FR2550781A1 - Promoting release of water from fine grain compsn. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé destiné à favoriser le rejet d'eau par des pâtes céramiques à grains Fins et 9 grains très fins essentiellement de limons et d'argile.The present invention relates to a process intended to promote the rejection of water by ceramic pastes with fine grains and 9 very fine grains essentially of silts and clay.
Dans l'industrie céramique, notamment dans l'industrie des briques et des tuiles, l'industrie de la porcelaine, l'eau liée physiquement à la masse d'argile est éliminée par séchage.In the ceramic industry, especially in the brick and tile industry, the porcelain industry, the water physically linked to the clay mass is removed by drying.
Ce procédé est très coûteux en raison des dépenses élevées d'énergie et de temps qu'il entraine.This process is very expensive because of the high expenditure of energy and time which it entails.
De plus, lors de l'extraction de l'eau physiquement liée à la masse, la masse d'argile rétrécit et il en résulte des tensions dans le cas où le séchage se produit de façon irrègulière qui peuvent entrainer des fissures dans l'argile et aller même jusqu'à sa destruction.In addition, during the extraction of water physically linked to the mass, the mass of clay shrinks and this results in tensions in the case where the drying occurs irregularly which can cause cracks in the clay. and even go so far as to destroy it.
Jusqu'ici, pour éviter ces cas de séchage irréguliers,on ajoutait en général des matières dites amaigrissantes dans les masses d'argile.Until now, to avoid these irregular drying cases, so-called slimming materials have generally been added to the clay masses.
On connait également les essais qui consistent à ajouter des substances haut-polymères organiques, telles que des agents dispersants pour réduire le retrait dO au séchage et les cas de fissures.We also know the tests which consist in adding organic high-polymer substances, such as dispersing agents to reduce the shrinkage of O on drying and the cases of cracks.
Toutefois jusqu'ici, toutes ces expérimentations n'ont pas apportées les résultats positifs escomptés.However, so far, all of these experiments have not brought the expected positive results.
La présente invention se propose donc de mettre au point un procédé permettant de favoriser une émission d'eau par rejet par les pâtes à grains fins et à grains très fins, notamment les limons et l'argile.The present invention therefore proposes to develop a process for promoting the emission of water by rejection by pasta with fine grains and very fine grains, especially silts and clay.
Le but de cette invention sera atteint par l'addition dans les pâtes céramiques d'agrégats, solubles dans l'eau à base organique ou anorganique.The object of this invention will be achieved by the addition to the ceramic pastes of aggregates, soluble in water on an organic or inorganic basis.
Par agrégats, il faut entendre par opposition aux agents de disper sion les substances qui ont un effet de coagulation et de floculation, c'est à dire un effet de grossissement du grain sur les pates céramiques à grains fins et à grains très fins.By aggregates is meant, as opposed to dispersing agents, substances which have a coagulation and flocculation effect, that is to say a grain-enlarging effect on fine and very fine grain ceramic pastes.
De tels agrégats ont déjà été utilisés pour le grossissement des grains de boue et également pour la formation de sédiments à dépôt rapide lors de l'épuration des eaux.Such aggregates have already been used for the enlargement of the grains of mud and also for the formation of sediments with rapid deposition during the purification of water.
Les agrégats agissent sur les grains plus grossiers d'argile tandis que les plus grands pores des briques brutes sont conservés et facilitent l'extraction de l'eau des briques brutes.The aggregates act on the coarser grains of clay while the larger pores of the raw bricks are preserved and facilitate the extraction of water from the raw bricks.
Contrairement à cela, il a été constaté que les substances utilisées jusqu'ici comme agent de dispersion ont un effet de réaction à lin- térieur de la structure des pâtes céramiques qui entrain une condensation et également rendent difficile l'élimination de l'eau.Contrary to this, it has been found that the substances hitherto used as a dispersing agent have a reaction effect inside the structure of the ceramic pastes which causes condensation and also makes it difficult to remove the water.
Les agrégats les plus appropriés sont tous les agents de floculation organiques tels que les agents de floculation non ioniques, les agents de floculation anioniques et les agents de floculation cationiques.The most suitable aggregates are all organic flocculating agents such as nonionic flocculating agents, anionic flocculating agents and cationic flocculating agents.
On peut citer parmi ces agents de floculation les polysaccharides, les alcools polyvinyliques, les polyacrylamides, les polyacrylonitriles hydrolysés (acides polyacryliques), les copolymères d'acétate de vinyl d'acide maléique, les dérivés de cellulose tels que la cellulose carboxyméthylique de sodium, la cellulose hydroxyéthylique de carboxyméthylème acétate de cellulose, hydroxyscétate de poly-B-dimethyl-aminethylmethacrylate, bromure de polyvinylbutylpyridonium copolymère styrène N methyl 2 vinylpyridin-methosulfate particulièrement avec un poids moléculaire d'environ 200.000, les sels d'ammonium quaternaire, organique, à chaine longue, chlorure de dimethyl dialkylammonium, essentiellement ceux dont le groupe de dialkyle est composé de chaines de carbone et hydrogène C18 linéaires et autres.Among these flocculating agents, mention may be made of polysaccharides, polyvinyl alcohols, polyacrylamides, hydrolysed polyacrylonitriles (polyacrylic acids), vinyl acetate copolymers of maleic acid, cellulose derivatives such as sodium carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose from carboxymethylem cellulose acetate, poly-B-dimethyl-aminethylmethacrylate hydroxyscetate, polyvinylbutylpyridonium bromide styrene N methyl 2 vinylpyridin-methosulfate copolymer, particularly with a molecular weight of approximately 200,000, quaternary ammonium salts, organic, to long chain, dimethyl dialkylammonium chloride, essentially those in which the dialkyl group is composed of linear C18 carbon and hydrogen chains and others.
Parmi les agents de floculation, on compte encore des cations polyvalents inorganiques tels que les ions Ca++, Fe+++, AI+++.Among the flocculating agents, there are also polyvalent inorganic cations such as the ions Ca ++, Fe +++, AI +++.
neux-ci sont généralement utilisés sous forme de sels solubles dans l'eau, par exemple sous forme d'ammonium ferrique (III) ou de chlorure ferrique (III). These are generally used in the form of water-soluble salts, for example in the form of ferric ammonium (III) or ferric chloride (III).
Les agrégats suivants se sont avérés particulièrement appropriés.The following aggregates have been found to be particularly suitable.
Les polyacrylonitriles hydrolysés (acides polyacryliques) essentiel leent avec des poids moléculaires de 70.000 à 80.000 ainsi que leurs sels, tels que les sels de sodium, de la formule générale sui vante
Copolymères de combinaisons vinyliques non ioniques (acrylnitrile, acrylamide, acétate de vinyle avec ses produits hydrolysés, alcool de vinyl) et combinaisons vinyliques ioniques (sels de calcium, d'ammonium ou de sodium des acides maléiques et acryliques) qui sont polymérisés en molécules haut polymères saturées. Copolymers of nonionic vinyl combinations (acrylnitrile, acrylamide, vinyl acetate with its hydrolyzed products, vinyl alcohol) and ionic vinyl combinations (calcium, ammonium or sodium salts of maleic and acrylic acids) which are polymerized into high molecules saturated polymers.
On peut citer une substance telle que VAMA, un copolymère d'acétate vinylique et d'ester méthylique partiel d'acide maléique contenant 5,4 m de calcium et d'un poids moléculaire d'environ 200.000 avec la formule générale suivante
De telles substances sont disponibles dans le commerce notamment sous le nom de CRD 186 ou de Krilium.Such substances are commercially available, in particular under the name CRD 186 or Krilium.
La cellule carboxyméthylique, notamment sous forme de sel de sodium est disponible dans le commerce sous le nom de Methocel ainsi que l'acétate de cellulose ou la cellulose carboxymethylhydroxyéthyli que. The carboxymethyl cell, in particular in the form of the sodium salt, is commercially available under the name Methocel as well as cellulose acetate or carboxymethylhydroxyethyl cellulose.
Les substances les plus adaptées au but de l'invention sont les amides d'acide polyacrylique sous forme non ionique, anionique ou cationique.The most suitable substances for the purpose of the invention are polyacrylic acid amides in nonionic, anionic or cationic form.
Les amides polyacryliques, anioniques contiennent des groupes carboxyles tandis que les amides polyacryliques cationiques contiennent des groupes d'ammonium, notamment des groupes d'ammonium alkyde. Polyacrylic, anionic amides contain carboxyl groups while cationic polyacrylic amides contain ammonium groups, especially alkyd ammonium groups.
Ces substances sont disponibles dans le commerce sous le nom d'agents de floculation Nalco ou Sedipur, par exemple Sedipur PF 2-- PR
TR 2 - TR.These substances are commercially available as flocculating agents Nalco or Sedipur, for example Sedipur PF 2-- PR
TR 2 - TR.
Des polymères sont généralement introduits par quantité de 0,001 à 0,1 % en poids par rapport au poids à l'état sec de la matière céramique.Polymers are generally introduced in an amount of 0.001 to 0.1% by weight relative to the dry weight of the ceramic material.
On utilise de préférence des quantités comprises entre 0,01 et 0,05L en poids.Preferably, amounts of between 0.01 and 0.05 L are used by weight.
Sont plus particulièrement utilisées les quantités comprises entre 0,01 et 0,02 % en poids.More particularly used are the amounts between 0.01 and 0.02% by weight.
I1 a été démontré que l'effet de quantités inférieures à 0,001 S en poids n'est plus satisfaisant. It has been shown that the effect of amounts less than 0.001% by weight is no longer satisfactory.
Pour des quantités ajoutées supérieures à 0,1 % en poids, on n'a observé en général aucune amélioration de l'effet de sorte qu'une addition de plus forte concentration n'est pas en général appropriée en raison des frais supplémentaires que cela entraine.For added amounts greater than 0.1% by weight, generally no improvement in the effect has been observed so that an addition of higher concentration is generally not appropriate due to the additional costs involved. trains.
Des polymères peuvent être mélangés à l'argile par des procédés quelconques tels que pétrissage, pulvérisation, etc..Polymers can be mixed with clay by any methods such as kneading, spraying, etc.
De préférence, le polymère est ajouté à l'eau de délayage avec laquelle l'argile est traitée.Preferably, the polymer is added to the dilution water with which the clay is treated.
Le procédé défini par l'invention est destiné à agir favorablement sur le rejet d'eau de toutes les pâtes d'argile plus particulièrement de celles qui ont été traitées par addition d'eau de délayage.The process defined by the invention is intended to act favorably on the rejection of water from all clay pastes, more particularly from those which have been treated by the addition of thinner water.
On peut citer les céramiques et/ou pâtes céramiques ou les pâtes argileuses destinées à la fabrication de briques, tuiles, terres cuites, matériaux réfractaires, produits céramiques tels que la porcelaine, les faiences, etc... Mention may be made of ceramics and / or ceramic pastes or clay pastes intended for the manufacture of bricks, tiles, terracotta, refractory materials, ceramic products such as porcelain, earthenware, etc.
Lorsque 11 eau peut être extraite plus aisément et par là-meme plus régulièrement de la céramique, la pâte céramique peut sécher plus rapidement et sans tension.When water can be more easily and therefore more regularly removed from the ceramic, the ceramic paste can dry more quickly and without tension.
Un séchage plus rapide et plus léger ne nécessite également que des frais réduits pour les installations de séchage.Faster and lighter drying also requires only reduced costs for drying installations.
Le procédé décrit dans l'invention, offre la possibilité de sécher les céramiques d'une manière considérablement plus rapide et sans tension.The process described in the invention offers the possibility of drying the ceramics considerably faster and without tension.
Ce séchage plus rapide permet d'utiliser de plus petits sécheurs, les coûts d'investissement s'en trouvent donc réduits.This faster drying allows smaller dryers to be used, so investment costs are reduced.
De plus, il en résulte une économie d'énergie thermique considérable.In addition, this results in considerable thermal energy savings.
Etant donné que les tensions se produisant lors du séchage sont considérablement moindres, les fissures sur les produits sont réduites ou peuvent mêmes ne pas apparaltre, cela signifie que le taux de fissures et d'éléments à mettre au rebut diminue.Since the tensions occurring during drying are considerably less, cracks on the products are reduced or may not even appear, this means that the rate of cracks and elements to be discarded decreases.
Avant tout, il est également possible de fabriquer des briques de grand format munies de perforations complexes ainsi que des briques dont la perforation se situe transversalement au sens du flux de chaleur.Above all, it is also possible to manufacture large format bricks provided with complex perforations as well as bricks whose perforation is located transversely to the direction of the heat flow.
Les exemples suivants décrivent l'invention de manière plus détail lée
Exemple 1
Des briques de dimensions 250 x 130 x 77 mm ont été façonnées à par tir de la céramique suivante 4 chaque brique ont été ajoutés 500 ml d'eau de détrempage contenant 0,04 % d'amide de polyvinyle acrylique.The following examples describe the invention in more detail.
Example 1
Bricks of dimensions 250 x 130 x 77 mm were shaped by firing from the following ceramic 4 each brick was added 500 ml of soaking water containing 0.04% of polyvinyl acrylic amide.
Après addition de l'eau de détrempage, la teneur de la céramique en polymère est de 0,01 % en poids par rapport au poids à sec de la pâte céramique.After addition of the soaking water, the polymer content of the ceramic is 0.01% by weight relative to the dry weight of the ceramic paste.
Lors des essais de séchage ont été examinés le début du séchage d'angle et le début de la formation des criques ou fissures.During drying tests were examined the start of corner drying and the start of the formation of cracks or cracks.
Les résultats sont énumérés dans le tableau suivant :
Tableau
Brique crue
Début de séchage Début de la forma
Essais d'angle tion de fissures ------ Binutes minutes
Sans solution ajoutée 15 30 0,01 % amide de polyvinyle
acrylique 23 60 0,01 % amide de polyvinyle après 90 minutes
acrylique 25 pas de fissures 0,01 > amide de polyvinyle
acrylique 26 90 0,01 4 amide de polyvinyle
acrylique 20 26
Exemple 2
Deux briques crues ont été façonnées aux dimensions de 250 x 130 x 77 mm dans 500 cm3 d'eau de détrempage.The results are listed in the following table:
Board
Raw brick
Beginning of drying Beginning of the forma
Crack angle tests ------ Binutes minutes
No added solution 15 30 0.01% polyvinyl amide
acrylic 23 60 0.01% polyvinyl amide after 90 minutes
acrylic 25 no cracks 0.01> polyvinyl amide
acrylic 26 90 0.01 4 polyvinyl amide
acrylic 20 26
Example 2
Two raw bricks were shaped to the dimensions of 250 x 130 x 77 mm in 500 cm3 of soaking water.
La brique contient 0,01 % d'amide de polyvinyle acrylique par rapport au poids à sec de la céramique.The brick contains 0.01% of polyvinyl acrylic amide relative to the dry weight of the ceramic.
La brique a été séchée dans une chambre de séchage traditionnelle à une température d'environ 600.The brick was dried in a traditional drying chamber at a temperature of around 600.
Les deux briques crues ont été régulièrement observées au cours du temps de séchage.The two raw bricks were regularly observed during the drying time.
Au cours de la phase initiale comprise entre 0 et 10 heures, aucune différence n'a été observée entre les deux briques crues.During the initial phase between 0 and 10 hours, no difference was observed between the two raw bricks.
Ce n'est qu'au cours de la phase intermédiaire de séchage comprise entre 10 et 20 heures qu'un léger séchage des angles externes a pu être observé sur la brique sans additif malgré une teneur en humidité encore évidente sur les parties se trouvant sous la surface de la brique crue tandis que la brique avec additif révélait une surface régulière, de couleur uniforme.It was only during the intermediate drying phase of between 10 and 20 hours that a slight drying of the external angles could be observed on the brick without additive despite a moisture content still evident on the parts located under the surface of the raw brick while the brick with additive revealed a regular surface, of uniform color.
I1 était évident qu'aucune diminution ou même interruption du flux d'humidité s'écoulant vers l'extérieur au cours du séchage ne s'était encore produit et que de l'eau pouvait encore s'écouler de l'intérieur vers l'extérieur de la brique, c'est à dire que la brique continuait de sécher sans tension. It was evident that no decrease or even interruption in the flow of moisture flowing outward during drying had yet occurred and that water could still flow from the interior to the exterior of the brick, i.e. the brick continued to dry without tension.
Au cours de la phase finale, après plus de 20 heures, le séchage des surfaces et des angles externes de la brique non traitée s'intensifiait et des fissures de surface et transversales apparaissaient.During the final phase, after more than 20 hours, the drying of the surfaces and external angles of the untreated brick intensified and surface and transverse cracks appeared.
Sur la brique avec additif aucune trace de séchage irrégulier n'é- tait visible même au cours de- la phase finale.On the brick with additive no trace of irregular drying was visible even during the final phase.
Exemple 3
Six briques crues ont été fabriquées suivant l'exemple 2 et la diminution de poids dans le temps a été mesurée.Example 3
Six raw bricks were manufactured according to Example 2 and the reduction in weight over time was measured.
Les briques crues ont été pesées toutes les 4 heures, ce qui a donné les réductions de poids suivantes après une durée totale de 4 jours.The raw bricks were weighed every 4 hours, which gave the next weight reductions after a total of 4 days.
Poids sans additif
Début Fin du temps de séchage
Perte = g 1 : 3.680 kg 3.100 kg = 580 - 15,76 2 : 3.770 kg 3.150 kg = 620 - 16,45 3 : 3.720 kg 3.150 kg = 570 - 15,32
Poids avec additif
Début Fin du temps de séchage
Perte = g 1 : 3.510 kg 2.830 kg = 680 - 19,37 2 : 3.660 kg 3.000 kg = 660 - 18,03 3 : 3.510 kg 2.810 kg = 700 - 19,94
Comme le montrent les résultats d'essais, les briques avec additif ont rejeté lors du séchage final considérablement plus d'eau que des briques normales. Weight without additive
Start End of drying time
Loss = g 1: 3.680 kg 3.100 kg = 580 - 15.76 2: 3.770 kg 3.150 kg = 620 - 16.45 3: 3.720 kg 3.150 kg = 570 - 15.32
Weight with additive
Start End of drying time
Loss = g 1: 3,510 kg 2,830 kg = 680 - 19.37 2: 3,660 kg 3,000 kg = 660 - 18.03 3: 3,510 kg 2,810 kg = 700 - 19.94
As the results of the tests show, the bricks with additive released considerably more water during the final drying than normal bricks.
Claims (1)
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635464A1 (en) * | 1993-07-21 | 1995-01-25 | Kao Corporation, S.A. | A raw material composition for ceramic materials and process for its preparation |
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|---|---|---|---|---|
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