EN3818 – PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS

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ADITIVOS DE PROCESSAMENTO

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Aditivos de processamento

- dispersão das partículas- comportamento de fluxo- seleção e controle da quantidade de aditivo

Características químicas

Tipos de aditivos:

Líquido / solventeSurfactante / agente de molhamentoDefloculanteCoagulanteLigante / floculante

PlastificanteAgente espumanteAntiespumanteLubrificanteBactericida e fungicida

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Aditivos de processamento

http://www.madehow.com/Volume-5/Ceramic-Filter.html

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Aditivos de processamento

Nature 416, 64-67 (7 March 2002) | doi:10.1038/416064a; Received 3 August 2001; Accepted 31 December 2001

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Líquido / solvente ÁGUA

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Líquido / solvente ÁGUA

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Líquido / solventeLÍQUIDOS POLARES

(a) superfície seca

(b) superfície com água fisicamente adsorvida

(c) superfície com água quimicamente adsorvida – superfície hidratada

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Surfactante / agente de molhamento

SURFACTANTES

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Surfactante / agente de molhamento

SURFACTANTES

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Surfactante / agente de molhamento

EMULSIFICANTE

HLB: hidrophilic lipophilic balance

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Floculantes e ligantes

Moléculas poliméricas Partículas coloidais coaguladas Adsorção na superfície de

partículas cerâmicas

Floculação interpartículasFunções específicas

No processamento cerâmico = ligantes

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Floculantes e ligantes

Início: argilas com matéria orgânica ceras

Desenvolvimento: polímeros vinílicos celulose polietilenoglicol (PEG)

Resinas em geralGéisCimento hidráulicoPolimerização in situ – ligantes reativos

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Floculantes e ligantes

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Floculantes e ligantes

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Floculantes e ligantes

Argilas: partículas coaguladas adsorvem na superfície de partículas cerâmicas e formam ligações / pontes entre essas partículas

Presença de cátionsAglomerados

Ligantes poliméricos: Adsorção na superfície das partículas e “aproximação” entre elas

ouFormação de filme polimérico entre as partículas

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Floculantes e ligantes

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos

Polímeros do grupo vinilCelulosePolietilenoglicolCeras

No processamento: 1. pré dissolvido e adicionado como soluçãoou2. misturado com as matérias-primas secas e dissolvido durante a mistura com água

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos PVA

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos PVA

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos Celulose

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos Celulose

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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos

Possibilidade de formação de gel:Alterações térmicas, químicas ou perda de solvente aumentam a concentração do ligante na solução

Formação de ligações cruzadas – rede tridimensional

Polímero-gel E polímero em solução

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Floculantes e ligantes –Atuação

FloculaçãoControle reológicoLubrificação

Resinas poliméricasLigantes reativosCimento hidráulico

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Plastificantes

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Lubrificantes

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Defloculação / defloculante

Dispersão estabilizada por um aditivo adsorvido a superfície das partículas, que aumenta as forças de repulsão (elétrica ou impedimento estérico), que impede a aproximação das partículas

Coagulação / coagulante

Promoção da aglomeração das partículas pela redução das forças de repulsão entre as partículas, através da adição de um eletrólito

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Dessorção de íons na superfície

Reação química que altera a composição da superfície

Adsorção preferencial de aditivos ou impurezas presentes no meio líquido

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Dessorção de íons na superfície

Superfície de argilas - caulinita

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Reação química na superfície Óxidos hidratados

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Adsorção de íons específicos

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Adsorção de íons específicos

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Cargas elétricas na superfície de partículas

Adsorção de íons específicos

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Dupla camada elétrica

Íons e moléculas polares que interagem com a superfície das partículas em meio líquido

Atração para região próxima à superfície, aumentando a concentração em relação ao meio líquido

Modelo de dupla camada esférica difusa

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Propriedades eletrocinéticas

Velocidade / movimento eletroforético: movimento das partículas carregadas em suspensão em função de diferença de potencial aplicado.

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Propriedades eletrocinéticas

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Estabilidade da suspensão

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Estabilidade da suspensão

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Estabilidade da suspensão – coagulação / floculação

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Estabilidade da suspensão – coagulação / floculação

Suspensão defloculada

Suspensão coagulada