MX2010014095A

MX2010014095A - Aditivos comprendiendo eteres de celulosa para extrusion para ceramica.

Info

Publication number: MX2010014095A
Application number: MX2010014095A
Authority: MX
Inventors: Roland Bayer
Original assignee: Dow Global Technologies Inc
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2011-01-21
Also published as: US20110071023A1; CN102066284A; US8545614B2; EP2303794B1; JP2011524846A; EP2303794A1; PL2303794T3; JP5653349B2; KR20110020266A; WO2009153617A1; KR101483330B1

Abstract

La presente invención se refiere a aditivos específicos comprendiendo éter de celulosa para mejorar la capacidad de extrusión de masas cerámicas y otras masas, las cuales se endurecen como un resultado de horneado o sinterizado, un proceso de extrusión correspondiente, los extruidos y su uso.

Description

ADITIVOS COM PREN DIENDO ETERES DE CELULOSA PA EXTRUSION PARA CERAMICA La presente invención se refiere a aditivos es mprendiendo éter de celulosa para mejorar la capacidad de masas cerámicas y otras masas, las cuales se endurecen sultado de horneado o sinterizado, un proceso de rrespondiente, los extruidos y su uso.

Los éteres de celulosa solubles en agua han sido usados uchos años como agentes de retención de agua, plastifi bricantes en la extrusión de masas cerámicas y otras ma ales se endurecen como un resultado de horneado o sinteriz oducir cuerpos de panal u otros perfiles complicados tructuras finas de manera similar (ver, por ejemplo: James nciples of Ceramics Processing (Principios de procesami írámica John Wile & Sons 1995 Ca ítulo 23: Extrusión an endurece como un resultado de un proceso de horneado de c eden com prender además materiales catal íticamente activo regaos y agregados de peso ligero.

Las desventajas técnicas y económicas de las masas c ualmente extru ídas y otras masas, las cuales se endurecen sultado de horneado o sinterizado, son presiones de alta extru ales hacen a la operación de los extrusores prematuram onómicos debido al alto desgaste o altos costos de energ í sventaja es una velocidad de extrusión insatisfactoriamente al reduce la capacidad de la planta completa. La masa perimentar muy poco calentamiento como un resultado de erna, debido a que el consumo de agua de enfriam friamiento eléctrico de igual manera deteriora la economía. bería ser capaz de extruirse sin grietas y no formar grietas l secado del perfil extruido en aire y subsecuente hor terizado. La cohesión de las artículas en la masa extruida odal idad particular, cuando la masa contiene arcilla tal como ra formar un cuerpo de cordierita o mullita , la masa a ser tá comprendida por agua a un pH mayor que 7.

La i nvención proporciona de acuerdo con esto , un proces trusión de masas cerámicas comprendidas por arcilla , la durece como un resultado de horneado o sinterizado, mprende mezclar una masa cerámica u otra masa la cual se rno un resultado de horneado o sinterizado con (A) al meno celulosa, (B) al menos un plastificante, (C) al m sespumante como componentes individuales o como emezclado y subsecuentemente extruirlo, y (D) agua a un p e 7.

La invención de acuerdo con esto proporciona un proces xtrusión de masas cerámicas comprendidas por arcilla , las c idurecen como resultado de horneado o sinterizado, la cual co s cuales se endurecen como un resultado de horneado o sin s cuales comprenden (A) al menos un éter de celulosa , (B) plastificante, (C) al menos un desespumante, y (D) agua ayor que 7.

Para los fines de la presente invención , la masa mprendida por arcilla como un resultado de horneado o si n todas masas las cuales comprenden al menos uno mponentes listados más adelante, el cual puede ser hor nterizado al hornear o sinterizar mediante horneado o sinteriz con adición de otros auxiliares de sinterizado: alúmina; nitruro de aluminio y carburo de aluminio; rdierita; mulita; carburo de silicio; boruro de silicio; nitruro d óxido de titanio; carburo de titanio; carburo de boro; óxido icatos y silicatos de hoja, tal como talco; metal de silicio; carb gro de humo o gafito; vidrio molido; otros óxidos de metal tal antes hidráulicos, tales como cemento o yeso y masas bas mento o yeso. Estos ligantes hidráulicos se endurecen sultado de incorporación de agua en el látex de cristales.

Las masas antes mencionadas también comprenden ras, las cuales dejan atrás poros después de horneado o per la masa y de esta manera incrementan la resistencia a la flex Para los presentes propósitos, las fibras son todos los ras naturales o sintéticas, tales como fibras basadas en mbú, coco, polietileno, polipropileno, poliamida, pol iacri rbono, vidrio, cerámica y otras fibras minerales. Sus long pesores de fibras pueden variarse dentro de amplios rangos.

Los éteres de celulosa adecuados (A) son , en particular, é ulosa iónicos tales como sulfoetilcelulosa o carboximetilce les de los mismos, o éteres de celulosa no iónicos, tal quílcelulosas, hidroxialquilalquilcelulosas o hidroxialqui Icelul ake.

Los plastificantes adecuados (B) son , por ejemplo, caseína licarboxílicos y sales de los mismos; pol ímeros, los mprenden tanto monomeros de ácido carboxílico o sus nómeros de éter de carboxilato, monomeros de éster carb os derivados de ácido carboxílico, bisacrilatos retícul nómeros similares así como mezclas de los producto ndonados. Entre los plastificantes, se da prefere mopolímeros, copol ímeros y terpolímeros de ácido tacrílico, crotónico, maleico, fumárico y ácidos monofuncio uncionales similares y también sus sales, ésteres y éteres. E éteres son mono(met)acrüatos de polialquilenglicol , ta noacri lato de trietilenglicol y monoacrilato de polieti niendo una masa molar de polietilenglicol de 200-2000 g bién éteres de polialquilenglicol insaturados sin un grupo d ? articularmente referidos: homo olímeros, co ol ím Los plastificantes particularmente preferidos son copolím idos policarboxílicos y sales de los mismos.

Los desespumantes adecuados © son, en particular, sub ras o mezclas en forma líquida o sólida, las cuales compr nos uno de los siguientes: homopolímeros, copolímeros, terp copolímeros de bloque de alquilenglicol, por ejemplo, con ido de etileno u óxido de propileno, aductos de óxidos de al res de alquilenglicol de alcoholes mayores, ésteres de ácidos teres de ácidos grasos de alquilenglicol, ésteres de ácidos gr rbitol, ésteres de ácidos grasos de polioxialquilen sorbitol, p adición de óxido de etileno y óxido de propileno y acetileno, fosfato tales como fosfato de tributilo, octilfosfato de ilares y también todos los compuestos conteniendo gr liéter o mezclas conteniendo grupos de poliéter, los cuales tie ción desespumante así como mezclas de los producto ncionados. Otros deses umantes útiles inclu en a uéllos c mbién todos los compuestos conteniendo grupos de poliéter o nteniendo grupos de poliéter, los cuales tienen una sespumante.

Preferencia muy particular es dada a homopol ímeros, cop rpolímeros y copol ímeros de bloque de alqui lenglicol, por eje se en óxido de etileno u óxido de propileno, aductos de ó quileno, éteres de alquilenglicol de alcoholes mayores y tambi s compuestos conteniendo grupos de poliéter o mezclas con upos de poliéter, los cuales tienen un acción desespumante.

Además de los componentes (A) a (D) mencionado portantes para los fines de la invención , las masas tam bién mprender constituyentes adicionales tales como drofobizantes, polvos de redispersión , superabsorbentes bas rilatos reticulados y polisacáridos , lubricantes (por mopol ímeros, copol ímeros y terpolímeros de óxido de poli La proporción de componente (B) con base en la cantidad ) , (B) y (C) es de preferencia dése 8 hasta 70% en peso, en p preferencia desde 8 hasta 65% en peso, muy particular eferencia desde 8 hasta 60% en peso.

La proporción de componente (C) con base en la cantidad ) , (B) y (C) es de preferencia desde 1 hasta 20% en rticular de preferencia desde 1 hasta 1 7% en pes rticuiarmente de preferencia desde 1 hasta 1 5% en peso.

La cantidad de (A), (B) y (C), vista como una mezcla, usa sa cerámica u otra masa, la cual se endurece como un resu rneado o sinterizado, es normalmente desde 0.3 hasta 1 0% preferencia desde 0.7 hasta 9% en peso, en particular de pr sde 1 hasta 8% en peso, en cada caso basado en la formulad (A) , (B) y (C) pueden adicionarse a la masa a ser extruid mo una mezcla prefabricada o también mediante adición en alocel VP-M-7701 , Dow Wolff Cellulosics GmbH, Alemania, vi una solución acuosa al 1% a 20°C determinada en un visc acional de Haake: 12400-14400 mPa s.

Como plastificante (B), se hizo uso de Melflux 2651 F emania. Esto es un éter de policarboxilato.

Como desespumante (C), se hizo uso de Agitan P 803, emie, Alemania. Este es un desespumante basado en alea icado a un material de soporte.

El aditivo fue preparado al mezclar los componentes (A) relación 67:28:5, mientras que los ensayos comparativos 9 ieron para ver las diferencias entre un sistema puro contenie ) y un sistema de compuesto conteniendo los tres ingredient ). ocedimiento para los experimentos de extrusión 100 artes en eso de una formulación de cordierita com friado por agua , ma ntenido a 20°C (Hándle 8D, diámetro de to cm , de Hándle, Mühlacker, Alemania) . La masa fue extruida una placa perforada y se pasó a través de la cámara de va sgasificación. Se forzó entonces en primer lugar (es esionó a través de un tamiz teniendo un tamaño de malla de con el fin de liberar la masa de agregados) y subsecuente truyó a través de un dado (perfil plano, 4 cm x 1 cm) y se d bre una banda transportadora . Con el fin de medir la co sistencia en verde del perfil, se permitió que el perfil corriera nda transportadora para continuar corriendo de manera h bre la banda después de haber pasado el extremo de la ba gitud de! perfil "que cuelga sobre" el extremo de la banda tes de q ue la banda se rompiera bajo su propio peso. La ntinuación da la longitud medida mínima y máxima de al m rtes extruidas subsecuentemente de los perfiles del mismo cantidad de a ua W/S = 0.32 si nifica 0.32 k de a ua or rzadas y fue expresada en términos de dureza de Shore. T asas extruidas en esta forma fueron endurecidas a una con ostumbrada (dureza de Shore = 12-12.6 kg/m2) por medio oporción de agua a sólidos (Proporción W/S) con base querimiento de agua.

La presión es la presión media justo antes del paso de la vés del dado. Se midió en bar (105 Pa).

Las temperaturas resultantes del perfil plano extruido ( eron medidas y todas estuvieron entre 25 y 28°C. La temper masas forzadas y extruidas fue medida por medio de un ter rarrojo no de contacto después de dejar el dado; estas temp rresponden a aquéllas medidas vía el sensor de temperatura i el cabezal de dado.

Para medir la resistencia en verde, se usó la longitud ue cuelga" sobre la banda (en cm). Es la longitud del perfil, e la ru tura sucediera ba o su ro io eso. P a esultados experimentales La comparación del ensayo 1 (compuestos-sistema) con e (sistema 1 00: 0: 0 con 1 00% de éter de celulosa) muestra mejo sistencia en verde a pH 7 al cambiar al sistema de comp ngitud del perfil aumentó desde 1 1 .5 - 1 3.5 cm hasta 1 7 mbiar el pH en condiciones alcalinas en ambos siste sistencia en verde es incrementada (en el sistema de éter de ro ver el ensayo 9 y 1 0, en el sistema de éter de cel ulos sayo 1 y 2-5) , pero en el compuesto-sistema el efecto e ayor que en el sistema de éter de celulosa pura (com parar el n el ensayo 1 0, am bos adicionado 25 g de N H3) . Los r uestran claramente que la longitud del perfil que cuelga sobre tá aumentando con un pH >7 , lo cual significa en consecuenci hesión y resistencia en verde es incrementada si el pH de ag ra hacer la masa cerámica es >7. Las condiciones acidas ( -

Claims

REIVINDICACIONES Un proceso para la extrusión de masas cerámicas u otra cuales se endurecen como un resultado de horneado o sin cual comprende mezclar una masa cerámica comprendía por a al se endurece como un resultado de horneado o sinterizado menos un éter de celulosa, (B) al menos un plastificante, (C) desespumante como componentes individuales o como emezclado, y (D) agua teniendo un pH mayor qu bsecuentemente extruyéndola. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde rámica comprendida por arcilla se forma al calentar cor lita. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en d eres de celulosa teniendo una viscosidad desde 400 hasta a s, determinada en una solución acuosa al 2% en peso a utlenglicol son usados como desespumante basado en poliéte El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaci en donde, con base en la cantidad total de (A), (B) y oporción de componente (A) es desde 10 hasta 91 % en peso, l componente (B) es desde 8 hasta 70% en peso y aqu mponente (C) es desde 1 hasta 20% en peso. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaci en donde la cantidad de (A), (B) y (C), vista como una mezcl desde 1 hasta 8% en peso con base en la formulación tot sa cerámica u otra masa la cual se endurece como un resu rneado o sinterizado. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaci en donde un tratamiento térmico del extruido es realizado de extrusión. . Un extruido obtenible mediante un proceso de acue alquiera de las reivindicaciones 1 a 9. . El método de la reivindicación 1 , en donde el pH del ustado mediante la adición de amoníaco. . El método de la reivindicación 1 , en donde el deses mprende un desespumante de sil icón. RESU M E N La presente invención se refiere a aditivos es mprendiendo éter de celulosa para mejorar la capacidad de masas cerámicas y otras masas, las cuales se end urecen sultado de horneado o sinterízado, un proceso de rrespondiente, los extruidos y su uso.