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 DUDAS Y CUESTIONES SOBRE CERÁMICA
 Reología en barbotinas
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marpol
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Colombia
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Enviado - 12/11/2006 :  03:50:49  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Gracias Artoya por tús palabras, creéme que lo hago con mucho gusto y con toda la emoción del caso; y digo "emoción" porque para mi es realmente emocionante y placentero hablar de algo de lo que he estado enamorado toda mi vida como la CERAMICA; y creo que de nada sirve el conocimiento si tú no lo puedes compartir con las personas. Y creéme que para mi también es útil ya que este compartir de conocimiento me ayuda a crecer como persona y como profesional.
Respecto al Mensaje # 7, ya me comuniqué con Miguelón a su e-mail, me comentó la razón por la cual no ha podido "colgar" el mensaje, y es que cambió el e-mail a la cual debemos dirigirnos para poder publicar archivos. Yo estaba seguro que lo sucedido era algo ajeno a la voluntad del foro, y en ningún momento estaba relacionado con una falta de voluntad por parte de la administración del foro. Tengamos un poco de paciencia para que "cuelguen" el susodicho mensaje y asi poder continuar con las entregas sobre reología.

Chao

Jaifermar

Edited by - marpol on 11/12/2006 03:59:15 Ir arriba

marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 12/11/2006 :  04:30:13  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola a todos, acabo de enviar el mensaje # 7 a la dirección correcta: desarrollo@manises.com, esperemos que la "cuelguen" en el foro, por favor un poco de paciencia muchachos.

Chao

Edited by - marpol on 11/12/2006 04:33:47 Ir arriba

Mario G
Miembro


Mexico
86 Envíos
Enviado - 12/11/2006 :  18:10:05  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Mientras esperamos no se si de tiempo para esta otra duda, como ya se comenta aquí el carbonato de sodio es un defloculante, pero he leído que el bicarbonato de sodio actúa como fluculante. ¿es así?
Igual he leído que el carbonato de sodio tendría que estar aislado de humedad ya que de tener contacto con ella se convierte en bicarbonato de sodio ¿es información correcta?
Ahora bien, si es así ¿Cómo es que al entrar en contacto con el agua el carbonato de sodio no tiene esta trasformación?
¿Es así o la información que tengo esta mal?

Saludos

Mario

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Admin
Forum Admin


Spain
1608 Envíos
Enviado - 13/11/2006 :  09:06:13  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Documento enviado por marpol.
Curvas de defloculación

Visita El portal de Manises http://www.manises.com Ir arriba

marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 15/11/2006 :  01:29:40  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola a todos, antes de continuar con la entrega de los mensajes sobre reología en barbotinas, quiero agradecer a la administración del foro el haber publicado el mensaje # 7, que se puede ver y poder relacionarlo con el mensaje # 8.

Lo expuesto en el mensaje # 8 está relacionado con las curvas de defloculación publicadas en en anterior mensaje (Mensaje # 7), por tanto es necesario tener abierto el mensaje # 7 y al mismo tiempo estar leyendo este mensaje. Espero no les cree un contratiempo para entender el mensaje # 8, pero las limitantes del foro no permiten una mejor forma de publicación.

MENSAJE # 8
REOLOGIA PARA LA FABRICACION
DE BARBOTINAS Y SU INFLUENCIA
EN LA FABRICACION DE PIEZAS
POR VACIADO

b. Medición de la viscosidad - Curva de defloculación (Continuación)
------------------------------------------------------
MENSAJE # 8

Independiente del método (artesanal ó sofisticado) utilizado para medir la viscosidad de una barbotina, todos sabemos que el MEDIR esta propiedad nos permite conocer el grado de defloculación de una barbotina y partiendo de este concepto trato de establecer la importancia, que para los que trabajamos con barbotinas, tiene una “curva de defloculación”.
La adición del silicato de sodio (el más utilizado entre nosotros) como defloculante, hace que la viscosidad caiga debido a un mecanismo que sería muy largo y tedioso para explicar en este foro (los que odian la química coloidal me sacarían “volando”). El efecto de el silicato es incrementar la fuerza de repulsión entre las partículas de arcilla, haciendo que exista más distancia ó más espacio entre ellas; dicho espacio es ocupado por el agua que sirve como medio de lubricación entre las partículas facilitando que las partículas “deslicen” unas sobre otras con mayor facilidad lo que da lugar a una menor viscosidad de la barbotina.
Claro que está que el efecto del silicato ó cualesquier otro defloculante no siempre es el mismo, es necesario considerar otros factores como el tipo del material arcilloso, el tamaño de las partículas y la forma como éstas se “empaquetan”. Por eso muchas veces nosotros tratamos de mejorar la fluidez de una barbotina mediante la adición de un defloculante, cuando la real causa de la alta viscosidad es la física de las partículas, como lo mencioné en uno de los mensajes anteriores.
Haciendo referencia a las curvas de defloculación observadas en la gráfica mostrada en el mensaje # 7, éstas representan barbotinas elaboradas con materiales plásticos (arcillas) y materiales antiplásticos(tipo cuarzo, feldespato, etc.). Las barbotinas 1 y 2 tienen la misma densidad (en otras palabras el contenido de sólidos es igual), la diferencia radica en el tipo de material arcilloso que contienen.
La barbotina 1 contiene una arcilla cuyo contenido de material coloidal (menor a 1 micra) es alrededor del 7.5 % , la barbotina 2 contiene contiene una arcilla cuyo contenido de material coloidal es del 17.5%. En otras palabras la arcilla de la barbotina 2 tiene un contenido de finos mayor que la arcilla de la barbotina 1, esto explica el respectivo comportamiento de las barbotinas cuando se les adiciona el silicato de sodio.
La barbotina 1 es más sensible a la adición del silicato de sodio que la barbotina 2, lo que en términos prácticos no es bueno para las condiciones de colaje que debe tener una barbotina, ya que cualquier pequeña adición de silicato nos puede llevar del punto “a” al punto “b”, que aunque tienen la misma viscosidad poseen unas condiciones reológicas totalmente diferentes; en el punto “a” las condiciones de colaje son buenas (buena fluidez, buena velocidad de formación, buen secado), en el punto “b” las condiciones de colaje son malas ya que tenemos una barbotina sobredefloculada que se caracteriza por una baja formación, la barbotina se torna quebradiza y seca muy rápido.
El caso de la barbotina 2 es diferente, ésta es menos sensible a la adición del silicato y para pasar del punto “c” al punto “d” es necesario adicionar más silicato, lo que la hace “más segura”; en otras palabras podemos decir que la barbotina 2 posee un rango de colaje más amplio que la barbotina 1; además la barbotina 2 tiene la capacidad de llegar a una viscosidad menor que la barbotina 1, aunque con una mayor cantidad de defloculante, sin afectar las condiciones de colaje.
Estos comportamientos reológicos muestran que la barbotina 2 posee una arcilla cuya plasticidad y CEC ( Contenido Equivalente Catiónico) son mayores a los de la arcilla contenida en la barbotina 1; éstas características hacen de la arcilla contenida en 2, una arcilla que demanda más defloculante y dado su alto contenido de coloides se comporta como un elemento protector al efecto del defloculante. Estos aspectos hacen que la barbotina 2 sea más segura desde el punto de vista de la reología para ser usada como barbotina de colaje.
Los conceptos anteriores nos pueden dar una explicación del porque una barbotina puede cambiar el comportamiento de un lote a otro, lo que es muy usual cuando tenemos un proveedor que no conoce los materiales con los cuales está trabajando y que para resolver un problema de viscosidad alta, simplemente se limita a incrementar la cantidad de defloculante, cuando la real causa es que cambiaron las características de uno de los materiales, cambio del cual él no Es consciente porque no tiene el conocimiento ó porque teniéndolo no es capaz de hacer un control de los materiales utilizados antes de hacer el ensamble de la barbotina que va a vender.
El cambio de los materiales es una de las causas que pueden afectar el comportamiento reológico de una barbotina, hay otras causas con la cuales debemos estar familiarizados para evitar que se presenten problemas reológicos; en mensajes posteriores trataré de explicar algunas de ellas.
Lo anterior lleva a plantear la necesidad de que nosotros los que trabajamos con barbotinas tengamos la posibilidad de saber lo que debemos exigir a un proveedor de barbotina, ó poder fabricar nuestras barbotinas con todo el conocimiento de causa para evitar problemas de producción.
Podemos concluir la importancia de la elaboración de este tipo de curvas como una herramienta de control de los materiales antes de llevar a cabo el ensamble de la barbotina; un buen proveedor de barbotina debe tener claro el uso de estas curvas para prevenir problemas futuros que desafortunadamente “estallan” en manos del ceramista cuando éste está elaborando sus piezas y cuando éste generalmente no tiene idea que hacer con la barbotina salvo que “recordar la madre” del personaje que se la vendió.
En mi opinión personal, una curva de defloculación de una barbotina ó de cualesquier arcilla te entrega una información valiosa que bien utilizada puede prevenir problemas de producción mayores .
Bueno por ahora dejemos ahí, y tratemos de digerir esta información, y de antemano pido disculpas por la extensión del mensaje y por el contenido técnico del mismo, pero creo que valió la pena ya que nos permite explicar el porqué del comportamiento reológico de una barbotina puede cambiar con respecto a otra a pesar de supuestamente tener la misma receta.
Más adelante trataré de explicar algo respecto al uso del silicato y del carbonato de sodio como defloculantes y su efecto en la reología de la barbotinas.
Continuará..........


P. D. : Hola Mario G, estoy mirando un poco mis notas respecto al carbonato y bicarbonato para poder ayudarte en la duda que plantreaste en tú último mensaje. Por favor regálame un día más.

Chao


Jaifermar

Edited by - marpol on 11/15/2006 02:34:06 Ir arriba

Rafael Asunción
Miembro



146 Envíos
Enviado - 15/11/2006 :  18:12:13  ver perfil  responder con comillas

Hola Mario G:
El texto al que haces referencia indica cómo obtener una solución conocida de la mezcla de ambos defloculantes ( 8grs. de CO3 Na2 y 25 cc de SiO3 Na2 ); que el agua para disolver el CO3 Na2 sea caliente es para facilitar su disolución, y que el SiO3 Na2 se mida en cc es porque se presenta en estado líquido ( líquido muy espeso y viscoso ). La “N” debe ser una referencia que indica la concentración o la densidad. Normalmente se presenta a 1.2/1.25 grs/cc de densidad, equivalente a 19º BAUME.
No es necesario mezclarlos previamente, pero tampoco importa que se mezclen. Ahora bien, lo que si es conveniente diluirlos previamente en agua por separado.
Las razones de esta previa disolución son bien simples: el CO3 Na2 es bastante soluble, pero muy higroscópico. Se presenta como un polvo blanco que se disuelve fácilmente si se dosifica poco a poco en el agua y se mantiene en agitación; pero si se aterrona, por causa de su higroscopicidad, o se vierte de golpe en el agua, presenta dificultades para su total dilución a causa de su aterronamiento ( presenta menor superficie de ataque por el agua ). Y el SiO3 Na2 es mejor manejarlo en soluciones al 50%, porque es un gel muy pringoso, y para evitar su fácil solidificación al contacto con el aire. No presenta ninguna dificultad para su disolución.
Una vez bien disueltos en el agua ambos productos, en su dosificación correspondiente, que nunca excederá del 0.6% sobre la masa sólida a deflocular, es conveniente añadirlos al agua total de la composición de la barbotina antes de añadir los componentes sólidos, especialmente en los casos de que ésta se prepare en molinos de bolas; componentes sólidos que previamente se habrán desmenuzado, sobre todo las arcillas, con el fin de que no se formen aglomerados de bolos y de masas plásticas que dificulten la defloculación.
En los casos de que las barbotinas se elaboren en agitadores helicoidales es aconsejable actuar de la misma manera, pero dosificando poco a poco los elementos sólidos, empezando por la materia arcillosa ( sílices y caolines ) y finalizando con los desengrasantes ( cuarzos y feldespatos ) al objeto de obtener unos fluidos ausentes de aglomerados molestos.
Con respecto al BICARBONATO DE SODIO ( CO3 HNa ), nunca he comprobado que sea floculante, pero creo que no, puesto que también libera ion Na++ cuando se disuelve en el agua; lo que sucede es que es más caro y contiene menos principio activo ( 36.9% de Na++ contra el 58.47% del CO3 Na2 ).
Por último aclarar que el CO3 Na2 no se convierte en CO3 HNa al entrar en contacto con el aire, lo que pasa es que, como es higroscópico, y en el aire siempre tenemos vapor de agua, lo absorbe y se aterrona, dificultando su posterior disolución. Por esta razón es conveniente guardarlo en recipientes cerrados y en sitios secos.
Saludos cordiales.
RAFEL


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marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 16/11/2006 :  04:43:52  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola a todos, para complementar la respuesta de Rafael Asunción y aclarar la duda de Mario G, efectivamente y tal como dice Rafael el Carbonato de Sodio (Na2CO3) no se convierte en Bicarbonato, al contrario es éste último el que sirve de materia prima para la obtención del Carbonato de sodio según la reacción química:
NaHCO3---------------- Na2CO3+H2O (vapor)+ CO2(gas)
calcinación

La reacción anterior es una de las etapas finales del método Solvay, que es un método industrial que sirve para la fabricación del Carbonato de sodio a partir de la caliza, solución saturada de amoniaco y solución saturada de sal común (NaCl) y cuyos detalles no vale la pena mencionarlos aquí, ya que están fuera del contexto cerámico.
De acuerdo a la reacción química anterior, es poco probable que el carbonato de sodio (Na2CO3) se convierta nuevamente en bicarbonato de sodio (por lo menos no a condiciones ambientales normales)
Evidentemente, y tal como comenta Rafael, el carbonato no se convierte en bicarbonato por efecto de la húmedad, sino en compuestos hidratados como son:
- Na2CO3.7H2O--- Carbonato de sodio heptahidratado
- Na2CO3.1H2O---Carbonato de sodio monohidratado
- Na2CO3.10H2O--- Carbonato de sodio decahidratado
Estos compuestos nada tienen que ver con el NaHCO3 (bicarbonato de sodio).Son estos los compuestos que tú puedes obtener si el Carbonato de sodio anhidro (Na2CO3) no se mantiene tapado y fuera de la humedad normal del ambiente.
Desafortunadamente en este momento no te puedo decir cual sería, de esos compuestos, el que usualmente utilizamos como defloculante; porque lo que si es seguro que el Carbonato de sodio anhidro es muy díficil conseguirlo, esto se comprueba fácilmente por el hecho de que este material tiende a volverse "terrón" por efecto de su cáracter higroscópico, característica ésta que hace al material díficil de diluir cuando se hecha en agua.
El hecho de tener cualesquier de los compuestos de carbonato de sodio arriba mencionados, no afecta para nada el poder defloculante del material, lo importante es que éste se encuentre bien diluído y homogenizado antes de adicionar los materiales.
El hecho de tener 1, 7 ó 10 moléculas de H2O, afectaría en el caso de que la cantidad de defloculante adicionada fuera una medida estequimétrica de acuerdo a los cationes intercambiables y floculantes que debemos neutralizar; pero por concepto reológico, sabemos que esto no es así,ya que el estado de defloculación de una barbotina no sólo depende de la química adicionada y de las especies químicas presentes en el agua de la barbotina sino de la física de partículas tales como tamaño de grano de las arcillas y de los materiales duros, la misma forma de las partículas, etc.
Finalmente respecto al efecto floculante del bicarbonato de sodio, no conozco mucho, por lo menos yo nunca he escuchado que este producto sea utilizado como floculante y yo nunca lo he hecho; tocaría investigar un poco más, déjame y trato de mirar algunos artículos de algunas revistas que pudieran tratar el tema, pero en mi concepto personal creo que el bicarbonato de sodio no se use como defloculante.
Bueno Mario G espero poder haber ayudado a resolver tú duda.

Chao


Jaifermar

Edited by - marpol on 11/16/2006 04:44:45

Edited by - marpol on 11/16/2006 04:47:06 Ir arriba

Rafael Asunción
Miembro



146 Envíos
Enviado - 16/11/2006 :  14:14:42  ver perfil  responder con comillas

Hola a todos:
El CO3 Na2, comun mente conocido como SOSA SOLVAY, se encuentra en estado anhidro, es decir, sin ninguna molecula de H2O.
El contenido en Na2O es del 57.48% y el resto, CO2=. Asi es como se calcula cuando se introduce en algua composición de esmalte fritado.
Ya tengo las curvas del mensaje nº7. Gracias.

Saludos cordiales

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Mario G
Miembro


Mexico
86 Envíos
Enviado - 17/11/2006 :  04:24:27  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Gracias Señores, perfectamente bien aclarado.
Ahora estoy probando con algunas arcillas, una de ellas permite formular muy bien y deflocula con silicato de sodio solo, pero al deflocular con carbonato y silicato de sodio tiene un periodo de fluidez mucho mas largo. Esta arcilla es importada de EU.
Encontré en un libro una formula que me acomoda bien por llevar materiales que acá consigo fácil a esta formula le pongo de esta arcilla y hasta el sancocho trabaja muy bien, no la he probado aun con esmaltes.
Al decir que me funciona muy bien me refiero a lo habitual, defloculacion, desmolde etc. Sin que esto signifique que le haya realizado pruebas mas “técnicas” por ahora el producto que realizo no me las exige.

La formula es esta:

%
48 Ball Clay
34 Sílice
12 Caolín
6 Carbonato de calcio

Mi duda es si al llevar esta cantidad de sílice no pueda presentar algún problema por ejemplo con el esmalte, ya en cuanto pueda voy a probar esto pero aprovecho para ver que opinan.


Saludos

Mario

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Rafael Asunción
Miembro



146 Envíos
Enviado - 17/11/2006 :  19:02:37  ver perfil  responder con comillas

Hola Mario G:
Por los datos que das deduzco que estas haciendo una pasta de mayólica, aunque no mencionas la temperatura ( 6 % de CO3Ca ), por lo que la presencia de cuarzo al 35%, que supongo añades para rebajar la plasticidad, puede ser sustituida, en parte, por feldespato, a ser posible potásico, que asume en pastas de baja temperatura igual función desgrasante que el cuarzo, y rebaja el coeficiente de dilatación térmica, que supongo que es lo que te preocupa al referirte al esmalte. Al mismo tiempo reduces el riesgo de rotura de enfriamiento por exceso de cuarzo libre ( inflexión del cuarzo alfa a beta a los 575ºC ).
No obstante, para analizar una pasta es conveniente conocer los análisis químicos de los elementos que las componen, además de la temperatura de cocción. No hay que olvidar que la cerámica es una parte de la química ( la química de los silicatos ).
Si efectivamente estas haciendo una mayolica, pasta porosa de baja temperatura ( 1025ºC ), el tenor de CO3·Ca en mi opinión es un poco bajo; deberías llegar al 15% aproximadamente y si no te hace falta para la blancura, eliminar el caolín a expensas de la arcilla BALL CLAY. El cuarzo y el feldespato, según el coeficiente de dilatación térmica que necesitares en función del esmalte; pero me atrevo a recomendarte a partes iguales. Sin olvidar que el CO3·Ca aumenta también el coeficiente de dilatación térmica.
Mi propuesta definitica es que pruebes la siguiente composición:
BALL CLAY,................50%
FELDESPATO POTASICO,......17.5 %
CUARZO, ..................17.5 %
CO3·Ca,...................15 %
Esta pasta cocida a 1025ºC puede que te quede algo más porosa que la que estas haciendo, por esa razón te he propuesto eliminar el caolín, que supongo que es más refractario que la BALL CLAY, pero te facilitará el esmaltado ( si trabajas en bicocción ) y te mantendra mejor los calibres o medidas.
Saludos cordiales
Rafel

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jesus bolaños
Miembro


Peru
15 Envíos
Enviado - 18/11/2006 :  04:10:14  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

hola amigo Pol, tengo una inquietud estoy fabricando mi barbotina, pero hay un concepto o propiedad que no se como medirla por que no la entiendo bien y esta es la velocidad de cizalla y esfuerzo de cizalla , como puedo calcular este dato es mas que informacion me proporcionaria y por favor si no fuera molestia como lo podria calcular usando un metodo sencillo
gracias
jesus

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Mario G
Miembro


Mexico
86 Envíos
Enviado - 18/11/2006 :  05:31:13  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Tienes razón maestro, me olvide de mencionar la temperatura que como ya mencionas es para 1025 ºC aprox.
Además leíste mi mente pues mi duda estaba en el riesgo de rotura y en el ensamble del esmalte. Como ya mencione, esta formula la saque de un libro y aunque me “trabaja” bien me quedaban estas dudas, por ahora no estoy esmaltando pero por si se hace necesario.
Gracias por la explicación, voy a probar con esta formula.

Hace ya algún tiempo trabajaba con pasta cerámica ya preparada que en algún momento empezó a presentar el problema de “erupciones” posteriores al biscocho, casi siempre ya después de unos 30 días de horneadas las piezas, un ingeniero me comento que podía ser el - CO3 Ca, ¿podría ser esto por el coeficiente de dilatación térmica ocasionado por el mismo CO3 Ca?

Saludos

Mario


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marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 21/11/2006 :  17:50:09  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, estuve leyendo tú inquietud el fin de semana, pero antes de ayudarte quería encontrar las palabras precisas y comprensibles a todos que explicaran los conceptos por los cuales preguntas, Velocidad de cizallamiento y esfuerzo de cizallamiento, los cuales muchas personas tienden a confundir.
Para explicar los conceptos de velocidad de cizallamiento ( shear rate) y esfuerzo de cizallamiento (shear stress), voy a plantear un ejemplo muy común a todos porque creo que todos lo hemos vivido, todo con el fin de que podamos entender estos conceptos.

Ejemplo ilustrativo tratando de explicar los conceptos de velocidad
-------------------------------------------------------------------
de cizallamiento y esfuerzo de cizallamiento
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Cuando una suspensión ó fluido, tipo agua ó café, cuyas viscosidades son bajas; son agitadas con una cuchara a una velocidad determinada, estamos aplicando una determinada rata de cizallamiento (shear rate), para llevar a cabo esa agitación debemos aplicar cierta fuerza con nuestra mano; esta fuerza es conocida como fuerza ó esfuerzo de cizallamiento (shear stress); ahora hagamos lo mismo, pero en vez de tener agua ó café tenemos melaza de caña de azúcar que en lenguaje común es “espesa” es decir tiene una viscosidad alta, para llegar a la misma velocidad de agitación (velocidad de cizallamiento ó shear rate) con la que se agitó el agua y/o el café debemos aplicar con nuestra mano una fuerza mayor debido a que la sustancia es más viscosa, o sea que la fuerza (esfuerzo de cizallamiento) aplicada para obtener una misma velocidad de cizallamiento es proporcional a la viscosidad del fluido.
El ejemplo anterior esquematiza la relación que hay entre la velocidad de cizallamiento (shear rate) y el esfuerzo de cizallamiento (shear stress), el fluido ejerce una fuerza opuesta a la fuerza que debe hacer mi mano y esa fuerza ejercida por el fluido está relacionada con la viscosidad del mismo.
Desde el punto de vista del fluido podemos decir que la velocidad de cizallamiento (shear rate) determina la velocidad con la cual se mueve el fluido y con él las partículas contenidas en éste, y que el esfuerzo de cizallamiento (shear stress) es la fuerza que se debe aplicar para que el fluido se mueva y está determinada por la viscosidad.
Los fluidos que como el agua ó la melaza, en los cuales la viscosidad se mantiene constante sin importar la agitación aplicada, son llamados fluidos Newtonianos.

Fluidos Newtonianos
--------------------
Son los fluidos simples con los cuales muchos de nosotros estamos familiarizados; por ejemplo el agua, y muchos otros que se encuentran en la cocina de nuestras casas son fluidos newtonianos cuya principal característica es que su viscosidad no cambia por la shear rate aplicada. La viscosidad del agua ó de un tinto Es constante sin importar el nivel de agitación que se les esté dando, entonces ya podemos empezar a decir que la agitación es la misma shear rate.
Para los fluidos newtonianos la siguiente ecuación nos relaciona la shear rate (agitación ó velocidad de cizallamiento) con el shear stress (esfuerzo de cizallamiento):

µ = Τ/ γ Válido para fluidos newtonianos

donde: µ es la viscosidad
Τ es shear stress (esfuerzo de cizallamiento)
γ es shear rate (velocidad de cizallamiento)
La ecuación anterior muestra la relación que define la viscosidad absoluta ó dinámica del fluido. Las unidades de la viscosidad absoluta son el poise, centipoise, pascal-segundos y milipascal-segundo.
En los fluidos newtonianos, el shear stress (esfuerzo de cizallamiento) es siempre proporcional a la shear rate (velocidad de cizallamiento) en donde la constante de proporcionalidad es la viscosidad del fluido. Es decir si nosotros una gráfica de velocidad de cizallamiento versus esfuerzo de cizallamiento obtendremos una recta cuyo valor de la pendiente corresponde a la viscosidad del fluido, la cual es constante; por esa razón en fluidos newtonianos hablamos de viscosidades absolutas ya que ésta no cambian con la velocidad de cizallamiento aplicada.

Jesús, en tú mensaje preguntas ¨¿para qué me sirve medir estas propiedades?¨, pues bien resulta que las barbotinas con las cuales trabajamos, no poseen un comportamiento Newtoniano, ya que la viscosidad depende del tiempo ó del nivel de agitación aplicado. Y es la Reología la encargada del estudio de la viscosidad en función del tiempo ó del nivel de agitación.
Como se dijo antes La reología relaciona el comportamiento de la viscosidad como función de la velocidad de cizallamiento (yo prefiero llamarla “shear rate”); en la producción cerámica podemos tener diferentes shear rates, dependiendo del proceso de fabricación que estemos utilizando:
- cuando tenemos un atomizador de pasta utilizada para la fabricación de azulejos
- una manguera por donde sale barbotina que alimenta a los moldes de yeso durante el proceso de vaciado
- bombeamos barbotina hasta los salones de colaje
- la barbotina está fluyendo dentro del molde
- cuando tenemos una pasta en estado plástico pasando a través de una extrusora
- cuando estamos trabajando la pasta para torno elaborando nuestras piezas
En cada una de las operaciones anteriores la pasta cerámica está recibiendo diferentes shear rates, y en cada una de ellas la pasta tendrá diferente viscosidad porque nuestras pastas cerámicas se comportan como fluidos no-Newtonianos.
De nada sirve medir la velocidad de cizalla ó el esfuerzo de cizalla, si éstos no se encuentran relacionados con el comportamiento de la viscosidad, por esta razón es que cada vez que medimos estas propiedades en una barbotina debemos tener una respuesta en la viscosidad que a la larga es la que nos dará indicio de la fluidez de la barbotina a lo largo del proceso de producción.
Podemos tener barbotinas que se comportan de una manera plástica (disminuyen la viscosidad a medida que se incrementa la agitación ó velocidad de cizalla), lo que sería deseable; ó de una manera dilatante (aumenta la viscosidad a medida que se incrementa la agitación), lo que no es bueno.
Dado que las barbotinas poseen un comportamiento No-Newtoniano, su viscosidad dependerá del tiempo y del nivel de agitación (velocidad de cizallamiento); es el comportamiento de la viscosidad el que a nosotros nos interesa, por tanto será necesario evaluar el nivel de agitación que resiste una barbotina antes de llegar al comportamiento dilatante que es el que nosotros como ceramistas debemos evitar a toda costa.
La medición de la velocidad de cizalla y su respectiva respuesta de viscosidad, es algo que se mide a manera de control para conocer y/o predecir como sería el comportamiento de nuestra barbotina a lo largo de la línea de producción y de esta manera poder evitar problemas de calidad en las piezas.
El concepto anterior es válido para cualesquier pasta cerámica, independiente del proceso de fabricación.

Bueno Jesús, espero haber podido ayudarte y sobretodo espero que me hubiese hecho entender; reconozco que es un tema un poco étereo y algo ¨ladrilludo¨ para aquéllos cuya formación no es muy técnica. Pero creánme que traté de explicar lo mejor posible.

Chao

Jaifermar Ir arriba

Rafael Asunción
Miembro



146 Envíos
Enviado - 21/11/2006 :  20:31:45  ver perfil  responder con comillas

Hola Mario G:
Efectivamente, si el CO3Ca presente en la pasta no esta al tamaño de grano adecuado se descompone durante la cocción, pero el CaO que se libera no se integra en el SILICOALUMINATO ALCALINO ALCALINOTERREO que resulta despues de la cocción, sino que permanece en estado libre con lo que resulta muy fácil de recarbonatar ( CO3·Ca + calor= a CO2= + CaO ) ( CaO en contacto con el aire, vapor de agua y CO2= se transforma en CO3·Ca).
Si se ha molido finamente el CO3·Ca, pero no se alcanza la temperatuar de integración, tambien se puede producir la erupción, pero en granos más finos, generando defectos en el esmalte despues de la segunda cocción.
Un ensayo sencillo para comprobar si queda CaO en estado libre en un soporte cerámico es tratarlo con unas gotas de FENOLFTALEINA. Si queda CaO libre se tiñe de color rojo carmesi.
Cuando se calcula un compuesto cerámico, hay que tener muy encuenta la molienda y el tamaño de partícula al que se quiere llegar, ya que a mayor superficie específica mayor reactividad.
Espero haberte aclarado las dudas.
Saludos cordiales.
Rafel

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marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 22/11/2006 :  17:44:18  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, paso a contestarte la otra parte de tú pregunta relacionada con la forma de medir la velocidad de cizallamiento (shear rate) y el esfuerzo de cizallamiento (shear stress) de una manera sencilla.
Tal como te comenté en el mensaje anterior, las barbotinas poseen un comportamiento No-Newtoniano; por tanto el valor de velocidad de cizallamiento (shear rate) no tiene ningún sentido si no está relacionado con la respuesta de fluidez medida como viscosidad que muestre la barbotina en en esos momento. Por esta razón las viscosidades, que de nuestras barbotinas, nosotros medimos son viscosidades aparentes porque éstas cambian de acuerdo a la agitación aplicada.
Respecto a medir de una manera sencilla la velocidad de cizallamiento y el esfuerzo de cizallamiento, no he tenido la oportunidad de hacerlo, siempre lo había hecho usando viscosímetros tipo brookfield ó reómetros. Pero esto no quiere decir que no exista una manera más sencilla a la cual todos podamos acceder sin tanto conocimiento técnico.
Yo te sugiero hacer una combinación del tuboviscosímetro (descrito en uno de mis mensajes sobre reología en barbotinas) y un agitador con diferentes niveles de velocidad en rpm (te sugiero que abarque un rango entre 10 y 500 rpm). La idea es que el agitador se introduzca en el tuboviscosímetro, si es necesario puedes hacer un tuboviscosímetro con un diámetro mayor para que el agitador entre con más facilidad.
Se trata de vertir una cantidad determinada de barbotina y someterla a una determinada agitación (velocidad de cizalla) e inmediatamente hacer la medición de la viscosidad tal como se describe en los mensajes de reología, lo que tú mides es un tiempo de salida para un determinado volúmen de barbotina que ha sido sometida a una determinada velocidad de cizalla (agitación) durante un tiempo determinado.
Con la prueba anterior tú conoces la velocidad de cizalla y la viscosidad y utilizando las ecuaciones adecuadas para fluidos No-Newtonianos puedes calcular el esfuerzo de cizallamiento.
De cualquier manera este método que propongo es sólo una sugerencia, no se si exista alguna limitante desde el punto de vista técnico ó si los valores obtenidos serán represntativos de la reología que tenga la barbotina en esos momentos.
Debes considerar la necesidad de variar la velocidad de agitación para de esta manera poder tener varios valores de viscosidad y velocidad de cizalla y con éstos poder elaborar una gráfica que te permita establecer la curva que te relaciona estas 2 variables (viscosidad y velocidad de cizalla).
Me gustaría que otras personas del foro, si tienen otra sugerencia que pueda ayudar a Jesús, la ¨cuelguen¨ para tener diversas opiniones y de esta manera poder aprender todos.

Chao

Jaifermar Ir arriba

jesus bolaños
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Enviado - 24/11/2006 :  00:39:48  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Muchisimas gracias por aclararme mejor los conceptos amigo Pol , tengo mas clara las cosas, te quiero consultar una cosa, veras he realizado diferentes mezclas con mi materia prima y e obtenido una viscosidad similar con una barbotina que se vende en el mercado aqui en mi pais, el problema está e que cuando hago la colada las piezas se quiebran presentan rajaduras, en un principio pense que era porque las desmoldeaba demasiado rapido , espere mas tiempo para desmoldear pero mas grietas aparecian y no tiene esa resistencia se desase facilmente en comparacion con la otra barbotina.Te embio las proporciones :recuerda que estoy usando Sillar(Ignimbrita o piedra volcanica) tiene comportamiento feldespático,cuarzo, silice y/otros anteriormente te envie la composicion,continuo:
sillar(20%),Caolin(80%),agua(50%),silicato de sodio(2.5mml)
sillar(25%),Caolin(75%),agua(40%), silicato de sodio(2.5mml)
sillar(25%),Caolin(75%),agua(40%), silicato de sodio(3 mml)
sillar(25%),Caolin(75%),agua(40%), silicato de sodio(2 mml)
sillar(50%),Caolin(50%),agua(40%), silicato de sodio(2.5mml)
sillar(25%),Caolin(75%),agua(30%), silicato de sodio(1.5mml)

bueno como veras solo he cambiado la proporcion de desfloculante, pero mis piezas no poseen resistencia, se rompen, dime será el caolin o le falta algo,te agradeceria que me ayudes en esto por favor, no se que hacer.
gracias
JESUS

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marpol
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Enviado - 25/11/2006 :  03:02:40  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, por favor indicame si el silicato que estás usando está rebajado 50/50 en peso ó lo estás adicionando puro, igualmente me gustaría saber a qué cantidad de material seco le estás adicionando (no en porcentaje) la cantidad de silicato que registras en tú mensaje. En otras palabras la información solicitada, para cada una de las mezclas que preparaste, es:
1. Mezcla #1:Sillar: kilos ó gramos secos
Caolín: kilos ó gramos secos
agua: litros ó kilos de agua
La misma información para cada una de las mezclas 2, 3,, 4, 5, 6.
Si tienes información del grado de molienda de los materiales, sería bueno conocerlo.
¿Estás haciendo algún tamizado por algún tipo de malla?

Te aseguro que ésta información es importante para poder saber que puede estar pasando y de esta manera poder ayudarte.
¿No sé que opinen otras personas en el foro?
Me da la impresión de que estás utilizando demasiado defloculante, pero para estar seguro envía la información que te pido, la idea es poder tener un panorama más amplio, porque la causa puede ser el tipo de materias primas que usas ó la cantidad de defloculante adicionado; te aseguro que hay solución al problema pero necesitamos toda la información.

CHao

Jaifermar Ir arriba

marpol
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Enviado - 25/11/2006 :  03:36:50  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

MENSAJE # 9
REOLOGIA EN LA FABRICACION
DE BARBOTINAS Y SU INFLUENCIA EN
LA FABRICACION DE PIEZAS POR VACIADO

c.Velocidad de Formación de Pared – Humedad retenida y
-------------------------------------------------------
Características de la Pieza Vaciada
-----------------------------------

Estas son las otras propiedades que debemos medir para tener un cuadro completo de la reología de nuestras barbotinas, la idea es que estas propiedades se mantenga dentro de un rango manejable por parte de la persona que hace el vaciado de las piezas; es díficil para un vaciador manejar una barbotina cuyas propiedades estén cambiando constantemente por razones de un mal ensamble de materias primas ó por un mal manejo de la química adicionada. Es importante considerar que no sólo son estos los factores que pueden influir en la velocidad de formación, también debemos mencionar el estado de la moldura, pero que en estos momentos no vamos a mencionar este punto.
Al principio es necesario establecer estas propiedades en función del nivel de floculación y de la densidad de la barbotina, esto permite establecer parámetros diarios para la producción de la misma y resolver problemas de vaciado cuando éstos tengan lugar.

¿Cómo se miden?
--------------
Tomar un molde en forma de copa y hacer un vaciado fijando el tiempo de formación de páred; después de transcurrido este tiempo drenamos el molde y observamos la escurrida de la barbotina la cual debe ser limpia y lisa lo que implica que la fluidez de la barbotina está OK; cuando estamos trabajando con barbotinas sobredefloculadas (exceso de defloculante) la escurrida tiende a ser limpia pero dejando pequeños grumos sobre la superficie drenada, grumos que se asocian mucho a una mala distribución del defloculante dentro del cuerpo de la barbotina.
Una vez que la pieza ha tomado consistencia dentro del molde y permite ser desmoldeada se pesa y se registra su peso; será este el peso que sirva de referencia para medir la velocidad de formación; esta medida debería ser tomada a diario para determinar cualquier cambio que haya tenido la barbotina.
Inmediatamente se somete la pieza a sequedad bajo una lámpara fluorescente, después que la pieza está seca se toma el peso y se determina la humedad en base seca, este valor será lo que se conoce como humedad retenida; esta propiedad también nos da indicio del grado de floculación de la barbotina; una barbotina sobredefloculada tiende a dar una humedad retenida baja, las piezas tienden a secar rápido y presentan una superficie dura y cuando hacemos un corte al cuerpo de la pieza formada notamos una sensación “arenosa” se pierde plasticidad y además que la pasta “despeluca” al corte el cual no es limpio y liso.
El medir estas propiedades, junto con la densidad y la viscosidad nos ilustra de manera completa lo que es la reología de la barbotina; una reología que no debe variar mucho en el día a día para evitar que el vaciador esté constantemente cambiando las prácticas durante el vaciado de las piezas lo que atenta contra la calidad del producto final. Se busca tener un control sobre la reología de la barbotina, y que cualquier cambio que pueda existir sea detectado a tiempo y poder tomar las correspondientes acciones de prevención; la idea es atacar la causa del problema antes de éste tenga lugar.

Chao

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jesus bolaños
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Enviado - 28/11/2006 :  22:08:50  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

hola amigo pol, te mando la informacion que me pides :
M1 : SILLAR (150 gramos); CAOLIN(350 gramos);desfloculante(2.5mml)con jeringa ; AGUA ( 200 mml)

M2 :SILLAR( 150 gr);caolin( 350 gr); desfloculante(3mml);agua(200mml)
M3 :SILLAR( 125 GR);CAOLIN(350 GR): DESFLOCULANTE(2mml); agua(200mml)
M4 :sillar( 250gr);caolin(250gr); desfloculante(2.5mml);agua(200mml)
M5 :igual a M1 pero con defloculante 1.5mml y agua 150mml.

El sillar y caolin estan con malla 325, ahora voy a trabajar con mas finura y le voy a adicionar algo de feldespato, respecto al silicato lo he comprado en liquido no se realmente su pureza, es como lo venden aqui y el que usan mayormente.
gracias por tu ayuda , me sirve muchisimo
jesus

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marpol
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Enviado - 29/11/2006 :  00:18:03  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, listo ya cogí los datos, regálame 2 días para observar mis notas y te hago una sugerencia para preparar tú barbotina.
Respecto a la finura de los materiales, yo considero que están bien, de acuerdo a lo que me dices los materiales son de partícula fina.
Te hago una pregunta: Cuál es el objeto de adicionar feldespato?
Recuerda que el feldespato disminuye aún más la plasticidad de la pasta?
Lo vas a cambiar por algo de sillar?

Ve pensando en la posibilidad de disminuir la cantidad de defloculante, es más te aconsejo que vayas consiguiendo carbonato de sodio que es otro defloculante que actúa más suavemente que el silicato que usas. La idea es utilizar una mezcla de ambos defloculantes. En la metodología de preparación te daré más detalles respecto a la forma de usar los defloculantes.

Estamos en contacto.

Chao

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marpol
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Colombia
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Enviado - 29/11/2006 :  00:49:35  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

MENSAJE # 10
REOLOGIA PARA LA FABRICACION
DE BARBOTINAS Y SU INFLUENCIA
EN LA FABRICACION DE PIEZAS
POR VACIADO

ALGUNAS OBSERVACIONES DEL PROCESO DE VACIADO RELACIONADAS CON LA
REOLOGIA DE BARBOTINAS

- La barbotina es una mezcla de arcillas y material antiplástico en agua y aditivos químicos, buscando un contenido de sólidos lo más alto posible traduciéndose en una densidad que se encuentra cercana a 1.8 gramos/ml

- Lo anterior nos dice que la barbotina está constituida por un porcentaje de sólidos secos cercano al 72% el resto es agua (28%). En condiciones normales se hace díficil obtener suspensiones con este alto contenido de sólidos, por tanto nos vemos obligados al uso de defloculantes que ayudan a darle fluidez a las barbotinas.

- Es decir que la reología de una barbotina depende de dos grandes aspectos: la física de partículas y la química interparticular, ésta última relacionada con los aditivos químicos y como éstos reaccionan en el sistema arcilla-agua dando lugar a diferentes niveles de defloculación, lo que se traduce en el nivel de geloficación una vez la barbotina llega al molde y empieza a formar la páred de la pieza. La física de partículas está relacionada con la Distribución de Tamaño de Partículas (DTP), la que a su vez determina el Area Superficial Específica que es la que determina las reacciones química a escala coloidal determinantes en el comportamiento reológico de una barbotina para vaciado.

- La pieza que se forma está compuesta por los sólidos ya gelificados con una humedad retenida, todo producto de la migración de cierta cantidad de agua al molde. Será el agua retenida la que durante el proceso de secado irá desapareciendo y dando lugar a la contracción en crudo; una contracción que dependerá de la cantidad de partículas finas y/o arcillosas que estén contenidas dentro del cuerpo de la barbotina.

RELACIONES ENTRE LAS VARIABLES DE CONTROL REOLOGICO Y LAS PROPIEDADES
DE LA BARBOTINA Y LA CALIDAD DE LA PIEZA VACIADA

a.Aumentando los coloides, principalmente material arcilloso fino tipo ball clay ó tipo montmorillonita hace que:

-La fluidez de la barbotina disminuya (aumenta la viscosidad).
-La velocidad de formación de pared disminuya
-La plasticidad se aumenta
-La dureza de la pieza reciendesmoldeadada disminuye.
-La tixotropía de la barbotina se aumenta.
-El tiempo de secado se incrementa

b.Incrementando la cantidad de sulfato, como protector de los coloides frente a un defloculante, hace que:
- La fluidez disminuya
- La velocidad de formación de pared aumente.
- La plasticidad se aumenta.
- La dureza de la pieza reciendesmoldeada disminuye.
- La tixotropía de la barbotina aumenta.
- El tiempo de secado aumenta.
- El efecto de la química adicionada se estabiliza

c. Incrementando la cantidad de electrolito (Defloculantes) tales como el silicato de sodio, hace que:
- La fluidez de la barbotina aumente – Disminuye la viscosidad
- La velocidad de formación de pared disminuye.
- La plasticidad disminuye.
- La dureza de la pieza reciendesmoldeada se incrementa.
- La tixotropía de la barbotina disminuye.
- El tiempo de secado disminuye.

Después de haber planteado estos puntos en este mensaje y a lo largo de todos los mensajes relacionados con la reología, podemos ir concluyendo que este famoso concepto de REOLOGIA DE BARBOTINAS para muchos guardado en una “CAJA NEGRA” a la cual, supuestamente, tenemos acceso unos pocos; es simplemente obtener un BUEN BALANCE entre las MATERIAS PRIMAS y LA QUIMICA ADICIONADA (LÉASE DEFLOCULANTES Y/O FLOCULANTES) y es el seguir estas pautas lo que nos permite obtener barbotinas ideales (léase aseguradas) las cuales a su vez van a producir piezas de buena calidad.
Por ahora dejemos ahí, en próximos mensajes trataré algunos problemas que se presentan durante el uso de barbotinas y posibles soluciones a los mismos.

Chao


Jaifermar Ir arriba

jesus bolaños
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Enviado - 30/11/2006 :  01:35:53  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

hola amigo Pol , bueno respondiendo a tu pregunta yo adiciono el feldespato pensando que le brindará mejor consistencia ,le adiciono 15% que es de 60 a 80 gr, tengo carbonato de sodio pero en polvo, pero cuanto hecho de este y cuanto de silicato para que mi mezcla no se sobre deflocule , estoy algo preocupado por que como sabes es para mi tesis y quiero sacarla ya pero tengo que ser paciente y no darme por vencido.gracias
jesus


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marpol
Miembro


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Enviado - 30/11/2006 :  05:18:40  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, el feldespato no te ayudará para el problema que tienes actualmente, tal como te dije anteriormente el feldespato es útil cuando quieres disminuir la temperatura de maduración de la pasta durante la cocción, en otras palabras el feldespato se comporta como un fundente y no aporta plasticidad a la barbotina. Si quieres aumentar la consistencia de la pasta vas a necesitar adicionar una nueva arcilla más plástica que el caolín que usas. Te voy a adelantar algo del próximo mensaje: debes ir buscando una arcilla tipó ball clay (más fina y más plástica que el caolín y con el mismo tamaño de malla 325) y vas a adicionar una cantidad a costa de cierta cantidad de caolín, en este momento estoy mirando las notas para sugerirte algunas mezclas que te pudieran ayudar en tú problema.
En este momento tú tienes problema de una plasticidad muy baja en la barbotina, debido a que la barbotina le falta la adición de una arcilla plástica (más que el caolín que vienes usando) agravada con una adición alta de defloculante.
Respecto al uso de carbonato de sodio y/o silicato de sodio, sus porcentajes generalmente no deben sobrepasar del 0.3% y 0.4% respectivamente, todo depende de la calidad de arcillas plásticas con la que cuentes.
En próximo mensaje te enviaré 3 sugerencias con las cuales puedas atacar el problema actual de la barbotina, y evidentemente en cerámica la cuestión es de paciencia. Para estos casos yo suelo recordar un proverbio Chino que me enseño mi abuelo: "MUCHAS VECES ES MEJOR VOLVER UN MOMENTO ATRAS Ó HACER UN ALTO Y NO SALIRSE DEL CAMINO QUE LLEVA AL EXITO" y recuerda que "EL FRACASO DERROTA A LOS PERDEDORES PERO INSPIRA A LOS GANADORES", y "EL ERROR NO ES MALO COMO LO ENSEÑAN EN EL COLEGIO, AQUELLOS QUE EVITAN EL FRACASO TAMBIEN EVITAN EL EXITO"

Chao

Jaifermar

Edited by - marpol on 11/30/2006 05:20:18

Edited by - marpol on 11/30/2006 05:39:58 Ir arriba

marpol
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Enviado - 01/12/2006 :  01:51:37  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Jesús, tal como te comenté en el mensaje anterior y considerando la descripción que haces del problema, la barbotina que tratas de preparar tiene el problema de una falta de plasticidad agravada con una falta de control en la adición del defloculante, haciendo que la cantidad adicionada sea mayor a la necesaria.
Actualmente las materias primas utilizadas no aportan mucha plasticidad, primero el sillar tal como te comenté en los primeros mensajes (agosto/06) posee características de feldespato y por tanto no aporta plasticidad; respecto al otro material que por lo que veo tiene todas las características de caolín (por eso su nombre); el caolín de todas las arcillas es la que presenta una estructura más estable y un nivel de cristalinidad mayor, de esto se traduce en su uso como arcilla refractaria, y por tanto la plasticidad que desarrolla es la menor de todas las arcillas. La plasticidad de una arcilla está muy relacionada con el nivel de cristalinidad de la arcilla, a mayor desorden estructural hay una mayor tendencia a desarrollar plasticidad. Por esta razón es que existen arcillas caolíniticas, ilíticas y montmorilloniticas (tipo bentonitas).
La función del defloculante y/o floculante es mantener un nivel de floculación que permita una buena fluidez sin que exista una sobredefloculación de la barbotina lo que llevaría a una sedimentación de partículas, perjudicando la calidad de las piezas vaciadas.
El defloculante aumenta la fluidez de la barbotina, cuando ésta posee arcillas plásticas con un contenido coloidal alto la demanda de defloculante es alta para obtener el nivel de floculación necesario de acuerdo a las necesidades del proceso; cuando la barbotina posee arcillas con bajo contenido coloidal la demanda de defloculante, por el contrario disminuye para obtener el nivel de floculación adecuado para el proceso.
Cuando se hace un desarrollo de pasta cerámica, es necesario hacer una mezcla de materiales de manera que cada uno de ellos aporte una característica en particular que sea útil a lo largo del proceso.
Disculpa si me extendí un poco, pero simplemente quiero explicar las bases sobre las cuales están mis 4 sugerencias, todas en la vía de mejorar la plasticidad de la barbotina, además que considerando que Es para tú tésis creo que sea conveniente tener un fundamento teórico que explique cualquiera de las acciones tomadas, y de ahí el desarrollo de los ensayos que te sugiero. Evidentemente eres tú quien toma la decisión final
Las 4 sugerencias son:
1. Disminución del defloculante utilizado, sin usar una nueva materia prima
2. Hacer una combinación de defloculantes (silicato de sodio + carbonato de sodio), manteniendo las mismas materias primas.
3. Usar la misma cantidad de defloculante que vienes utilizando pero adicionando una arcilla que aumente la plasticidad de la barbotina.
4. Combinación de 2 y 3
Estas sugerencias van en vía de mejorar la plasticidad de la barbotina,

Equipo y materiales necesarios
-------------------------------
- Una balanza que mida hasta 2 cifras decimales. Capacidad de la balanza 2 kilos
- Un agitador mecánico (Puede ser un agitador adaptado a un taladro)
- Arcilla tipo caolín, con un alto nivel de molienda (malla 325)
- Sillar, con alto nivel de molienda (malla 325)
- Silicato comercial (Tal como se consigue en la tienda)
- Carbonato de sodio en polvo (Tal como se consigue en la tienda)
- Recipientes plásticos varios de 0.5 a 1 litro de capacidad.
- Arcilla plástica de grano fino (tipo ball clay) con un nivel de molienda alto (malla 325)


1. DISMINUCION DE DEFLOCULANTE UTILIZADO, UTILIZANDO LAS MISMAS MATERIAS PRIMAS

Utilizando M1 con diferentes niveles de defloculante:
----------------------------------------------------
Muestra M1A
500 gramos secos: Sillar 150 gr 30%
Caolín 350 gr 70%
Agua: 200 gr (200 ml)
Silicato diluido: 0.1% con respecto a los sólidos secos 0.5 gramos

Muestra M1B
500 gramos secos: Sillar 150 gr 30%
Caolín 350 gr 70%
Agua: 200 gr (200 ml)
Silicato diluido: 0.2% con respecto a los sólidos secos 1.0 gramo

Muestra M1C
500 gramos secos: Sillar 150 gr 30%
Caolín 350 gr 70%
Agua: 200 gr (200 ml)
Silicato diluido: 0.3% con respecto a los sólidos secos 1.5 gramos

Muestra M1D
500 gramos secos: Sillar 150 gr 30%
Caolín 350 gr 70%
Agua: 200 gr (200 ml)
Silicato diluido: 0.4% con respecto a los sólidos secos 2.0 gramos
Preparación de materiales
-------------------------
- Pesar exactamente los materiales según pesos arriba mencionados. Los materiales deben ser malla 325. El pesaje debe ser en tantos recipientes como tantos materiales haya (en este caso 2). Es importante utilizar una balanza de precisión, si estás desarrollando tú tésis creo que en la Universidad puedes disponer de una.
- Pesar y/o medir exactamente el volumen de agua registrado arriba.
- El defloculante utilizado será el mismo silicato de sodio comercial pero diluído 50/50 en peso, para ello debes tomar el silicato comercial y pesar exactamente 50 gramos, igualmente pesar 50 gramos de agua, mezclar muy bien hasta obtener una solución diluida de silicato. La solución de silicato se debe verter en un frasco tipo gotero, de manera que la solución se pueda dosificar en gotas. Esta será la solución que usada como defloculante en la barbotina, la idea de diluirlo es con el fin de tener un mejor control en la cantidad dosificada y de esa manera
Preparación de la barbotina M1A
-------------------------------
- En un recipiente plástico de aproximadamente 1 litro de capacidad (podría ser una jarra de plástico), adicionar aproximadamente la mitad del agua que se midió y/o pesó anteriormente; es decir adicionar aproximadamente 100 ml de agua.
- Pesar la jarra con el agua, y registrar el peso.
- Con la jarra y el agua sobre el plato de la balanza, adicionar gota a gota el silicato adicionado hasta que el peso registrado sea de 0.5 gramos más con respecto al registrado en el punto anterior. Esto será indicativo que al agua se le adicionó 0.5 gramos de silicato diluído.
- Agitar mecánicamente usando para ello un agitador pequeño, la agitación es sumamente importante para asegurar una buena homogenización del silicato y el agua. Tener cuidado no derramar el agua que se está agitando. Una agitación manual no Es aconsejable, ya que no permite una buena homogenización del silicato en agua lo que es fundamental para ir obteniendo el nivel de floculación requerido.
- Sin dejar de agitar empezar adicionar los materiales secos poco a poco, y cuyas cantidades fueron pesadas en 2 recipientes aparte, el orden de adición es primero el sillar y después el caolín. Durante la adición del sillar seguramente no existirá espesamiento de la mezcla pero si así fuere adicionas un poco del agua que todavía tienes para adicionar (Recordar que de los 200 ml de agua total sólo se habían utilizado aproximadamente 100 ml). Es importante que la adición del material se haga lo más cercano al punto central de mezcla entre el agitador y la suspensión, no hacerlo cerca de las paredes interiores del recipiente; lo anterior es para asegurar una buena mezcla. Después del adicionar todo el sillar, empezar la adición del caolín con el mismo cuidado que se hizo con el sillar, no dejar de agitar en ningún momento; durante la adición del caolín la mezcla empieza a espesarse, entonces es cuando empiezas la adición del agua que aún hay para adicionar, lo ideal sería que después de adicionar todo el caolín aún haya agua para adicionar. Es importante no dejar de agitar en ningún momento.
- Después de adicionar todo el material y sin dejar de agitar observarás grumos que deben ser diluidos completamente, incluso verás trazas de material hacia la pared interior del recipiente y que todavía no está bien mezclado, entonces con la ayuda de una espátula plástica raspas este material y con mucho cuidado lo llevas hacia el centro del recipiente.
- La mezcla debe quedar completamente homogénea, debe quedar con una textura espesa pero que fluya.
- En este punto empiezas a observar las características: fluidez, dificultad para la preparación de la mezcla, medida de la viscosidad usando el “tuboviscosímetro”, comportamiento durante el vaciado de una pieza (% de humedad retenida, velocidad de formación de pared, secado de la pieza antes del desmoldeo, nivel de escurrida de la barbotina durante el vaciado, calidad de las piezas elaboradas). En el mensaje # 9 sobre reología en barbotinas explico la forma de medir estas propiedades.
- La medición y observación de la propiedades anteriores serán muy importantes, porque son estas propiedades las “variables respuesta” que nos indican si la barbotina preparada cumple con todas las condiciones para trabajar en vaciado ó si por el contrario debemos continuar haciendo ajustes.

Preparación de la barbotinas M1B, M1C, M1D
------------------------------------------
Para la preparación de estas barbotinas se sigue exactamente el procedimiento llevado a cabo para la barbotina M1A, la diferencia radica en la cantidad de defloculante. Al final de los ensayos has preparado 4 barbotinas con diferente nivel de defloculante y por tanto con diferente comportamiento en las variables “respuesta”.
Lo que se espera es observar como influye la cantidad de defloculante adicionado sobre el comportamiento de la barbotina en el proceso del vaciado.

Recomendaciones finales
------------------------
- Desarrollar los mismos ensayos pero utilizando las mezclas M2, M3, M4 y M5; esto permite tener un panorama más amplio sobre el comportamiento de las barbotinas.
- Es claro que el trabajo es algo dispendioso, pero creo que Es importante para poder desarrollar una buena barbotina, y más considerando si se trata de una tésis donde uno de los objetivos, creo yo, es investigar y crear conocimiento.
- Estas recomendaciones se hacen a la distancia, sólo tú sabes la calidad de los materiales con los que cuentas, por tanto la decisión final de desarrollar estos ensayos es completamente tuya.
- Hasta aquí sólo se ha considerado la sugerencia # 1, que sería la más sencilla de implementar en estos momentos dado que sólo estamos tocando el nivel de defloculante utilizado.

Lo expuesto hasta ahora, se plantea, como dije antes, algo dispendioso, cosiderando que los ensayos son planteados a nivel de laboratorio en donde es necesario andar con cuidado para obtener toda la información posible y de esta manera poder desarrollar una buena barbotina a nivel de producción; pero creo que vale la pena.

En próximos mensajes te estoy haciendo llegar como serían las otras sugerencias.

Chao


Jaifermar

Edited by - marpol on 12/01/2006 01:55:14

Edited by - marpol on 12/01/2006 02:05:32 Ir arriba

Adrián
Miembro


Argentina
2 Envíos
Enviado - 02/12/2006 :  20:35:53  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Realmente impresionante la información que he encontrado es sumamente útil para mí, quiero agradecer todo lo expuesto especialmente a marpol sobre el tema.
Mil gracias por su difusión!!!


ADriano Ir arriba

marpol
Miembro


Colombia
636 Envíos
Enviado - 03/12/2006 :  03:53:07  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola Adrian, todo ha sido con gusto, y me alegro que la información te sea útil.

Chao

Jaifermar Ir arriba

Adrián
Miembro


Argentina
2 Envíos
Enviado - 03/12/2006 :  19:00:30  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Marpol gracias por tu respuesta, lo que quiero decir tambien es que es muy pedagógiaca tu manera de explicar un tema tan complejo, yo estoy intentando una barbotina de gres que madure al cono 7 (1230 grados) y solo soy autodidacta por eso mi agradecimiento. La fórmula que intento está en el libro de cerámica industrial de Singer, trabajé siempre con loza así que este salto representa para mí todo un desafío ya que desconozco el comportamiento de los materiales en alta temperatura. Lo que estoy haciendo son envases con rosca para cosméticos, todo el proyecto tengo que resolverlo primero en los papeles.
Nuevamente gracias por compartir todo tu conocimiento.


ADriano Ir arriba

Nart
Miembro


Colombia
7 Envíos
Enviado - 04/12/2006 :  02:11:24  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Muchisimas gracias a todos los que han aportado con su experiencia y conocimiento sobre el tema, especialmente a MARPOL. Me ha sido de gran ayuda toda la informacion que ustedes han compartido ya que me encuentro realizando mi tesis sobre los procesos ceramicos y requerimientos de diseno de productos. Muchisimas gracias de nuevo.

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Nart
Miembro


Colombia
7 Envíos
Enviado - 04/12/2006 :  02:40:37  ver perfil  Enviar E-Mail  responder con comillas

Hola de nuevo, Marpol, me podrias informar acerca de la materia prima utilizada para la fabricacion de productos sanitarios? cuales son y en que porcentaje? muchas gracias.

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joy
Miembro



1 Envíos
Enviado - 05/12/2006 :  00:07:07  ver perfil  responder con comillas

MARPOL : GRACIAS POR LAS EXPLICACIONES SON MUY DIDACTICAS.
YO TAMBIEN TENGO UN TRABAJO DE UNUVERSIDAD Y ME ES MUY UTIL TODO LO EXPUESTO PARA EL DISEÑO DE UNA PASTA CERAMICA A 1200 °C PARA VACIADO
PERO TENGO UNA PREGUNTA QUE QUIERO UN COMENTARIO MARPOL, INVESTIGANDO EN RED HAY UN DEFLOCULANTE LLAMADO DARVAN QUE AL PARACER DA MAS PROPIEDADES DE PLASTICIDAD. ¿TIENES CONOCIMIENTO DE ESTE MATERIAL, Y SI ES ASI EN QUE PROPORCION SE ADICIONA O CON QUE RECOMENDACIONES?
SALUDOS¡¡¡

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