Bruksområder for bentonitt: hvor mineralet brukes

Bentonitt er en naturlig leire basert på mineraler i smektittgruppen, oftest montmorillonitt. Takket være evnen til å svelle, binde partikler, holde på vann og adsorbere urenheter brukes bentonitt i bygg, boring, støperier, metallurgi, vinproduksjon, landbruk, kosmetikk og produksjon av sorbenter.

Bentonittens omfattende bruksområde skyldes ikke én universell egenskap, men en kombinasjon av plastisitet, svelling, tiksotropi, bindeevne og partiklenes store spesifikke overflate.

Hva er bentonitt?

Bentonitt er et leirmateriale av naturlig opprinnelse. Egenskapene avhenger av mineralsammensetningen og hvilke utskiftbare kationer som dominerer. I praksis skilles det oftest mellom natriumbentonitt og kalsiumbentonitt.

Natriumbentonitt sveller vanligvis kraftigere i vann og danner gode, viskøse suspensjoner. Derfor er den etterspurt i borevæsker, vanntetting og tetningsbarrierer. Kalsiumbentonitt sveller mindre, men kan være nyttig som adsorbent, bindemiddel eller råstoff til enkelte industriprodukter.

Bentonittens viktigste egenskaper

Ved kontakt med vann kan bentonitt øke i volum, danne en geléaktig masse og redusere lagets gjennomtrengelighet. I suspensjoner bidrar den til å holde faste partikler svevende, mens den i tørre blandinger kan fungere som bindemiddel.

Viktige egenskaper ved bentonitt er:

• svelling ved fukting;
• evne til å danne viskøse suspensjoner;
• adsorpsjon av proteiner, oljer, urenheter og ioner;
• binding av sand og mineralpartikler;
• lav vanngjennomtrengelighet i et komprimert lag;
• kjemisk inerthet i mange bygge- og prosessoppgaver.

Det er nettopp disse egenskapene som avgjør hvor bentonitt brukes, og hvilken materialtype som trengs i den aktuelle bransjen.

Hvor og hvordan bentonitt brukes

Bentonitt brukes i mange bransjer fordi det samme mineralet kan fungere som svellende vanntettingsmateriale, sorbent, bindemiddel, fortykningsmiddel eller prosesstilsetning. De viktigste bruksområdene er:

1. I bygg brukes bentonitt til vanntetting av fundamenter, tetningsbarrierer, bentonittmatter, arbeider med «slissevegg»-teknologi, tunneler og underjordiske anlegg i vanskelig, vannmettet grunn.
2. I tekstilindustrien kan bentonitt brukes som en rimeligere erstatning for stivelsesblandinger ved sletting av bomullsstoff og klargjøring av tråd til veving.
3. I kosmetikk brukes renset bentonitt i masker, kremer, hudvann, øyenskygger, pastaer og andre produkter der sorpsjonsegenskaper, fortykning og stabilitet i sammensetningen er viktig.
4. I husholdningskjemi brukes bentonitt i vaskemidler, rengjøringsmidler, pastaer, suspensjoner og enkelte beskyttende belegg.
5. I landbruket brukes bentonitt til å forbedre bestemte jordegenskaper, som bærer for gjødsel og plantevernmidler samt som bestanddel i enkelte fôrtilsetninger og granulerte produkter.
6. I næringsmiddelindustrien brukes renset bentonitt som er egnet til formålet, til klaring av vinråstoff, juice og enkelte drikkevarer samt i enkelte prosesser der uklarhet skal reduseres eller en del av urenhetene bindes.
7. Ved oljeraffinering og rensing av oljer kan bentonittmaterialer brukes til å fjerne en del svovelholdige, nitrogenholdige og andre urenheter.
8. I maskinproduksjon, støperier og metallurgi brukes bentonitt i formsand, som bindemiddel for sand og som tilsetning ved pelletering av jernmalmråstoff.
9. I medisin og legemiddelproduksjon kan bare spesielt rensede og godkjente bentonittbaserte materialer brukes. Bentonitt til bygg eller teknisk bruk egner seg ikke til slike oppgaver.

Artikkel om emnet: bentonittens egenvekt og tetthet.

Bygg og vanntetting

I bygg brukes bentonitt til vanntetting og beskyttelse mot gjennomstrømning. Den inngår i bentonittmatter, leirbarrierer, vanntettingslag og materialer til tunneler, underjordiske anlegg, byggegrop, fundamenter og deponier.

Ved fukting sveller bentonitt og fyller hulrom, slik at det komprimerte laget blir mindre gjennomtrengelig for vann. Denne egenskapen er nyttig der fuktstrømmen gjennom grunnen må reduseres, eller en konstruksjon skal beskyttes mot kontakt med vann.

Boring, støperier og metallurgi

Et av de mest kjente bruksområdene for bentonitt er borevæsker. Under boring bidrar den til å stabilisere borehullsveggen, transportere borekaks, holde faste partikler svevende, redusere filtrering og forbedre væskens virkning.

I støperier brukes bentonitt som bindemiddel for formsand. Den hjelper sandformen med å beholde styrken og formen frem til metallet støpes. I metallurgien brukes bentonitt som bindemiddel ved pelletering av jernmalmråstoff og produksjon av pellets.

Næringsmiddelindustri, landbruk og bruk i hjemmet

I næringsmiddelindustrien brukes renset bentonitt som klaringsmiddel, for eksempel ved behandling av vinråstoff og enkelte drikkevarer. Den kan binde en del proteinforbindelser og redusere risikoen for uklarhet i produktet.

I landbruket kan bentonitt brukes som bærer for gjødsel og plantevernmidler, som bestanddel i fôrtilsetninger, som bindemiddel i granulat og som materiale for å forbedre enkelte jordegenskaper. I hjemmet og i dyreprodukter er bentonitt kjent som en absorberende bestanddel i kattesand, fordi den tar opp fuktighet godt og holder på lukt.

Bentonitt finnes også i kosmetikk, vaskemidler, pastaer, suspensjoner, adsorbenter, fyllstoffer, maling og materialer til rensing av oljer. Hvert bruksområde krever sin egen kvalitet og rensegrad, og bentonitt til bygg kan derfor ikke automatisk regnes som egnet til mat, kosmetikk eller medisinske formål.

Dette må vurderes ved valg av bentonitt

Forskjellige områder krever forskjellig bentonitt. Til boring er viskositet, væskeutbytte og filtreringsegenskaper viktig. Til vanntetting er svelling og lav vanngjennomtrengelighet viktig. I støperier er bindeevnen avgjørende. Til vinproduksjon og næringsmidler kreves en bestemt rensegrad og samsvar med kravene til tilsetningsstoffer i mat.

Ved valg av bentonitt må man derfor se ikke bare på prisen, men også på materialtypen, fuktigheten, fraksjonen, svelleevnen, filtreringsverdien, innholdet av urenheter og leverandørens dokumentasjon. Dette er særlig viktig hvis materialet skal brukes utenfor bygg, for eksempel i næringsmiddelindustrien, kosmetikk eller en annen regulert bransje.