Effects of the calcination temperature and the load of sodium carboxymethyl cellulose in the synthesis of novel bentonite ceramic foams
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Universidad Libre
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Novel ceramic foams were obtained by the replica method, using bentonite as alternative raw material and polyurethane sponge as template, where the latter also controls the distribution of the pore size of these ceramics. The synthesis of the ceramics was carried out using slurries of bentonite clay with different percentages of sodium carboxymethyl cellulose as a binder, and evaluating different calcination temperatures. The effect of these factors on the textural and morphological properties of the ceramic foams was studied. The porosity measured by mercury intrusion showed that the total porosity of the ceramic foams decreases as the calcination temperature increases. Furthermore, a small quantity of porosity is generated after the burnout of the binder during the calcination step. This porosity is given by pore sizes from 0.05 to 3 μm and it was increased with the amount of the binder that was increased, which was also confirmed by scanning electron micrographs. The characterization of bentonite clay, polyurethane, coated polyurethane sponge and ceramic foams was also complemented with thermogravimetric analysis, nitrogen adsorption at 77 K, and mechanical strength measurements.
Se obtuvieron nuevas espumas cerámicas por el método de réplica, utilizando bentonita como materia prima alternativa y esponja de poliuretano como plantilla, donde esta última también controla la distribución del tamaño de poro de estas cerámicas. La síntesis de la cerámica se llevó a cabo utilizando lodos de arcilla de bentonita con diferentes porcentajes de carboximetilcelulosa sódica como aglutinante, y evaluando diferentes temperaturas de calcinación. Se estudió el efecto de estos factores sobre las propiedades texturales y morfológicas de las espumas cerámicas. La porosidad medida por la intrusión de mercurio mostró que la porosidad total de las espumas cerámicas disminuye a medida que aumenta la temperatura de calcinación. Además, se genera una pequeña cantidad de porosidad después del desgaste del aglutinante durante la etapa de calcinación. Esta porosidad está dada por tamaños de poro de 0,05 a 3 μm y se incrementó con la cantidad de aglutinante que se aumentó, lo que también se confirmó mediante micrografías electrónicas de barrido. La caracterización de arcilla de bentonita, poliuretano, esponja de poliuretano recubierto y espumas de cerámica también se complementó con análisis termogravimétrico, adsorción de nitrógeno a 77 K y medidas de resistencia mecánica.
Se obtuvieron nuevas espumas cerámicas por el método de réplica, utilizando bentonita como materia prima alternativa y esponja de poliuretano como plantilla, donde esta última también controla la distribución del tamaño de poro de estas cerámicas. La síntesis de la cerámica se llevó a cabo utilizando lodos de arcilla de bentonita con diferentes porcentajes de carboximetilcelulosa sódica como aglutinante, y evaluando diferentes temperaturas de calcinación. Se estudió el efecto de estos factores sobre las propiedades texturales y morfológicas de las espumas cerámicas. La porosidad medida por la intrusión de mercurio mostró que la porosidad total de las espumas cerámicas disminuye a medida que aumenta la temperatura de calcinación. Además, se genera una pequeña cantidad de porosidad después del desgaste del aglutinante durante la etapa de calcinación. Esta porosidad está dada por tamaños de poro de 0,05 a 3 μm y se incrementó con la cantidad de aglutinante que se aumentó, lo que también se confirmó mediante micrografías electrónicas de barrido. La caracterización de arcilla de bentonita, poliuretano, esponja de poliuretano recubierto y espumas de cerámica también se complementó con análisis termogravimétrico, adsorción de nitrógeno a 77 K y medidas de resistencia mecánica.
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