiné cíle vynálezu budou zřejmé na základě podrobného popisu tohoto vynálezu.
Pokud nebude jinak uvedeno, v popisu jsou všechna % vyjádřena jako % hmotnostní.
Stabilní výchozí suspenze, použitelná v tomto způsobu podle vynálezu, se získá průchodem vodného roztoku křemičitého alkalického kovu, například křemičitanu sodného v poměru SiO2/Na2O přibližně 3,36:1 (roztok, obsahující přibližně 5-6 % hmotnostních SiO2), při teplotě místnosti kolonou, obsahující silný katex, například RELITE® CF firmy Resindion za vzniku nestabilní křemičité kyseliny (kyselý sol), při finálním pH 2 až 3,5.
Kyselý sol se při teplotě místnosti stabilizuje tak, že se roztok intenzivně míchá a při teplotě místnosti se prudce přidá křemičitan alkalického kovu s cílem rychle zvýšit hodnotu pH z původní hodnoty 2 na finální hodnotu 9 až 11.
Například se k asi 10 m3 kyselého sólu může přidat asi 800 1 20-30% (hmotn.) roztoku křemičitanu sodného a tím se alkalita dříve kyselého sólu změní na zásaditost asi 10-160 meq/1.
Účelem prudkého přidání alkalického činidla je co nejrychleji opustit pásmo kritického pH, kde může dojít ke spontánnímu vzniku gelu.
Stabilizovaná suspenze se uvede do odpařováku a zahřívá. Uvedené zahuštění se provádí za varu při teplotě v rozmezí od 90 °C do 98 °C, s výhodou kolem 95 °C, a pod vakuem, a to na finální koncentraci SiO2 5-15 % hmotnostních, výhodně asi 6 % hmotnostních, při pH v rozmezí 9 a 10 a velikosti částic pod 10 nm, výhodně v rozmezí 2-5 nm.
Když se dosáhne požadované koncentrace, suspenze se podrobí ultrafiltraci za studená, přičemž se suspenze ochlazuje z teploty varu na pokojovou teplotu co nejrychleji, například pomocí vhodných tepelných výměníků. Pro představu o tom, kolik času je potřeba na operaci chlazení, se uvádí, že teplota klesne na 15-30 °C během několika hodin.
Při ultrafiltraci se mohou vhodně použít membrány, známé odborníkům, například deskové nebo spirálové (mez propustnosti /cut/ 10 000 až 30 000 daltonů).
Protože suspenze má sklon se při průchodu membránou zahřívat, doporučuje se teplotu kontrolovat, protože nesmí překročit 50 °C, jinak dojde ke změně meze propustnosti tj. jejímu zvýšení.
-2CZ 294932 B6
Při ultrafiltraci podle výše uvedeného popisu se výchozí suspenze zahustí, zatímco původní průměr částic se zachová: (totiž 2-5 nm s měrným povrchem 500-1000 m2/g). Z toho následuje, že se po dokončení ultrafiltrace získá suspenze s částicemi oxidu křemičitého velikosti pod 10 nm a s koncentrací vyšší než 50 % hmotnostních, výhodně vyšší než 30 % hmotnostních.
Za ultrafiltraci je nutné upravit obsah kationtů a aniontů, vzniklý zahuštěním průchodem membránami ultrafiltrace. Uvedený stupeň úpravy koncentrace iontů je důležitý, kdyby se správně neuskutečnil, zavinilo by to nestabilitu a gelování.
Tato úprava se provádí způsoby, známými odborníkům, například použitím iontoměničových pryskyřic.
V rámci tohoto vynálezu se tato úprava vhodně realizuje takto: určité množství produktu, výhodně 20 - 50 % celkového množství projde ložem silného katexu, například RELITE® CF od firmy Resindion který zachytí sodné ionty. Výsledný kyselý sol se smísí se zbytkem produktu. Určité množství, výhodně 20 až 50 % celkového množství se odebere z výsledné směsi a vede přes lože slabé aniontové pryskyřice, například RELITE® 4MS od firmy Resiondion. Eluát se smísí se zbytkem produktu.
Je výhodné, když je finální koncentrace stabilizujících iontů, kompatibilní s velikostí částic oxidu křemičitého a koncentracemi, vzniklými podle vynálezu, následující: síranové ionty: 20 až 400 mg/1, výhodně 100 až 170 mg/1, sodné ionty: 0,10 až 0,80 % hmotnostních, výhodně 0,27 až 0,40 % hmotnostních při měrném povrchu 400 až 600 m2/g, výhodně 527 až 550 m2/g.
Koncentrované roztoky podle vynálezu mají - díky svému vyššímu koncentračnímu stupni - širší aplikační oblast než odpovídající méně koncentrované roztoky. Je například známo, že koloidní oxid křemičitý se může použít jako flokulační činidlo například v potravinářském průmyslu místo bentonitu, nebo jako přísada do plastů a v papírenství.
Suspenze podle vynálezu jsou díky svému vysokému koncentračnímu stupni zvláště účinné při čeření bílého vína a ovocných šťáv, a zvyšují výtěžek čeřených produktů.
V oboru plastů pro potravinářský průmysl jsou suspenze podle vynálezu díky svému většímu specifickému povrchu velmi zajímavé, protože jsou jako regulátory osmózy účinnější než již známé produkty.
V papírenství jsou suspenze podle vynálezu zvláště výhodné, protože zadržují kapaliny.
Koncentrované roztoky podle vynálezu mohou být zvláště výhodně použity jak pojivá na bázi vody ve slévárenských technologiích, zejména pro technologie lití na vytavitelný model, a jsou šetrné z hlediska ochrany prostředí.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Popis způsobu výroby koloidního oxidu křemičitého
Do autoklávu se plnil sklovitý křemičitan (poměr SiO2/Na2O 3,36) při tlaku 5 až 6 atm. s takovým množstvím vody, aby se docílilo finální koncentrace křemičitanu 25 % hmotnostních. Tento roztok, původně zakalený vlivem přítomnosti jílu, plněného na křemičitém písku, se nejdříve dekantoval a potom plnil do flokulační nádrže, kde se zředil vodou na asi 20 %. Roztok se potom
-3 CZ 294932 B6 za míchání zahříval na teplotu asi 70 °C, přidalo se k němu nízkomolekulární kationtové vločkovací činidlo, při uvedené teplotě se asi 2 hodiny míchal a dekantoval 48 hodin. Získaná vyčeřená kapalina byla dále zředěna vodou na asi 5 %. Výsledný zředěný roztok měnil průchodem kolonou, obsahující silnou kationtovou pryskyřici RELITE® CF, křemičitanový sodík za vodíkový ion pryskyřice za vzniku nestabilní koloidní křemičité kyseliny (kyselý sol). 10 m3 uvedeného kyselého sólu se plnilo do nádrže, opatřené míchadlem tvaru lodního šroubu a intenzivně míchalo. Rychle se přidalo 800 1 alkalického silikátu s cílem zvýšit pH ze 2 na přibližně 10.
Stabilizovaný roztok se zahříval do varu (95 °C) pod vakuem do dosažení finální koncentrace SiO2 asi 6 % hmotnostních při pH asi 9,5 a velikosti částic 2 až 5 nm. Suspenze se během několika hodin ochladila z 95 °C na teplotu místnosti a podrobila ultrafíltraci. Ultrafíltrace se provedla plochou membránou, mající mez prostupnosti 20 000 daltonů. Po dokončení ultrafiltrace se získala suspenze s částicemi oxidu křemičitého o průměrné velikosti 2,6 nm.
Za ultrafíltraci se obsah kationtů a aniontů upravil odebráním 30 % produktu a jeho průchodem ložem silné kationtové pryskyřice RELITE® CF, jež váže sodík. Výsledný kyselý sol se smísil se zbytkem produktu. Z výsledné směsi se odtáhlo 30 % množství a vedlo přes lože slabé aniontové pryskyřice RELITE® 4MS. Eluát se smísil se zbytkem produktu.
Získaný finální produkt vykazoval tyto charakteristiky: koncentraci 25 % hmotnostních oxidu křemičitého;
specifický povrch 530 m2/g;
průměr částic 2,6 nm.
Získaný produkt, zde označovaný jako K, byl v následujících zkouškách používán jako vzorek.
Příklad 2
Test stability
Určité množství vzorku K původní teploty 20 °C, hustoty l,14g/cm3, viskozity 11 sec (měřená metodou výtokového pohárku Ford B4) a pH 10 se 20 dní udržovalo na 60 °C. Po této době, jež odpovídá 200 dnům při pokojové teplotě, měl produkt při teplotě 60 °C hustotu 1,13 g/cm3, viskozitu 11 sec (Ford B4) a pH 10. Po dalších 20 dnech při 60 °C nedošlo k žádné významné změně, což prokázalo velmi vysokou stabilitu.
Příklad 3
Výroba a charakterizace keramických skořepin pro přesné lití
Testy se prováděly se vzorkem K a se srovnávacím vzorkem zde označovaným jako A, který nebyl podroben ultrafíltraci a měl tyto charakteristiky: hustota 1,2 kg/dm3, SiO2 30 % hmotnostních, pH 9,5, obsah Na2O 0,30 %, průměr částice 12 nm, specifický povrch 300 m2/g, Cl 50 ppm, SO42 450 ppm.
Srovnávací vzorek byl vybrán na základě následujícího kritéria: výrobek měl vykazovat měrný povrch menší než referenční vzorek, který měl povrch 500 m2/g minimálně a vyšší obsah oxidu křemičitého. Takto mohl být zjišťován účinek uvedených dvou fyzikálních údajů na mechanickou pevnost a propustnost.
-4CZ 294932 B6
Cílem bylo ukázat, jak by mohl snížený obsah oxidu křemičitého (a následně snížení celkových výrobních nákladů), kompenzovaný zvětšeným specifickým povrchem, udržet mechanické vlastnosti (modul pevnosti v přetržení MOR při teplotě místnosti a při vysoké teplotě) na úrovni průmyslově přijatelných norem a zvětšit permeabilitu při teplotě místnosti a vysokých teplotách (900 °C). Skořepiny se vyráběly následujícím způsobem:
- Příprava voskových dílů vstřikováním syntetického materiálu v kapalném stavu pod tlakem do formy.
- Spojování voskových dílů svářením na větší jednotky (klastry) včetně požadovaných dílů, vtoků, keramických spojovacích prvků, (pokud jich je třeba), za účelem povlékání žárovzdomým materiálem.
- Povlékání klastrů keramickým materiálem pomocí malého počtu střídavého namáčení do lázní, obsahujících jednak pojivo, jednak keramický materiál a posypem žárovzdomým pískem.
Tímto způsobem se získala keramická skořepina, jež se nakonec sušila za kontrolovaných podmínek vlhkosti a teploty.
- Odstranění vosku z keramické skořepiny odvoskováním v autoklávu při tlaku maximálně 10 atm.
Získané skořepiny se nazývaly skořepiny K a A.
Pro potřeby srovnání byly připraveny namáčecí lázně pro výrobu keramických skořepin, použitelných pro odlévání s oběma vzorky K i A. Výrobní cykly se lišily v závislosti na dobách průběžného sušení a na příslušných podmínkách (s ventilací nebo bez) podle tabulky 1.
Tabulka 1
Pojivo A Pojivo K
Průběžné sušení bez ventilace 1 hod. Al K1
Průběžné sušení s ventilací 1 hod. A1V K1V
Průběžné sušení bez ventilace n hod. An Kn
Průběžné sušení s ventilací n hod. AnV KnV
Byly připraveny primární a sekundární lázně pro pojivo A i K, jak uvádí tabulka 2.
-5CZ 294932 B6
Tabulka 2
Pojivo Pojivo A a K
Plnivo do primární lázně Zirkosil - 200 mesh
Poměr primární lázeň/pojivo 4,5 kg/1
Odpěňovadlo 1% oktylalkohol
Smáčedlo 0,5% Synperonic
Viskozita (primární lázeň) 90 (FORD B4)
Plnivo do sekundární lázně Molochite - 200 mesh
Poměr sekundární lázeň/pojivo 2 kg/1
Viskozita (sekundární lázeň) 30 (FORD B4)
Pomocí výše uvedených lázní se připravily keramické skořepiny způsoby, uvedenými v tabulce
3. V tabulce 4 jsou popsány podmínky vypalování a lití pro skořepiny, vyrobené pomocí pojiv 5 K a A. S takto získanými skořepinami se provedly mechanické testy, přičemž se modul pevnosti v přetržení (MOR) stanovil při teplotě místnosti a při 900 °C.
Zkoušky se prováděly s přístrojem NEITZSCH TESTER 422S.
Tabulka 3
Posypový písek
Počet primárních vrstev 1 zirkon 80/120
Počet sekundárních vrstev 3 3 4- konečná úprava molochite 30/80 molochite 30/80
Průběžné sušení 1 až 4 hodiny
Konečné sušení 24 hodiny
Podmínky sušení 45 % ± 5 % UR 21,5 ± 1,5 °C s/bez ventilace
Odvoskování v autoklávu 10 min., 8 atm.
-6CZ 294932 B6
Tabulka 4
skořepina A skořepina K
Skořepinový odlitek (identifikace) Al(2) a A1V K1(2) a K1V
Zkušební odlitky 3 3
Podmínky předehřívání 1150 °C, 1 hod. 1150 °C, 1 hod.
Typ slitiny AISI 316 ÁISI 316
Teplota při lití 1550 °C 1550 °C
Poznámky lití do uzavřených forem lití do uzavřených forem
Kvalita povrchu dobrá dobrá
Vysokoteplotní testy se prováděly následujícím způsobem:
- odvoskování zkušebních vzorků v autoklávu,
- vypalování při teplotách do 1000 °C bez přerušení,
- chlazení na nízkou teplotu v peci,
- umístění zkušebního vzorku v přístroji při teplotě místnosti,
- zahřívání zkušebních vzorků v přístroji při teplotách do 900 °C,
- zkoušky pevnosti v ohybu za vysoké teploty.
Pokud jde o zkoušky prováděné za pokojové teploty a hodnoty modulu pevnosti v přetržení skořepin, získaných za pomoci pojivá A (s nuceným větráním nebo bez) jsou v průměru vyšší než hodnoty získané s pojivém K. (Tabulka 5 - Hodnoty modulu pevnosti v přetržení při teplotě místnosti a při 900 °C vyjádřeny v MPa).
Tabulka 5
Teplota místnosti 900 °C
Doba průběžného sušení 1 2 3 4 1 4
A 6, 63 6,86 6,56 8,57 14,65 15,20
AV 6,29 7,40 6,21 7,26 14,65 14,35
K 5,12 5,86 6,15 6,77 15,05 14,45
KV 5,60 5,17 5, 62 5, 68 13,05 14,90
Ref. průmyslová hodnota 5 5 5 5 12 12
V každém případě jsou v obou případech hodnoty vyšší než 5 MPa, které jsou někteiými průmyslovými slévárnami uváděny jako minimální referenční hodnota.
Hodnoty odolnosti proti teplu (po 1 a 4 hodinách průběžného sušení) (tabulka 5) jsou srovnatelné 5 s referenčními, ale jsou vyšší než pro průmysl uváděná hodnota 12 MPa.
Je třeba mít na paměti, že modul pevnosti v přetržení je měřítkem namáhání, jemuž je zkušební vzorek vystaven; tato míra do značné míry závisí na tloušťce skořepiny. Mírou celkové odolnosti skořepiny je však pevnost v tahu (viz tabulka 6 - Pevnost v tahu při pokojové teplotě, vyjádřená 10 jako N). Jak lze vidět v tabulce 6, skořepiny K jsou v průměru odolnější než skořepiny A. Větší odolnost, vyjádřená vyšší pevností v tahu, je v přísném souladu s výskytem prasklin v keramických skořepinách.
Tabulka 6
Pevnost v tahu při pokojové teplotě
Doby ventilace a podmínky (hod.) A K
1 31 25,8
IV 25,4 29
2 31,3 41,7
2V 32,3 28,3
3 32, 4 35,7
3V 23,8 28
4 37,5 49
4V 28,3 28,5
Se získanými skořepinami se prováděly zkoušky propustnosti při teplot místnosti a při teplotě 20 9 00 °C. Prováděly se podle normy ICI 775-83.
Testy permeability jsou obvykle prováděny pro předvídání chování skořepin při odvoskování a při plnění litým kovem. Dobrá propustnost při teplotě místnosti je v příčinném vztahu s dobrou funkcí skořepiny při odvoskování (nedochází ke vzniku prasklin); za vysoké teploty zase infor25 muje o chování při plnění slitiny do keramických forem.
Ze srovnání zkoušek, provedených se vzorky A a K vyplývá, že při teplotě místnosti mají oba produkty téměř totožné charakteristiky, zatímco za vysoké teploty (900 °C) jsou produkty podle vynálezu rozhodně lepší (viz tabulka 7 - Testy propustnosti při teplotě místnosti a při 900 °C).
-8CZ 294932 B6
Tabulka 7
Vzorek Propustnost při teplotě místnosti (10~5) Propustnost při teplotě 900 °C (10‘5)
A3/1 84,9 6,29
A3/2 83,5 6,96
A3/3 92,7 6,55
A3/4 99,3 7,55
A2V/1 103 10,4
A2V/2 96, 4 6,82
A2V/3 88,2 6,24
A2V/4 94,6 6,39
A2V/5 103 8,79
K3/1 178 20,6
K3/2 204 28,8
K3/3 188 25,5
K3/4 197 25,5
K3/5 200 29,1
K2V/1 169 28,1
K2V/2 171 24,8
K2V/3 184 26,2
K2V/4 185 26,2
K2V/5 164 20, 6
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého SiO2 v koncentraci nad jejím bodem gelace, vyznačující se tím, že se
    - připraví suspenze průchodem vodného roztoku křemičitanu alkalického kovu kolonou, obsahující silnou kationtovou pryskyřici za teploty místnosti za získání nestabilní kyseliny křemičité s konečným pH 2 až 3,5;
    - stabilizuje kyselý sol při pokojové teplotě intenzivním mícháním a rychlým přidáním alkalického křemičitanu, čímž se zdvihne pH na konečnou hodnotu 9 až 11;
    - stabilizovaná suspenze plní do odpařováku, kde se zahustí při teplotě v rozmezí od 90 °C do 98 °C za vakua a získá se konečná koncentrace SiO2 v suspenzi 5 až 15 % hmotnostních, přičemž pH je v rozmezí od 9 do 10 a velikost částic je pod 10 nm;
    -9CZ 294932 B6
    - suspenze podrobí ultrafíltraci za studená, přičemž se uvedená suspenze ochladí z teploty varu na teplotu místnosti nebo pod ní co nejrychleji;
    - takto získaná suspenze podrobí stabilizačnímu stupni, při němž se obsah kationtů a aniontů upraví tak, aby byl kompatibilní s velikostí částic oxidu křemičitého a koncentrací suspenze oxidu křemičitého.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se křemičitanem rozumí křemičitan sodný s poměrem SiCfy/NaCb na 3,36 : 1.
  3. 3. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se ve stupni ultrafíltrace chlazení provádí déle než dvě hodiny.
  4. 4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se ve stupni ultrafíltrace chlazení provádí na teplotu 15 až 30 °C.
  5. 5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se ultrafíltrace provádí na membránách s mezí prostupnosti 10 000 až 30 000 daltonů.
  6. 6. Způsob podle kteréhokoliv nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že se ve stupni ultrafíltrace teplota udržuje pod 50 °C.
  7. 7. Způsob podle kteréhokoliv nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že se stabilizační stupeň provádí tak, že 20 až 50 % suspenze z jejího celkového množství prochází ložem silného katexu který váže sodík a výsledný kyselý sol se smísí se zbytkem produktu, potom se 20 až 50 % celkového množství z této směsi odebere a prochází ložem slabého anexu a eluát se smísí se zbytkem produktu.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že konečná koncentrace stabilizujících iontů kompatibilní s velikostí částic a koncentrací oxidu křemičitého v suspenzi je následující: síranové ionty 20 až 400 mg/1 a sodné ionty 0,10 až 0,80 % hmotnostních při měrném povrchu 480 až 600 m2/g.
  9. 9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že konečná koncentrace stabilizujících iontů kompatibilní s velikostí částic a koncentrací oxidu křemičitého v suspenzi je následující: síranové ionty 100 až 170 mg/1 a sodné ionty 0,27 až 0,40% hmotnostních při měrném povrchu 527 až 550 m2/g.
  10. 10. Suspenze koloidního oxidu křemičitého, získaná způsobem podle nároků 1 až 9, v y z n a čující se tím, že má koncentraci nad bodem její gelace a obsahuje částice oxidu křemičitého o velikosti menší než 10 nm s koncentrací vyšší než 50 % hmotnostních.
  11. 11. Suspenze koloidního oxidu křemičitého, získaná způsobem podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že má koncentraci nad bodem její gelace a obsahuje částice oxidu křemičitého o velikosti menší než 10 nm s koncentrací vyšší než 30 % hmotnostních.
  12. 12. Použití suspenze podle jednoho z nároků 10 až 11 jako flokulačního činidla.
  13. 13. Použití suspenze podle jednoho z nároků 10 a 11 jako flokulačního činidla v potravinářství.
  14. 14. Použití suspenze podle jednoho z nároků 10 a 11 jako přísady do plastů pro potraviny.
    -10CZ 294932 B6
  15. 15. Použití suspenze podle jednoho z nároků 10 a 11 jako přísady při výrobě papíru.
  16. 16. Odlitky, lité na vytavitelný model, získané z výchozí suspenze podle nároků 10 a 11,
    5 vyznačující se tím, že jejich propustnost při 900 °C je rovna nebo větší než 20,6.10’5 m2.
CZ19994656A 1997-07-01 1998-06-30 Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad jejím bodem gelace, produkt získaný tímto způsobem a jeho použití CZ294932B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT97RM000391A IT1293068B1 (it) 1997-07-01 1997-07-01 Procedimento per ottenere una sospensione di silice colloidale ad elevata concentrazione e prodotto cosi' ottenuto

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ465699A3 CZ465699A3 (cs) 2000-06-14
CZ294932B6 true CZ294932B6 (cs) 2005-04-13

Family

ID=11405150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19994656A CZ294932B6 (cs) 1997-07-01 1998-06-30 Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad jejím bodem gelace, produkt získaný tímto způsobem a jeho použití

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0996588B1 (cs)
CN (1) CN1261860A (cs)
AT (1) ATE208739T1 (cs)
AU (1) AU8802998A (cs)
CZ (1) CZ294932B6 (cs)
DE (1) DE69802538T2 (cs)
IT (1) IT1293068B1 (cs)
WO (1) WO1999001377A1 (cs)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2133030A1 (en) 1997-06-27 2009-12-16 The Trustees of Columbia University of the City of New York Method and apparatus for circulatory valve repair
FR2768324B1 (fr) 1997-09-12 1999-12-10 Jacques Seguin Instrument chirurgical permettant, par voie percutanee, de fixer l'une a l'autre deux zones de tissu mou, normalement mutuellement distantes
US6752813B2 (en) 1999-04-09 2004-06-22 Evalve, Inc. Methods and devices for capturing and fixing leaflets in valve repair
US7666204B2 (en) 1999-04-09 2010-02-23 Evalve, Inc. Multi-catheter steerable guiding system and methods of use
US10327743B2 (en) 1999-04-09 2019-06-25 Evalve, Inc. Device and methods for endoscopic annuloplasty
EP2078498B1 (en) 1999-04-09 2010-12-22 Evalve, Inc. Apparatus for cardiac valve repair
US8216256B2 (en) 1999-04-09 2012-07-10 Evalve, Inc. Detachment mechanism for implantable fixation devices
US7811296B2 (en) 1999-04-09 2010-10-12 Evalve, Inc. Fixation devices for variation in engagement of tissue
US20040044350A1 (en) 1999-04-09 2004-03-04 Evalve, Inc. Steerable access sheath and methods of use
US6747065B1 (en) * 2000-09-01 2004-06-08 Chemical Products Corporation System and method for producing high purity colloidal silica and potassium hydroxide
FR2819245B1 (fr) * 2001-01-09 2004-11-26 Clariant Nouvelles suspensions aqueuses de silice colloidale anionique de ph neutre et leur procede de preparation, et leurs applications
AU2002246036A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-30 Consorzio Interuniversitario Per Lo Sviluppo Dei Sistemi A Grande Interfase C.S.G.I. Basic suspension, its preparation and process for paper deacidification
DE10205007A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten mit schmutz- und wasserabweisenden Eigenschaften
US7048754B2 (en) 2002-03-01 2006-05-23 Evalve, Inc. Suture fasteners and methods of use
PL202648B1 (pl) † 2002-10-14 2009-07-31 Akzo Nobel Nv Sposób wytwarzania trwałej, wodnej dyspersji, trwała wodna dyspersja oraz zastosowania trwałej wodnej dyspersji
US7544726B2 (en) * 2002-10-14 2009-06-09 Akzo Nobel N.V. Colloidal silica composition
US10646229B2 (en) 2003-05-19 2020-05-12 Evalve, Inc. Fixation devices, systems and methods for engaging tissue
EP3143944B1 (en) 2004-05-14 2018-08-01 Evalve, Inc. Locking mechanisms for fixation devices
CA2597066C (en) 2005-02-07 2014-04-15 Evalve, Inc. Methods, systems and devices for cardiac valve repair
DE102006044520A1 (de) * 2006-09-21 2008-04-03 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Herstellung feststoffreicher Kieselsole
EP2151466A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-10 SiNatur GmbH Biologically active silicic acid
ES2345599B1 (es) 2009-03-26 2011-07-21 Universidad Del Pais Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea Procedimiento para la preparacion de una estructura monolitica a basede zeolita.
EP2477555B1 (en) 2009-09-15 2013-12-25 Evalve, Inc. Device for cardiac valve repair
US10076327B2 (en) 2010-09-14 2018-09-18 Evalve, Inc. Flexible actuator mandrel for tissue apposition systems
WO2012175529A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Method for concentrating an aqueous silicon dioxide dispersion
US9011468B2 (en) 2011-09-13 2015-04-21 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Independent gripper
US8945177B2 (en) 2011-09-13 2015-02-03 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Gripper pusher mechanism for tissue apposition systems
CN106414327B (zh) * 2013-11-25 2019-05-31 艺康美国股份有限公司 稳定的含水胶态二氧化硅产品及其制备和使用方法
US10390943B2 (en) 2014-03-17 2019-08-27 Evalve, Inc. Double orifice device for transcatheter mitral valve replacement
US9572666B2 (en) 2014-03-17 2017-02-21 Evalve, Inc. Mitral valve fixation device removal devices and methods
US10188392B2 (en) 2014-12-19 2019-01-29 Abbott Cardiovascular Systems, Inc. Grasping for tissue repair
US10524912B2 (en) 2015-04-02 2020-01-07 Abbott Cardiovascular Systems, Inc. Tissue fixation devices and methods
US10667815B2 (en) 2015-07-21 2020-06-02 Evalve, Inc. Tissue grasping devices and related methods
US10736632B2 (en) 2016-07-06 2020-08-11 Evalve, Inc. Methods and devices for valve clip excision
US11185413B2 (en) 2016-07-13 2021-11-30 Medfree, Inc. Tissue grasping devices and related methods
US11071564B2 (en) 2016-10-05 2021-07-27 Evalve, Inc. Cardiac valve cutting device
US10363138B2 (en) 2016-11-09 2019-07-30 Evalve, Inc. Devices for adjusting the curvature of cardiac valve structures
US10398552B2 (en) 2016-11-15 2019-09-03 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Fixation devices, systems and methods for heart valve leaf repair
US10426616B2 (en) 2016-11-17 2019-10-01 Evalve, Inc. Cardiac implant delivery system
US10779837B2 (en) 2016-12-08 2020-09-22 Evalve, Inc. Adjustable arm device for grasping tissues
US11065119B2 (en) 2017-05-12 2021-07-20 Evalve, Inc. Long arm valve repair clip
CN118044923A (zh) 2018-01-16 2024-05-17 迈德福瑞公司 组织抓取装置和相关方法
WO2021011655A1 (en) 2019-07-15 2021-01-21 Evalve, Inc. Proximal element actuator fixation and release mechanisms
CN114449979A (zh) 2019-07-15 2022-05-06 埃瓦尔维公司 独立的近端元件致动方法
US12048448B2 (en) 2020-05-06 2024-07-30 Evalve, Inc. Leaflet grasping and cutting device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2750345A (en) * 1954-02-25 1956-06-12 Du Pont Process for producing sols of 5-8 millimicron silica particles, and product
US2833724A (en) * 1954-09-28 1958-05-06 Du Pont Concentrating silica sols without particle growth
US3502593A (en) * 1966-10-18 1970-03-24 Nalco Chemical Co Method for preparing a small particle size silica sol
US3582494A (en) * 1968-03-27 1971-06-01 Nalco Chemical Co Method of preparing alkaline salt-free aqueous colloidal sols
DE2607532C2 (de) * 1976-02-25 1982-02-11 Röhm GmbH, 6100 Darmstadt Verfahren zum Klären von Kernobstsaft
JPH067972B2 (ja) * 1985-12-20 1994-02-02 旭電化工業株式会社 精密鋳造用スラリ−組成物
US4915870A (en) * 1988-10-07 1990-04-10 Nalco Chemical Company Process for the manufacture of potassium stabilized silica sols
SE500367C2 (sv) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler och förfarande för framställning av papper
US5100581A (en) * 1990-02-22 1992-03-31 Nissan Chemical Industries Ltd. Method of preparing high-purity aqueous silica sol
DE69014104T2 (de) * 1990-07-02 1995-05-24 Nalco Chemical Co Herstellung von Kieselsäuresolen.
DE4216119C2 (de) * 1992-05-15 1995-08-10 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung und Konzentrierung von Kieselsolen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0996588A1 (en) 2000-05-03
CN1261860A (zh) 2000-08-02
DE69802538D1 (de) 2001-12-20
WO1999001377A1 (en) 1999-01-14
ITRM970391A0 (cs) 1997-07-01
ITRM970391A1 (it) 1999-01-01
IT1293068B1 (it) 1999-02-11
AU8802998A (en) 1999-01-25
ATE208739T1 (de) 2001-11-15
DE69802538T2 (de) 2002-05-23
CZ465699A3 (cs) 2000-06-14
EP0996588B1 (en) 2001-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ294932B6 (cs) Způsob získání suspenze koloidního oxidu křemičitého v koncentraci nad jejím bodem gelace, produkt získaný tímto způsobem a jeho použití
DK175640B1 (da) Stabil silicasol og fremgangsmåde til fremstilling af samme
DE69019466T2 (de) Verfahren zum Giessen eines reaktiven Metalles auf eine Oberfläche, die aus einem Yttriumoxid enthaltenden Schlicken hergestellt ist.
EP2014392B1 (de) Formstoffmischung, Formling für Giessereizwecke und Verfahren zur Herstellung eines Formlings
EP0796681A2 (en) Binders for cores and molds
CA2177716C (en) Foundry binder
DE3880886T2 (de) Sol-Gel-Verfahren zur Herstellung von Gläsern mit ultraniedriger Ausdehnung.
JP2009137836A (ja) ゾルゲル法によるガラス質モノリスの製造法
JPS6191077A (ja) セラミツク繊維、細分された耐火物質および普通の添加物を含む水性分散系から軽量成形体を製造する方法
JPH0242093B2 (cs)
US3248237A (en) Compositions of matter containing organic silicates
EP1292384B2 (en) Method for the preparation of a colloidal silicate dispersion,
RU2236374C2 (ru) Способ получения кремнийсодержащего связующего
US2949375A (en) Siliceous casting cores
DE102020119013A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Artikels zur Verwendung in der Gießereiindustrie, entsprechende Form, Kern, Speiserelement oder Formstoffmischung sowie Vorrichtungen und Verwendungen
RU2433953C1 (ru) Способ получения золя оксида кремния, модифицированного алюминатом натрия
JP3159771B2 (ja) 鋳型材
JPS6345114A (ja) シリカゾルの製造方法
SU1565565A1 (ru) Способ приготовлени жидкостекольного св зующего дл изготовлени литейных форм и стержней
CN110643206A (zh) 高分散白炭黑的生产方法
RU2283276C2 (ru) Способ получения жидкого стекла из силиката натрия
JPH0457604B2 (cs)
US11679986B2 (en) Stable solution of sodium and iron silicate, process for preparing said solution and uses thereof
FI122069B (fi) Menetelmä happosilikaattiliuoksen valmistamiseksi
RU2324651C1 (ru) Способ получения жидкого стекла из диатомита

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20060630