Utilizzo delle argille sepiolite e attapulgite per renders, intonaci, rasanti e stucchi murali: un passo oltre la reologia

David Giner, Luciano Cuesta – SEPIOLSA

Le argille sepiolite e attapulgite sono argille fibrose naturali, note per il loro alto potere adsorbente e per le loro proprietà reologiche. Quando vengono incorporate in materiali quali rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi, queste argille producono altri effetti oltre a quelli reologici e inspessenti; infatti, migliorano in modo significativo la qualità generale dei prodotti in cui vengono aggiunte. Le argille sepiolite e attapulgite hanno una struttura unica, costituita da minuscole particelle aghiformi che si idratano senza gonfiare. Esse presentano inoltre proprietà chimiche tali da permettere la formazione di legami di idrogeno sulla loro superficie, rivestita da gruppi OH. Queste argille agiscono in modo efficace con gli inspessenti tradizionali, in particolare con derivati della cellulosa modificati in modo speciale o non modificati. Esse offrono efficacia di costi rispetto ad altri materiali e possono contribuire a ridurre la quantità utilizzata di inspessenti più costosi. I vantaggi che essi arrecano, quali la pseudoplasticità e la  tissotropia, migliorano in modo significativo la lavorabilità, le qualità estetiche finali, il controllo della colatura, la stabilità e infine, la qualità generale del prodotto finale. Si ritiene che questi vantaggi siano così significativi da indurre a ritenere che questi additivi siano indispensabili in qualsiasi formulazione, specialmente per materiali da costruzione quali rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi dove la buona lavorabilità e le massime qualità estetiche finali sono essenziali.

Le argille sepiolite e attapulgite
La sepiolite è un silicato di magnesio idrato presente in natura, caratterizzato da una morfologia a microfibra ed effetti speciali con un’elevata area superficiale specifica, variabile da 200 a 350 m²/g. Ricavata da depositi sedimentari, la Sepiolite è un’argilla porosa e di basso peso che non rigonfia ed è dotata di una capacità di adsorbimento considerevole, per la sua elevata area superficiale e porosità. Le quantità di sepiolite in tutto il mondo provengono principalmente da depositi sedimentari nelle vicinanze di Madrid, Spagna. Le argille attapulgite, note anche con il nome Palygorskite, sono silicati di alluminio, magnesio idrato cristallino dotati di una struttura unica a catena che contribuisce ad intensificare le inusuali proprietà di adsorbimento e colloidali. I depositi principali di attapulgite sono relativamente rari in tutto il mondo, e si trovano principalmente negli USA, nel Senegal e in Cina. I produttori di argille sepiolite e attapulgite possono personalizzare queste argille per produrne diverse varianti con il trattamento della fibra, l’attivazione e l’adattamento della granulometria. Queste varianti presentano differenze per quanto riguarda la disperdibilità, la capacità di stabilizzazione, la viscosità e anche il grado di tissotropia. In breve, questa flessibilità consente ai produttori di personalizzare queste argille per soddisfare i requisiti specifici di differenti applicazioni, contribuendo ad aumentarne la loro versatilità e l’ampio utilizzo nell’industria delle costruzioni. Ad esempio, le argille sepiolite e attapulgite Rheoplus, estratte e prodotte da Sepiolsa si distinguono in tutto il mondo per la loro eccezionale purezza e per l’ampia serie personalizzata per ogni applicazione, prodotta adottando la più recente tecnologia di processo del minerale.

Fig. 2 -Risposta pseudoplastica dell’argilla sepiolite Rheoplus TS3010A e delle argille attapulgite Rheoplus TA2010 e TA2015. Si osservi che la risposta pseudoplastica delle argille sepiolite è leggermente superiore a quella delle Argille attapulgite

Un passo oltre la reologia
L’incorporazione delle argille sepiolite e attapulgite in materiali quali rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi gioca un ruolo fondamentale nell’ottimizzare vari fattori cruciali, a garanzia di una migliore lavorabilità, del controllo della colatura, dell’aspirazione e di una finitura superficiale finale priva di difetti, prevenendo la formazione di screpolature. Un aspetto fondamentale si basa sulla combinazione strategica dei modificatori di reologia organici, come i derivati della cellulosa, HEUR, HASE, Acriliche con le argille sepiolite e attapulgite nelle formulazioni. Questa tecnica sinergica dà luogo ad effetti considerevoli e alla prestazione desiderata per soddisfare gli standard più rigorosi. L’abbondanza di gruppi Si-OH sulla superficie di queste argille facilita la tissotropia, accelerando l’interazione con i componenti organici ed inorganici della formulazione. Questa interazione si manifesta in diversi vantaggi evidenti:
– maggiore stabilità: il meccanismo di stabilizzazione doppia riduce in modo consistente la sedimentazione, migliorando la stabilità generale in profondità nel materiale.
– sedimentazione ridotta e sineresi nei preparati pronti in miscela: ciò evita la sedimentazione di pigmento e riempitivo consolidando la tenacità del gel. Si garantisce una lavorabilità soddisfacente e si ottiene stabilità durante le operazioni di trasporto e di stoccaggio, prevenendo cambiamenti indesiderati.
– migliori proprietà di applicazione: la presenza delle argille sepiolite e attapulgite facilita l’applicazione offrendo maggiore perizia dell’utilizzatore e migliore lavorabilità, che si traducono in un prodotto finale di qualità superiore.
– efficacia dei costi: attenuando l’esigenza di materiali organici alternativi più costosi, e in alcuni casi, consentendo sostituzioni parziali di altri modificatori reologici organici, l’utilizzo delle argille sepiolite e attapulgite dimostra di offrire soluzioni ad efficacia di costi, garantendo alta prestazione senza compromettere eventuali considerazioni finanziarie.
La combinazione di queste argille con i modificatori di reologia organici costituisce un approccio sofisticato alla formulazione, aprendo uno spettro di vantaggi che contribuiscono all’eccellenza e all’efficienza generale dei materiali da costruzione, in particolare quelli per rivestimenti, per superfici murali levigate e livellate prima della verniciatura, ad esempio rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi (non importa se vengono applicati manualmente oppure con metodi meccanizzati come la spruzzatura).

Pseudoplasticità e tissotropia
Le argille sepiolite e attapulgite danno una consistente risposta pseudoplastica, superiore a quella di altri comuni modificatori di reologia. A basse forze di taglio, i sistemi contenenti le argille sepiolite e attapulgite mostrano uno scorrimento non–newtoniano, caratterizzato da un graduale decremento della viscosità con l’aumentare delle forze di taglio. Oltre una soglia delle forze di taglio specifica, la curva di scorrimento tende gradualmente a un modello lineare. L’elevata viscosità di queste argille fornisce le proprietà essenziali a basse forze di taglio, quali la stabilizzazione del veicolo contro gli effetti della sedimentazione, dello stoccaggio e del livellamento. Inoltre, le loro viscosità ridotte con l’incremento delle forze di taglio contribuiscono in modo significativo a migliorare la lavorabilità e ad ottimizzare le proprietà di gestione e di applicazione del materiale.

Fig. 3 – La risposta tissotropica osservata nelle argille sepiolite Rheoplus TS3010A, attapulgite Rheoplus TA2010 e Rheoplus TA2015 mostra tempi di recupero veloce. Questa caratteristica è fondamentale quando si opera con questi materiali, a garanzia dell’eccellente lavorabilità e della prevenzione della colatura durante l’applicazione

La tissotropia, intesa come tempi di recupero è fondamentale per il controllo della colatura e del livellamento del materiale.  Quando sono a riposo, i gel sepiolite e attapulgite recuperano rapidamente l’alta viscosità, fornendo un’eccellente stabilità e resistenza alla colatura. Questa proprietà rende questi materiali ideali per le applicazioni che richiedono un inspessimento controllato e stabile, come nel caso delle formulazioni di rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi. Gli utilizzatori traggono vantaggio dal recupero veloce della viscosità a seguito dell’effetto delle forze di taglio, garantendo un’applicazione uniforme e una sospensione efficace delle particelle solide.

L’argilla perfetta per ogni applicazione
Se è appurato in generale che l’incorporazione delle argille sepiolite e attapulgite aggiunge alto valore alle formulazioni di rinzaffi, intonaci, rasanti e stucchi murali, il mercato offre una serie distinta di prodotti che si differenziano per il tipo di argilla, per la granulometria, per le proprietà reologiche e per la viscosità. Nella serie Rheoplus, Sepiolsa è in evidenza per l’ampia varietà di prodotti derivati da entrambe le argille, insieme al servizio di consulenza tecnica eccellente per la formulazione del prodotto.
In Italia questi prodotti son distribuiti da Brenntag.

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