Acoustic emission monitoring of fracture in dryed kaolin-clay processed with surfactant water solution

• Autorzy: Kowalski S. J. , Kulczyński K.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metody emisji akustycznej do monitorowanie zjawiska pękania podczas suszenia kaolinu zwilżanego wodnym roztworem surfaktantu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The method of fracture reduction in kaolin-clay products during intensive drying, which comprises application of surfactant water solutions for their forming, is the objective of this paper. Two oxyethylates surfactants, Rokacet R26 and Rokanol IT6, were used for the tests. Before forming the samples, the kaolin-clay in the form of dry powder was wetted with a prescribed amount of distilled water mixed with a different amount of surfactants to get a plastic mass. The samples in the form of cylinders were extruded and, after leveling the moisture distribution, subjected to convective drying in hot air. The acoustic emission (AE) method was used to monitor on line the development of crack formation in dried samples. It was stated that application of water solutions with the specific concentration of surfactants during material processing may significantly reduce material fractures due to intensive drying.

PL

Przedmiotem artykułu jest przedstawienie sposobu ograniczenia pękania wyrobów kaolinowych podczas ich intensywnego suszenia, a polegającego na zastosowaniu wodnych roztworów surfaktantów przy formowaniu tych wyrobów. W badaniach użyto dwa surfaktanty oksyetylenowe: Rokacet R26 i Rokanol IT6. Przed uformowaniem próbek proszek gliny kaolinowej został zwilżony odpowiednią ilością wody destylowanej zawierającej różne ilości surfaktantów, tak aby uzyskać stan plastyczny masy zarobowej. Po wyrównaniu rozkładu wilgoci w tej masie przez jej umieszczenie na 48 godz. w zamkniętym naczyniu, wytłaczano cylindryczne próbki, które następnie suszono konwekcyjnie w gorącym powietrzu. Metodę emisji akustycznej (AE) wykorzystano do monitorowania on line rozwoju pęknięć w suszonych próbkach. Stwierdzono, że zastosowanie roztworów wodnych o specyficznym stężeniu surfaktantów pozwala znacznie zredukować pękanie materiału wywołane intensywnym suszeniem.

Słowa kluczowe

EN

clay; drying; surfactant; fracture; acoustic emission

PL

surowiec ilasty; suszenie; środek powierzchniowo czynny; pękanie; emisja akustyczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 65, nr 2
• Strony: 235--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Kowalski S. J.

• Poznań University of Technology, Institute of Technology and Chemical Engineering, Department of Process Engineering, Pl. Marii Skłodowskiej–Curie 2, 60–965 Poznań, Poland

autor

Kulczyński K.

• Poznań University of Technology, Institute of Technology and Chemical Engineering, Department of Process Engineering, Pl. Marii Skłodowskiej–Curie 2, 60–965 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Pampuch, R.: Ceramics materials, Warsaw, PWN, 1988, (in Polish).
• [2] Raabe, J.; Bobryk, E.: Functional ceramics. Methods of manufacturing and properties, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1997, (in Polish).
• [3] Kowalski, S. J., Musielak, G., Rybicki, A.: Shrinkage stresses in dried materials, Engineering Transactions, 40, 1, (1992), 115-131.
• [4] Banaszak, J, Kowalski, S.J.: Drying induced stresses estimated on the base of elastic and viscoelastic models, Chem. Eng. J., 86, (2002), 139-143.
• [5] Banaszak, J., Kowalski, S.J.: Theoretical and experimental analysis of stresses and fractures in clay like materials during drying, Chem. Eng. Process., 44, (2005), 497- 503.
• [6] Kowalski, S.J., Rajewska, K., Rybicki, A.: Destruction of wet materials by drying, Chem. Eng. Sci., 55, (2000), 6755–6762.
• [7] Sacchi, E., Michelot, J.-L., Pitsch, H., Lalieux, P., Aranyossy, J.-F.: Extraction of water and solutes from argillaceous rocks for geochemical characterization: Methods, processes, and current understanding, Hydrogeology J., 9, (2001), 17-33.
• [8] Creagh, A.L., Hasenack, B.B.E., Van der Padt, A., Sudhoelter, E.J.R., Van’t Riet, K.: Separation of amino-acid enantiometers using micellar-enhanced ultrafiltration, Biotechnology and Bioengineering, 44, 6, (1994), 690-698.
• [9] Nystrom, M., Manttari, M.: Micellar-enhanced ultrafiltration, MEUF as a tool to concentrate metals or hydrophobic pollutants from wasterwaters, Mines Carriers Tech., (3-4), (1994), 182-185.
• [10] Paulenowa, A., Rajec, P., Jezikova, M.: Preconcentration of cadmium by MEUF in sodium dodecylsulfate solution, J. Radioanal. Nucl. Chem., 228 (1-2), 1998, 119-122.
• [11] Purkait, M.K., Vijay, S., DasGupta, S., De, S.: Separation of Congo red by surfactant mediated cloud point extraction, Dyes and Pigments, 63, 2, (2004), 151-159.
• [12] Rajewska, K., Kowalski, S.J.:. Acoustic emission as a method of monitoring of fracture phenomena in dried materials, Diagnostics, 27, (2002), 95-101 (in Polish).
• [13] Strumiłło, Cz.: Fundamentals of the Theory and the Technology of Drying, WNT Warszawa, 1983 (in Polish).