Bentonits anvendelse: hvor bruges bentonit?

Bentonit er en naturlig lerart baseret på mineraler i smectitgruppen, oftest montmorillonit. Evnen til at kvælde, binde partikler, fastholde vand og adsorbere urenheder gør materialet anvendeligt i byggeri, boring, støberier, metallurgi, vinproduktion, landbrug, kosmetik og fremstilling af sorbenter.

Det brede anvendelsesområde skyldes ikke én universel egenskab, men kombinationen af plasticitet, kvældning, tiksotropi, bindeevne og partiklernes store specifikke overflade.

Hvad er bentonit?

Bentonit er et naturligt lermateriale. Egenskaberne afhænger af mineralsammensætningen og de dominerende udskiftelige kationer. I praksis skelnes især mellem natrium- og calciumbentonit.

Natriumbentonit kvælder normalt kraftigere i vand og danner gode viskøse suspensioner. Derfor bruges den i boreslam, vandtætning og tætningsbarrierer. Calciumbentonit kvælder mindre, men kan være nyttig som adsorbent, bindemiddel eller råstof til bestemte industriprodukter.

Bentonits vigtigste egenskaber

Ved kontakt med vand kan bentonit øge sit volumen, danne en gelagtig masse og reducere et lags gennemtrængelighed. I suspensioner holder den faste partikler svævende, mens den kan fungere som bindemiddel i tørre blandinger.

De vigtige egenskaber omfatter:

• kvældning ved fugtning,
• evne til at danne viskøse suspensioner,
• adsorption af proteiner, olie, urenheder og ioner,
• binding af sand og mineralpartikler,
• lav vandgennemtrængelighed i et komprimeret lag,
• kemisk stabilitet i mange bygge- og procesopgaver.

Disse egenskaber bestemmer, hvor materialet bruges, og hvilken type den konkrete branche kræver.

Hvor og hvordan bruges bentonit?

Bentonit anvendes i mange brancher, fordi samme mineral kan fungere som kvældende tætningsmateriale, sorbent, bindemiddel, fortykningsmiddel eller procesadditiv. De vigtigste retninger er:

1. I byggeriet bruges bentonit til tætning af fundamenter, tætningsskærme og bentonitmåtter, slidsvægge, tunneler og underjordiske konstruktioner i vanskelige vandmættede jordlag.
2. I tekstilindustrien kan bentonit fungere som et billigere alternativ til stivelsesblandinger ved kædelimning af bomuldsstoffer og klargøring af garn til vævning.
3. Renset bentonit bruges i kosmetiske masker, cremer, lotioner, øjenskygge, pastaer og andre produkter, hvor sorption, fortykkelse og stabilitet er vigtige.
4. I husholdningskemi indgår materialet i vaske- og rengøringsmidler, pastaer, suspensioner og visse beskyttende belægninger.
5. I landbruget anvendes bentonit til at forbedre bestemte jordegenskaber, som bærer for gødning og plantebeskyttelsesmidler samt i visse fodertilsætninger og granulerede produkter.
6. Fødevaregodkendt renset bentonit bruges til klaring af vin, saft og visse drikke samt til processer, hvor uklarhed og urenheder skal reduceres.
7. Ved olieraffinering og olierensning kan bentonitmaterialer fjerne en del svovl-, kvælstof- og andre forbindelser.
8. I maskinproduktion, støberier og metallurgi bruges bentonit i formsand, som sandbindemiddel og ved pelletisering af jernmalm.
9. I medicin og farmaci må kun særligt rensede og godkendte bentonitmaterialer anvendes. Teknisk bentonit er ikke egnet.

Læs også om bentonits densitet og vægt pr. kubikmeter.

Byggeri og vandtætning

I byggeriet anvendes bentonit til vandtætning og tætningsbarrierer. Det indgår i måtter, lerskærme og tætningslag samt materialer til tunneler, underjordiske anlæg, byggegruber, fundamenter og deponeringsanlæg.

Ved fugtning kvælder bentonitten og fylder hulrum, så det komprimerede lag bliver mindre gennemtrængeligt for vand. Egenskaben er nyttig, når fugttransport gennem jorden skal reduceres, eller en konstruktion skal beskyttes mod vandkontakt.

Boring, støberier og metallurgi

Boreslam er en af de bedst kendte anvendelser. Bentonitten stabiliserer borehullets vægge, transporterer borespåner, holder faste partikler svævende, mindsker filtrering og forbedrer slammets funktion.

I støberier bruges bentonit som bindemiddel i formsand og hjælper sandformen med at bevare styrke og form inden metalstøbningen. I metallurgien anvendes den som bindemiddel ved agglomerering af jernmalm og fremstilling af pellets.

Fødevarer, landbrug og husholdning

Fødevareindustrien anvender renset bentonit som klaringsmiddel, eksempelvis til vin og visse drikke. Det kan binde en del proteinforbindelser og mindske risikoen for uklarhed.

I landbruget kan det bruges som bærer for gødning og plantebeskyttelsesmidler, som bestanddel i fodertilsætninger, som bindemiddel i granulat og til forbedring af bestemte jordegenskaber. I husholdnings- og kæledyrsprodukter kendes bentonit som et absorberende materiale i kattegrus, fordi det optager fugt og fastholder lugt.

Materialet findes desuden i kosmetik, rengøringsmidler, pastaer, suspensioner, adsorbenter, fyldstoffer, maling og produkter til olierensning. Hvert formål kræver sin egen kvalitet og rensegrad; bentonit til byggeri må ikke automatisk bruges til fødevarer, kosmetik eller medicin.

Hvad skal vurderes ved valget?

Forskellige anvendelser kræver forskellige bentonitter. Ved boring er viskositet, slamudbytte og filtrering vigtige. Vandtætning kræver god kvældning og lav vandgennemtrængelighed. Støberier lægger vægt på bindeevnen, mens vin- og fødevareproduktion kræver høj renhed og overensstemmelse med reglerne for fødevarehjælpestoffer.

Valget bør derfor ikke kun baseres på pris, men også på materialetype, fugt, fraktion, kvældningstal, filtreringsværdi, indhold af urenheder og leverandørens dokumentation. Det er særligt vigtigt i fødevare-, kosmetik- og andre regulerede brancher.