Usos y aplicaciones del silicato de sodio líquido y sólido

Los silicatos de sodio tienen muchas propiedades útiles que no comparten otras sales alcalinas. Esto, junto con el hecho de que tienen bajo costo, da como resultado un amplio campo de uso en diferentes industrias.

Son utilizados en la industria como adhesivos, detergentes, ingredientes en compuestos de limpieza, cementos, ligantes (binders), capas protectoras y peculiares, ayuda coagulante, anticorrosivos, bases de catalizadores, defloculadores, insumos químicos, zeolitas, etc. Las diferentes propiedades y características funcionales de los silicatos solubles pueden ser utilizadas para resolver eficiente y económicamente muchos problemas que surgen en procesos industriales y químicos.

Las investigaciones de PQ Corporation, base tecnológica de SIDESA han ampliado el conocimiento de las propiedades del producto y su utilización hasta incluir un amplio rango de aplicaciones.

Silicatos y Derivados S. A. de C. V. (SIDESA), es especialista en la elaboración de silicatos de sodio y de potasio, metasilicatos de sodio, productos de lavandería y algunos otros derivados del desarrollo de la química de los silicatos que poseen una amplia gama de aplicaciones, entre las que destacan:

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en detergentes

Las soluciones de silicato de sodio de SIDESA han sido utilizadas como un ingrediente en la fabricación de detergentes en polvo vía torre de secado, por muchos años. Las soluciones de silicato son fácilmente agregadas a la pasta detergente y ayudan a controlar la viscosidad para la producción de un polvo detergente de la densidad deseada. El silicato de sodio actúa también como ligante para dar el grado adecuado de “dureza” a la partícula esférica del detergente, sin perjudicar la solubilidad del polvo en agua.

En las formulaciones de detergente el silicato de sodio tiene un número de propiedades vigorizantes que intensifican la actuación del sistema detergente. Estas propiedades son:

En la formulación de detergente de silicatos tienen la habilidad de ayudar en los efectos sobre la superficie de las telas humectándolas en conjunto con los elementos orgánicos, ayudando a mantener las pequeñas suciedades o partículas grasosas en suspensión en el líquido de lavado, o ayudando a remover las manchas de las superficies. La alcalinidad de los silicatos de sodio los capacita para neutralizar las manchas ácidas y promover la emulsificación de grasas y aceites mientras dispersa o solubiliza proteínas. Los silicatos tienen una alta capacidad de amortiguamiento en relación a otras sales alcalinas que estabiliza el pH al nivel deseado en presencia de compuestos ácidos o en dilución.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en adhesivos

Los silicatos más siliceos (relación 2.8 - 3.2) son muy útiles como adhesivos o ligantes, debido a un contenido más alto de sílice polimérica. Estos materiales pegan por la remoción de pequeñas cantidades de agua, los cuales los convierten de un líquido a un sólido. Las ventajas de los adhesivos de silicato de sodio incluyen un buen extendimiento y contacto, un buen pegado, un índice de ajuste controlable en rangos amplios y la formación de una capa rígida, fuerte, permanente de un sellado que es resistente a jalones, bichos (plagas), calor y moderadamente resistente al agua. Los silicatos para adhesivos son generalmente embarcados y listos para su uso, pero para aplicaciones especiales pueden ser modificados por ciertos aditivos tales como arcilla, caseína y otros materiales inorgánicos. Se utilizan para papel, madera, metal, hojas metálicas y otros materiales, excepto plásticos.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en cementos/ligantes

Cuando los silicatos son combinados con ingredientes de cemento, reaccionan químicamente para formar masas con fuertes propiedades ligantes. Una gran variedad de cementos se hacen con silicatos, tanto en polvo como en solución. Los silicatos son ingredientes importantes en las especialidades refractarias autofraguantes  y morteros químicamente resistentes. Las ventajas de los silicatos solubles como ligantes son:

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en películas y recubrimientos

Las películas secas de silicatos no se afectan por aceites, sebo y grasas minerales, o de otras clases. Cuando se aplican en producto de papel o madera son resistentes al fuego y plagas y a prueba de grasas. Se puede incrementar la resistencia al agua agregando óxidos de metal pesado, agentes insolubles de carbonato, polímeros inorgánicos o selladores minerales como la mica. Los silicatos forman capas protectoras en los metales para controlar la corrosión en las líneas de agua.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en el tratamiento de agua

Cuando se utilizan los silicatos con alumbre, sales férricas u otros coagulantes en el tratamiento de agua cruda se incrementa la velocidad de formación de floculo, su tamaño, densidad y resistencia. El añadir silicato de sodio, puede ser un método sencillo y económico de controlar el hierro y/o manganeso excesivo, contenido en muchos sistemas de abastecimiento de agua. Muchos abastecimientos de agua natural, con presencia de hierro y/o manganeso, que fallan cediendo a los procedimientos regulares para removerlos, pueden desarrollar el silicato durante este tratamiento.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en la fundición

El silicato de sodio es un ligante bien conocido para arenas de vaciado. Es compatible con el almidón y la dextrina utilizados en la preparación de materiales de fundición. Los silicatos SIDESA reemplazan exitosamente los aceites vegetales y resinas más costosos utilizados para formar ciertos tipos de moldes. Los compuestos de moldes. Los compuestos de moldes basados en silicatos dan una capa dura a temperaturas moderadas, porosidad apropiada para la liberación de gases calientes y buena colapsibilidad. Para métodos de producción rápida, la aplicación de silicatos de sodio en combinación con reacciones ácidas de gas se emplean en el proceso común de bióxido de carbono (CO2). También se pueden lograr moldes de fundición de autoendurecimiento con un ligante hecho de la mezcla de cemento portland o ésteres orgánicos con silicato de sodio.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en beneficio mineral

Los silicatos solubles son utilizados en numerosos procesos para la concentración de minerales. El uso principal del silicato de sodio en la flotación mineral, es como depresor y dispersor de minerales silíceos que no se desean. En general sólo se necesitan pequeñas cantidades de silicato, similares a las concentraciones utilizadas en las operaciones de limpieza. Algunas veces la habilidad del silicato, para reaccionar o precipitar iones de metal pesado para formar una capa de iones de sodio en una superficie particular, es importante para preparar esa superficie o bien para una separación selectiva. El silicato de sodio también ayuda a prevenir la corrosión, reduciendo así el desgaste en los equipos de molienda.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en textiles

Los silicatos de sodio tienen muchas aplicaciones en los talleres textiles. En las operaciones de blanqueado, la característica estabilizadora de silicato reduce el índice de descomposición del agente blanqueador. Este control previene el daño que ocurría en la fibra si se permite un cambio  de pH. Los silicatos de sodio son aplicados en los pretratamientos de tela e hilo para remover cera, grasa y motas de algodón. La elección apropiada de la relación de silicato y sólidos produce una mejor limpieza y evita que se redeposite la suciedad.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en la aglomeración

Las características adhesivas naturales del silicato, junto con su habilidad de proporcionar una fijación rápida y un fuerte secado, así como la de suministrar una capa resistente al agua a bajo costo, han resultado en su utilización en las aplicaciones de pelletizado, briqueteado y sintetizado de minerales. Sirve también como ayuda en el proceso de nodulación y estiramiento. Para la aglomeración de materiales que son extraídos, procesados o recuperados en formas muy pequeñas, elimina el polvo y mejora la transferencia de calor en las operaciones de secado, calcinación y fundición. La eliminación de estos polvos puede reducir o eliminar la contaminación de aire y agua, así como las capas o anillos internos en un horno de secado y mejora las características de almacenaje y transportación. El pelletizado es un proceso en el cual el material pequeño se forma en bolas húmedas. El silicato combinado con las partículas finas ayuda a la formación del pellet e incrementa la fuerza de los gránulos formados en las etapas de secado y cocción. En los procesos de estiramiento, compresión y aglomerado, el silicato actúa como lubricante y/o ligante, de manera que se mejoran las características de fluidez y propiedades físicas del producto.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio como diluyentes agregados

Cuando se utiliza en la pasta de los cementos la solución de silicato de sodio deflocula el mineral de arcilla y los componentes de cal de pasta. Esto se logra mediante la combinación de efectos, que incluyen: absorción de la superficie del agregado; donación de iones de sodio (Na+); y precipitación de iones de calcio (Ca++) en la pasta. El efecto real de este proceso de defloculación es una reducción de la cantidad de agua necesitada para mantener la pasta en un rango de viscosidad bombeable. Se prefiere el silicato de sodio como defloculador en la preparación de soluciones estables de arcilla fusible para el vaciado en los poros de los moldes de yeso. En la arcilla fusible, la cual es fácilmente bombeable, la sílice actúa como un estabilizador para cualquier álcali presente. Ya que se necesita menos agua, la arcilla fusible es más densa y por lo tanto la pieza resultante más fuerte. Se necesita menos tiempo de cocción en el molde y hay un menor encogimiento conforme se secan las piezas moldeadas. En el proceso de arcilla cruda, la acción depresora del silicato es utilizada para separar impurezas como cuarzo, feldespato, mica, óxido de hierro, etc.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en la inyección química

Para la inyección química o solidificación del subsuelo, puede ser utilizado el silicato de sodio en las siguientes situaciones: (1) donde las formaciones del subsuelo tienen fuerza insuficiente para soportar la carga requerida, tales como bajo las paredes o cimientos, (2) donde los poros del subsuelo, permeables al agua, permiten la inundación de minas, pozos y túneles (3) para prevenir la pérdida del agua en presas, (4) para sellar poros en los trabajos de concreto o ladrillo como se pueden encontrar en desagües o construcciones subterráneas. En el “Proceso de Joosten” se inyectan por separado silicato de sodio  y cloruro de calcio en el subsuelo. Se combinan para formar un gel insoluble que fragua y sella los poros y suelos con baja resistencia.

Usos y aplicaciones del silicato de sodio en el tratamiento del concreto

El silicato de sodio ofrece dos aplicaciones diferentes para aumentar la durabilidad del concreto. Se puede aplicar una solución de silicato de sodio como agente curante a la superficie de la capa fresca de concreto después de que el área ha sido cubierta y mantenida húmeda durante 24 horas. La aplicación de silicato cierra los poros de la superficie sellándolos mientras están húmedos. Para tratar el concreto, después de que está completamente seco o endurecido, se aplica el silicato hasta penetrar el concreto. La cal y otros ingredientes en el concreto fresco reaccionan  lentamente  con la solución penetrante de silicato, formando un gel insoluble en los poros del concreto. Se incrementa la resistencia al uso, agua, grasa o ácido.

Proveedores de silicato de sodio

Además de los silicatos de sodio líquidos, SIDESA tiene una amplia variedad de especialidades para satisfacer las necesidades de todos los usuarios que incluyen metasilicatos de sodio pentahidratado y anhidro, silicatos en polvo G y GD, hidro y cero geles, zeolitas, etc.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de SIDESA.

O bien, haga contacto directo con SIDESA para solicitar mayor información sobre silicato de sodio líquido y silicato de sodio sólido.

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Los silicatos de sodio líquidos y sólidos

Lubricante permanente para instalación de cable en ductos

Cuando se instala un cable por un método tradicional de inmersión en un ducto estándar la fuerza de jalado se considera lineal para un tramo de ducto en una sección recta, ya que la fuerza de fricción es constante entre el forro del cable y el ducto.

Por el contrario en una sección curva la fuerza de jalado se considera exponencial ya que la fuerza de fricción es proporcional a la fuerza de jalado en la sección curva.

Esta fuerza de jalado exponencial es llamada “Efecto Capstan”, y limita las longitudes de inmersión de un cable en un ducto, por el efecto significativo entre los coeficientes de fricción del forro del cable y ducto. Para reducir estos coeficientes son utilizados los lubricantes líquidos o aerosoles. Al instalar un cable dentro de un ducto de polietileno utilizando una fuerza de jalado se crea una fricción que se subdivide en Fricción Hidrodinámica y Fricción de Límite.

La fricción hidrodinámica o de película gruesa significa que existe una fuerza de tensión en la sección recta del ducto, por lo que, bajo esta condición el cable flota dentro de la película gruesa de lubricante.

La viscosidad de este lubricante juega un papel importante para la fricción hidrodinámica, por lo que para minimizar este tipo de fricción se utiliza un lubricante de baja viscosidad.

La fricción de límite o película delgada se observa en las curvas verticales y horizontales de un tramo de ducto con la existencia de una fuerza de tensión alta, dado que en los puntos tangenciales donde el forro del cable y el ducto se tocan, los lubricantes líquidos dejan de funcionar adecuadamente ya que la presión normal en la pared del ducto contra el cable es sumamente alta. Por lo cual el lubricante es desplazado hacia las orillas. Debido a esto la fuerza de fricción se incrementa considerablemente y para minimizarla se requiere de un lubricante de alta viscosidad.

Dado lo anterior los lubricantes líquidos o aerosoles son desplazados a lo largo del tramo por las condiciones físicas de la ruta, funcionando únicamente durante los primeros metros de inmersión, por esta razón no pueden ser instaladas grandes longitudes de cable en un solo proceso.

Arnco y Dura-Line son pioneros en el desarrollo de nuevos productos para la industria de telecomunicaciones, como lo es el SILICORE™, que es un lubricante sólido permanente coextruído. SILICORE™ fue concebido con la finalidad de proporcionar un camino prelubricado permitiendo la reducción de fricción entre el ducto y el forro del cable para un desempeño óptimo en la inmersión de cables y una excelente protección de los mismos.

El SILICORE™ es la capa delgada color blanco coextruida a la pared interna del ducto donde será alojado el cable.

El ducto con SILICORE™ por el contrario facilita la instalación de grandes longitudes de cable con un esfuerzo de tensión menor, ya que su lubricante sólido no es desplazado durante los procesos de inmersión, manteniéndose siempre entre el ducto y el cable produciendo un ambiente de muy baja tensión. Todo esto se traduce en protección al cable y un ahorro substancial en tiempo, mano de obra y materiales.

El ducto con SILICORE™ por el contrario facilita la instalación de grandes longitudes de cable con un esfuerzo de tensión menor.

Propiedades físicas del SILICORE™

Tiene las mismas propiedades físicas y mecánicas del polietileno de alta densidad (HDPE) debido a que es fabricado a base del mismo. Es un lubricante sólido que está distribuido en forma uniforme alrededor del diámetro interior a lo largo del ducto. Conserva todas sus propiedades físicas y mecánicas durante toda la vida útil del ducto. Permanece estable, no se desplaza como los lubricantes líquidos sobre las paredes del ducto durante la instalación del cable.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Dura-Line.

O bien haga contacto directo con Dura-Line para mayor información sobre el SILICORE™.

Lubricante es toda sustancia sólida, semisólida o líquida, de origen animal, mineral o sintético que, puesto entre dos piezas con movimiento entre ellas, reduce el rozamiento y facilita el movimiento.

Además, dependiendo de sus características, pueden cumplir otros objetivos:

La mayoría de los procesos exigen una operacionalidad del equipo en condiciones críticas. Al hablar de condiciones criticas, hablamos de temperaturas mayores a 200°C, ataque químico, “deslaves” continuos debido a la humedad, entre algunos otros. La principal problemática de los lubricantes tradicionales es que no satisfacen estas necesidades, además de no proporcionar la suficiente lubricación a los equipos, trayendo como consecuencia paros y gastos innecesarios a la empresa.

Pensando en estos inconvenientes, se ha desarrollado un lubricante que cubre las necesidades antes mencionadas, haciendo de este producto, un producto innovador.

El lubricante marca DuPont® Krytox® ofrece una única combinación de propiedades que proporcionan excepcionales soluciones rentables a los problemas más difíciles. Comparado con otros lubricantes, sólo Krytox® combina funcionamiento a altas temperaturas, inflamabilidad y químicos inertes a una variedad de condiciones. DuPont® Krytox® aumenta la vida de servicio de componentes críticos permitiendo a los fabricantes de equipos extender las garantías para reducir el costo de mantenimiento y mejorar la productividad debido a las características del compuesto.

DuPont, compañía número uno a nivel mundial en ofrecer soluciones basadas en la ciencia, crea soluciones sustentables y esenciales para una vida mejor y más segura. Y en ésta ocasión el Ing. Rivelino Flores Estrada, representante técnico de ventas de la empresa, nos explica más acerca de las aplicaciones de éxito de este novedoso lubricante.

“Nuestras grasas marca Krytox®, son un producto fabricado en Nueva Jersey, Estados Unidos”, inició el Ing. Flores, “la comercialización se hace por medio de nuestros distribuidores, los cuales están ubicados en todo el mundo. En México el producto tiene ya siete años, pero aún no todas las empresas tienen conocimiento del mismo y de los beneficios que puede producirles”.

Al preguntarle en qué consiste este lubricante, nos dijo: “Este lubricante es de una química muy diferente a los lubricantes tradicionales, está hecho a base de perfluoropolieter (PFPEs) , que es una resina fluorinada, que es lo que le da las propiedades de soportar altas temperaturas, ataque químico y la humedad”.

El Ing. Flores nos habló también de las aplicaciones exitosas en donde el lubricante marca Krytox® ha tenido un excelente desempeño: “De manera general, la aplicación de este lubricante se encuentra en ventiladores, motores, bombas, torres de enfriamiento, así como en aplicaciones críticas de la industria química, alimenticia, automotriz, aeronáutica, aviación, papelera, inyección de plástico, por mencionar algunas”.

“Un ejemplo en particular”, continuó, “fue en unos rodamientos de una torre de enfriamiento; el lubricante que se utilizaba, no tenía la suficiente capacidad para mantener lubricado el equipo, lo que ocasionaba paros de operación debido a las constantes relubricaciones semanales. Al cambiar a nuestro lubricante DuPont® Krytox®, se llevan a cabo relubricaciones, pero sólo por cuestión de seguridad y no por necesidad, además de que son cada dos o tres meses, beneficiando con esto a la empresa, ya que mantiene su operación continua y sin paros innecesarios”.

El color característico del producto es blanco, debido a las propiedades de la resina fluorinada, posteriormente con el uso cambia a un color ámbar, después café y ya cuando está oscuro (negro), hay que relubricar o cambiarlo. En uso constante, el lubricante Krytox® tiene una durabilidad de hasta seis a doce meses.

Continuando con los casos de éxito, el Ing. Flores nos platicó de unos motocompresores: “aquí usaban un lubricante mineral, el cual lubricaba las válvulas de unos motocompresores que van en la parte superior del pistón, proporcionando un cierre. Debido a las altas temperaturas de los gases de combustión en este compresor, las válvulas se quedaban pegadas en la parte inferior, por lo que los gases de combustión salían sin control; esto generaba pequeñas explosiones. Los lubricantes minerales se degradan a los 100°C y en la parte baja de las válvulas, se manejan de 200 a 300°C, entonces era imposible que ese lubricante soportara tal temperatura. Todo esto se pudo evitar al cambiar a nuestro producto fluorinado, ya que el flúor es lo que le da la capacidad de soportar tales temperaturas”.

Otra aplicación también efectiva, es en la industria alimenticia, a lo que el Ing. agregó: “en las áreas de panificación, la masa o el pan entra a hornos de cocción donde hay temperaturas mayores a 200°C por medio de bandas transportadoras, y es ahí donde se requieren lubricantes efectivos, en los rodamientos de dichas bandas. Otra más es en las embotelladoras, por ejemplo, en el sistema de llenado de botellas con el agua, queda expuesto el equipo a la constante humedad ocasionada por algún derrame del líquido. Si se tiene un lubricante mineral, con la humedad ahí generada, se empieza a “lavar” el lubricante, ocasionando en algunos casos contaminación del agua a embotellar. Nuestro producto se adhiere perfectamente a la superficie aunque se genere vapor, evitando así el escurrimiento y asegurando la lubricación de las válvulas. Además de que tiene preaditivos anticorrosivos que protegen cualquier tipo de corrosión en los metales y la formación de sarro”.

Las ventajas que presenta este producto frente a otros es en el porcentaje de lubricación, ya que la marca Krytox® tiene más porcentaje de aceite que es lo que realmente lubrica a los equipos y por lo tanto una mayor duración. Este producto cuenta con la certificación ISO 9002.

Para finalizar, el Ing. Flores nos comentó: “Nuestras grasas flúoradas son un producto inerte y no son tóxicas, por lo que al ser almacenadas, uno puede estar plenamente seguro de no estar contaminando y que el producto no va a reaccionar con el ambiente”.

Krytox®, es la marca de lubricantes fabricados y distribuidos sólo por DuPont, y si usted desea obtener mayor información sobre este producto, haga click aquí .

Además de lubricantes, DuPont maneja un amplio portafolio de productos que satisfacen las necesidades más exigentes. Si desea saber más de la empresa, contáctenos. Haga click aquí .

® DuPont® Krytox® es una marca registrada por E.I. du Pont de Nemours and Company para sus lubricantes de alto desempeño.