Come un produttore indiano di additivi per PCE ha eliminato la variabilità delle prestazioni tra i lotti passando ai monomeri HPEG e TPEG di EastChem.

Un produttore di additivi superplastificanti a base di policarbossilati con sede nel Gujarat, in India, produceva additivi liquidi a base di PCE destinati alla vendita a impianti di calcestruzzo preconfezionato e distributori di prodotti chimici per l'edilizia nell'India occidentale e centrale. L'azienda sintetizzava il PCE internamente utilizzando monomeri di HPEG e TPEG provenienti da una società commerciale regionale, producendo additivi liquidi sia ad alto potere riduttore d'acqua che ad alto potere di mantenimento della consistenza, sulla stessa linea di produzione.

La sfida

Nell'arco di cinque mesi, il team di controllo qualità del produttore ha documentato una serie di variazioni di prestazione inspiegabili nei lotti di additivo PCE finiti. Le miscele di prova di calcestruzzo con PCE ad alto grado di riduzione dell'acqua presentavano valori di slump che variavano da 30 a 50 mm tra i lotti, a parità di dosaggio e rapporto acqua-cemento. I lotti di PCE con grado di mantenimento dello slump mostravano tempi di mantenimento della lavorabilità variabili da 55 minuti a oltre 100 minuti allo stesso dosaggio, rendendo impossibile fornire indicazioni di dosaggio coerenti ai clienti degli impianti di calcestruzzo preconfezionato.

L'indagine interna del produttore ha testato ogni variabile del processo di sintesi, tra cui la temperatura di reazione, la concentrazione dell'iniziatore, il rapporto di acido acrilico e il tempo di reazione. Nessuno di questi parametri ha spiegato la variazione delle prestazioni. Le condizioni di sintesi sono risultate costanti sia per i lotti che hanno dato buoni risultati sia per quelli che hanno dato scarsi risultati.

Analisi di laboratorio indipendenti su campioni di monomero prelevati da dodici consegne consecutive hanno rivelato la causa principale. Il tasso di ritenzione del doppio legame del monomero HPEG CAS 31497-33-3 è variato dal 91,2 al 98,6% nelle dodici consegne. La ritenzione del doppio legame del monomero TPEG ha mostrato una variazione simile, dal 90,8 al 97,9%. La misurazione del peso molecolare ha mostrato valori effettivi compresi tra 2180 e 2640, a fronte della specifica dichiarata di 2400 per entrambi i monomeri. Il contenuto di PEG è variato dall'1,8 al 4,9% tra le consegne.

La società commerciale regionale che forniva il monomero si riforniva da diversi produttori a seconda della disponibilità e del prezzo, consegnando il prodotto con le stesse specifiche indipendentemente dalla fonte effettiva. Ogni fornitore produceva monomero entro un ampio intervallo accettabile, ma con parametri effettivi diversi, e la combinazione di variazioni nella ritenzione dei doppi legami, deviazioni del peso molecolare e variazioni del contenuto di PEG tra le diverse forniture produceva polimeri di PCE con architetture molecolari fondamentalmente diverse, pur partendo dalla stessa formula di sintesi.

L'impatto sui rapporti con i clienti del produttore è stato grave. Tre impianti di calcestruzzo preconfezionato avevano presentato reclami formali in merito alle prestazioni non uniformi dell'additivo. Un impianto aveva iniziato a testare un additivo della concorrenza. Il direttore tecnico del produttore ha stimato che risolvere il problema dell'incoerenza delle prestazioni fosse la priorità aziendale più urgente, prima di qualsiasi attività di sviluppo prodotto o di espansione del mercato.

La soluzione

Dopo aver contattato EastChem tramite una segnalazione da parte di un altro produttore di PCE nella regione, il produttore ha ricevuto una proposta tecnica dettagliata che copre la fornitura di entrambimonomero HPEGEmonomero TPEGcon certificati per lotto che attestano il tasso di ritenzione dei doppi legami, il peso molecolare, il contenuto di PEG e il contenuto di umidità per ogni spedizione.

EastChem ha fornito campioni di valutazione da quattro lotti di produzione consecutivi di entrambi i monomeri insieme a certificati di qualità completi per lotto. Il produttore ha condotto prove di sintesi PCE parallele utilizzando EastChemmonomero superplastificante policarbossilatosu tutti e quattro i lotti in condizioni di sintesi identiche, quindi hanno valutato le prestazioni del PCE finito nelle miscele di prova di calcestruzzo confrontandole con la variazione di prestazioni che avevano documentato dalla loro fornitura precedente.

Il monomero EastChem HPEG CAS 31497-33-3, in tutti e quattro i lotti di valutazione, ha mostrato una ritenzione del doppio legame dal 98,1 al 98,8%, un peso molecolare da 2380 a 2420 e un contenuto di PEG inferiore al 2,1%. Il monomero TPEG ha mostrato una consistenza equivalente negli stessi quattro lotti. PCE sintetizzato da EastChemHPEG e TPEGLa variazione dell'abbassamento del calcestruzzo è risultata di soli 12 mm in tutti e quattro i lotti con elevata riduzione d'acqua, e la variazione del tempo di mantenimento dell'abbassamento è stata di soli 8 minuti in tutti e quattro i lotti con diverso grado di mantenimento dell'abbassamento. Entrambi i risultati rientravano nella tolleranza di prestazione accettabile per le specifiche del prodotto del produttore.

I risultati

Il produttore è passato completamente alla fornitura di monomeri EastChem entro otto settimane dal completamento della valutazione. Nei primi tre mesi di fornitura completa, non sono pervenute segnalazioni di variazioni di prestazioni da parte di alcun cliente di impianti di calcestruzzo preconfezionato. I tre impianti che avevano presentato reclami formali hanno confermato la stabilizzazione delle prestazioni dell'additivo e hanno ritirato le loro lamentele. L'impianto che aveva testato l'additivo della concorrenza è tornato al prodotto del produttore dopo che i lotti riformulati hanno dimostrato prestazioni costanti per dieci consegne consecutive.

Il direttore tecnico del produttore ha ristrutturato le procedure di controllo qualità in entrata basandosi sul sistema di certificazione per lotto di EastChem, implementando criteri di accettazione per la ritenzione dei doppi legami superiore al 97,5%, il peso molecolare entro 100 unità dal grado dichiarato e il contenuto di PEG inferiore al 3% come parametri di ispezione in entrata obbligatori per tutti i futuri acquisti di monomeri. Questo quadro di qualità, costruito attorno allo standard di documentazione stabilito da EastChem Supply, è diventato lo standard aziendale per la valutazione di qualsiasi futuro fornitore di monomeri.

È stato stipulato un accordo di fornitura di dodici mesi che copre il fabbisogno di monomeri HPEG e TPEG per l'intero volume di produzione del produttore, con certificati per lotto e supporto tecnico per l'ottimizzazione della sintesi inclusi di serie.

Cosa ha detto il cliente

Abbiamo impiegato cinque mesi a cercare il problema nel nostro processo di sintesi, quando in realtà il problema risiedeva nella nostra fornitura di materie prime. La documentazione per lotto di EastChem ha reso immediatamente evidente la causa principale. Da quando siamo passati a loro, il nostro PCE ha le stesse prestazioni in ogni lotto e i nostri rapporti con i clienti sono completamente migliorati.

Direttore tecnico, produttore di additivi per PCE, Gujarat, India

Perché EastChem

EastChem è un fornitore affidabile di monomeri superplastificanti a base di policarbossilati, che fornisce monomeri HPEG (CAS 31497-33-3) e TPEG ai produttori di additivi per PCE nei mercati globali. La nostra produzione è certificata secondo i sistemi ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001 e i nostri prodotti soddisfano i requisiti di conformità REACH per l'accesso al mercato europeo. Il tasso di ritenzione dei doppi legami, il peso molecolare, il contenuto di PEG e il contenuto di umidità vengono testati su ogni lotto di produzione e vengono forniti certificati per lotto come standard.

Contatta EastChemOggiPer richiedere campioni di valutazione dei monomeri HPEG e TPEG con certificati di qualità per lotto, oppure per informazioni sui prezzi in base alle vostre esigenze di produzione di PCE.

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Domande frequenti

Perché il tasso di ritenzione del doppio legame del monomero HPEG influisce sulle prestazioni di riduzione dell'acqua del PCE?

Il tasso di ritenzione dei doppi legami determina la proporzione di monomero HPEG CAS 31497-33-3 che partecipa alla polimerizzazione per formare catene polimeriche attive di PCE. A tassi di ritenzione inferiori al 95%, il contenuto di polimero attivo nel PCE finito diminuisce, richiedendo un dosaggio superiore del 15-25% per ottenere la stessa riduzione dell'acqua nel calcestruzzo. La variabilità del tasso di ritenzione tra i diversi lotti produce prestazioni variabili del calcestruzzo a parità di dosaggio, che è la causa principale dell'incoerenza riscontrata in questo caso.

Qual è la deviazione del peso molecolare accettabile per i monomeri HPEG 2400 e TPEG 2400?

La deviazione accettabile del peso molecolare sia per l'HPEG che per il TPEG di grado 2400 è di più o meno 100-150 unità. Deviazioni superiori a 200 unità producono variazioni misurabili nella durata di mantenimento della consistenza del PCE e nell'efficienza di riduzione dell'acqua, che richiedono un aggiustamento del dosaggio a livello dell'impianto di produzione del calcestruzzo. I fornitori che non sono in grado di fornire dati sul peso molecolare per lotto non possono garantire che le consegne consecutive di monomero producano PCE con prestazioni costanti.

Come devono essere conservati i monomeri HPEG e TPEG dopo la consegna per preservare la tenuta dei doppi legami?

Entrambi i monomeri devono essere conservati in un ambiente fresco e asciutto, a una temperatura inferiore a 25 gradi Celsius, lontano da fonti di calore, agenti ossidanti e luce solare diretta. Il monomero in scaglie deve essere conservato nella confezione originale sigillata per evitare l'assorbimento di umidità e l'ossidazione del doppio legame. In condizioni di conservazione corrette, la ritenzione del doppio legame si mantiene superiore al 97% per 12 mesi dalla data di produzione.Contattaciper indicazioni su stoccaggio e movimentazione specifiche per le condizioni del vostro impianto.