Marcello Romagnoli Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente Università di Modena e Reggio Emilia, Via Vignolese 905, Modena

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1 Marcello Romagnoli Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente Università di Modena e Reggio Emilia, Via Vignolese 905, Modena (Italy) Tel Skipe: romagnoli_marcello_office 1

2 Introduction Effetti Combinati 2

3 Composizione della fase solida Caratteristiche chimiche e mineralogiche delle materie prime. Caolino => Montmorillonite Presenza di impurezze nelle materie prime Capacità di scambio cationico Percentuale di sostanze organiche 31 3

4 Composizione della fase solida La reologia dei materiali 31 ceramici- Faenza Editrice 4

5 Composizione della fase liquida Concentrazione e natura degli ioni Dalle materie prime Presenti nell acqua /38

6 Composizione della fase liquida Na + Mg2+ Ca2+ Mg 2+ Ca 2+ NH 4 + Ba2+ Ba 2+ - H+ H + Li + Al3+ Al Serie di Hofmeister K

7 Composizione della fase liquida Controlli Rapidi: o ph o Conducibilità Approfonditi o Analisi chimica Elettrodi iono-sensibili (continue) Analisi in emissione e assorbimento (continue e discontinue) Analisi colorimetriche (discontinue) 7

8 Composizione della fase liquida Potenziale Zeta alto Potenziale Zeta basso 31 8

9 Additivi 9

10 Additivi 10

11 Additivi 11

12 Invecchiamento Le sospensioni vanno considerate come sistemi non stabili nel tempo, ovvero in grado di modificare le loro caratteristiche reologiche nel tempo. Reazioni chimiche Processi microbici Processi fisici Controllo reologico in funzione del tempo (0-7 gg) 12

13 Invecchiamento 13

14 Contenuto di solido 14

15 Contenuto di solido Aumento del limite di scorrimento Comparsa della dilatanza, viscoelasticità Interazione con la distribuzione granulometrica e la morfologia delle particelle 15

16 Contenuto di solido Howard A. Barnes, A HANDBOOK OF ELEMENTARY RHEOLOGY, The University of Wales Institute of Non-Newtonian Fluid 16 16

17 Distribuzione granulometrica H.A.Barnes,J.F.Hutton, K.Walters, An introdution to Rheology, Elsevier, p123 17

18 Distribuzione granulometrica A parità di contenuto solido la presenza di particelle a dimensione diversa consente un maggiore volume di acqua disponibile a fluidificare 18

19 Distribuzione granulometrica Particelle molto fini coordinano attorno a se un maggior numero di molecole di acqua. Queste ultime non sono meno disponibili alla fluidificazione Una macinazione spinta favorisce la solubilizzazione di materie prime contenente cationi flocculanti 19

20 Distribuzione granulometrica Eq. Andreasen Eq. Funk-Dinger Dove: CPFT = Cumulative Percent Finer Than; D = particle size; DL = largest particle size; and n = distribution modulus Ds = finite smallest particle size Metodi sperimentali (es. DOE o NN) 20

21 Morfologia Particelle sferiche, a parità delle altre condizioni, permettono di ottenere viscosità più basse Howard A. Barnes, A HANDBOOK OF ELEMENTARY RHEOLOGY, The University of Wales Institute of Non-Newtonian Fluid 21

22 Morfologia Particelle sferiche, a parità delle altre condizioni, permettono di ottenere viscosità più basse 22

23 Temperatura In generale la temperatura viene considerata come una variabile in grado di diminuire la viscosità di un sistema. Agisce sopratutto sulla viscosità della fase liquida. Se induce modifiche nel sistema, la sua influenza può essere di segno diverso. Es. Evaporazione della fase liquida Solubilizzazione di Sali contenuti nel solido Fenomeni di polimerizzazione da parte di additivi Reazioni chimiche favorite dalla temperatura 23 23

24 Temperatura Effetto della temperatura sulla solubilità di alcuni sali 24

25 Temperatura 15 C 35 C 25

26 Temperatura 15 C 35 C 26

27 Reometria Stoccaggio nel mastello Applicazione a campana Applicazione a disco Serigrafia Aerografo s -1 Stoccaggio in vasca Atomizzazione Scarico dal mulino Macinazione Valori indicativi 27

28 Reometria La corretta scelta dello strumento di misura e della procedura è una regola aurea per il controllo della reologia. 28

29 Conclusione Individuare i parametri con maggiore effetto sulla reologia del sistema. Mantenerli monitorati con metodi sufficientemente sensibili. Costruzione di modelli predittivi. Mantenere il controllo e aggiornare I modelli. 29

30 Bibliografia On Line!"# $ # #!% & '()*()(( +' *,+-,. (,*!!! &(*/0(*(*+ & (*/ 0 (*(* + '0 1 30

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