Influência da adição de defloculante, ligante e partículas de alumina no
comportamento reológico de suspensões a base de frita e caulim
Os valores de viscosidade aparente podem ser calculados a partir dos valores
medidos de tensão de escoamento, de acordo com a Eq. 2. Dessa forma, os
resultados da Fig._1 podem, também, ser expressos conforme a Fig._2. Observa-
se, assim, a diminuição da viscosidade aparente com o aumento do gradiente de
velocidade, sendo coerente com os resultados da literatura2.
A variação da viscosidade aparente (aqui medida para um gradiente de velocidade
de 1000 s-1) em função de concentrações variáveis de defloculante define a
curva de defloculação para o sistema frita e caulim, Fig._3. O ponto de mínimo
está em torno de 0,070% de defloculante.
A adição de ligante (CMC) causa um sensível aumento na viscosidade aparente,
Fig._4. A suspensão com ligante permanece pseudoplástica (n=0,83) com um limite
de escoamento tY= 0,73 Pa. A forma da curva de defloculação também é
modificada, Fig._5. O ponto relativo à concentração de 0,025% de defloculante
deve estar relacionado a interações complexas entre os aditivos (defloculante e
ligante) e as partículas.
Quando da adição de alumina A à suspensão, ocorre um significativo aumento de
viscosidade aparente, comparativamente à suspensão original, Fig._6. A
suspensão sem defloculante é ainda pseudoplástica (n=0,79) com um limite de
escoamento tY=0,87 Pa. O aumento de viscosidade aparente por efeito do aumento
da fração volumétrica de partículas sólidas suspensas é um comportamento
esperado e previsto em modelos descritos na literatura1,2. Esse aumento é
intensificado pelo acréscimo de 0,05% de NaSiO3, indicando que o ponto ótimo de
defloculação pode ter sido ultrapassado. As características pseudoplásticas da
suspensão e a presença de um limite de escoamento, no entanto, não são
alteradas (n=0,76; tY=0,97 Pa).
Adicionando-se a alumina B à suspensão original de frita, caulim e CMC, o
aumento de viscosidade é mais pronunciado sem defloculante, Fig._7, quando
comparado à alumina A. A alumina B apresenta partículas de formas irregulares e
com superfície específica superior que a da alumina A, o que diminui a sua
escoabilidade2. A suspensão sem defloculante é pseudoplástica (n=0,82) com um
limite de escoamento tY=0,91 Pa. Quando se acrescenta 0,05% de NaSiO3, a
viscosidade diminui, ou seja, a concentração de defloculante neste caso deve
estar próxima à correspondente ao ponto de mínimo de viscosidade. A suspensão
com defloculante é pseudoplástica (n=0,84) com um limite de escoamentotY=0,48
Pa.
CONCLUSÕES
· As suspensões de esmaltes apresentam de maneira geral um
comportamento pseudoplástico com limite de escoamento, característico
de sistemas contendo estruturas aglomeradas. Essas estruturas são
destruídas com o aumento do gradiente de velocidade e, quando este
foi reduzido, ficou caracterizado um comportamento tixotrópico.
· O CMC atua de forma a aumentar a viscosidade das suspensões e
interagindo com o defloculante de maneira complexa. As adições de
partículas cristalinas de alumina também aumentam comparativamente a
viscosidade, devido ao aumento do volume de sólidos em suspensão. A
forma e o tamanho de partícula tem, igualmente, efeito significativo
sobre as curvas de escoamento.
· Partículas de alumina de forma irregular, com grande área de
superfície específica, aumentam mais acentuadamente a viscosidade em
comparação a partículas de forma arredondada.
