Natriumligninsulfonat: Eigenschaften & Großhandel

Natriumligninsulfonat (CAS 8061-51-6) ist ein wasserlösliches anionisches Polymer, das aus dem Sulfitaufschluss von Holz gewonnen wird. Es wirkt in erster Linie als Dispergiermittel und Betonverflüssiger: Das sulfonierte Ligningerüst adsorbiert an Partikeloberflächen und verhindert deren Ausflockung. Die Industrie kauft es für Betonzusatzmittel, Farbstoff- und Pigmentdispersionen, agrochemische Formulierungen, Staubbindung auf Transportwegen sowie Plattenexpander für Blei-Säure-Batterien.

Was ist Natriumligninsulfonat?

Ligninsulfonate sind die Natrium-, Calcium-, Magnesium- oder Ammoniumsalze der Ligninsulfonsäure, eines Nebenprodukts des Sulfitverfahrens, das zur Trennung der Cellulosefasern von dem Lignin dient, das Holz zusammenhält. Beim Aufschluss lagern sich Sulfitionen an das Lignin an und sulfonieren es; die Neutralisation mit einer Natriumbase ergibt das Natriumsalz. Das Ergebnis ist ein braunes, rieselfähiges Pulver (auch als Granulat oder 40–50%ige Flüssigkeit erhältlich), das sich leicht in Wasser auflöst.

Es handelt sich um einen UVCB-Stoff: ein Material unbekannter oder variabler Zusammensetzung. Es gibt keine einzelne Summenformel oder Molekülmasse. Das Polymer ist polydispers, mit Kettengewichten von etwa tausend bis zu mehreren zehntausend g/mol, je nach Holzquelle und Verarbeitung der Ablauge. Diese Variabilität ist der Grund, warum die Qualitätsauswahl und ein Testlauf hier wichtiger sind als eine einzelne Spezifikationszeile. Da es aus Nebenprodukten des Holzaufschlusses stammt, wird das Material aus einem nachwachsenden Rohstoff gewonnen und ist biologisch abbaubar, wenn auch langsam.

Wichtige Eigenschaften & Spezifikationen

Die folgende Tabelle listet typische Werte für ein technisch reines Natriumligninsulfonat-Pulver auf. Betrachten Sie diese als repräsentative Bereiche, nicht als Garantien: Die tatsächlichen Werte variieren je nach Qualität, und ein aktuelles Analysenzertifikat ist für jede Lieferung maßgeblich.

Ein praktischer Hinweis zur Qualitätsauswahl: Reduzierende Zucker, die aus dem Aufschluss zurückbleiben, können das Abbinden des Zements stören, daher erfordert die Arbeit mit Betonzusatzmitteln in der Regel eine zuckerarme oder fermentierte Qualität, während eine allgemeine Dispergieranwendung eine Standardqualität verträgt. Prüfen Sie die Spezifikation für reduzierende Zucker im TDS, bevor Sie sich für einen Betonversuch entscheiden.

Wie Natriumligninsulfonat wirkt

Der Mechanismus beruht auf Adsorption plus Ladungsabstoßung. Das Ligninsulfonat-Molekül trägt anionische Sulfonatgruppen entlang eines verzweigten, hydrophoben Gerüsts. Das Gerüst verankert sich an einer Partikeloberfläche — einem Zementkorn, einem Pigment, einem Tonfeinstoff — während die Sulfonatgruppen im Wasser verbleiben und dem Partikel eine negative Oberflächenladung verleihen. Gleich geladene Partikel stoßen sich gegenseitig ab, anstatt zu verklumpen.

In einer Zementpaste setzt diese Deflockung Wasser frei, das in Partikelclustern eingeschlossen ist, sodass für dieselbe Verarbeitbarkeit weniger Anmachwasser benötigt wird. In einer Pigmentaufschlämmung hält derselbe Effekt die Feststoffe in Suspension und verhindert ein Absetzen. Der erwähnenswerte Kompromiss: Ligninsulfonate sind Mittelklasse-Leistungsträger. Sie sind kostengünstig und fehlertolerant, erreichen aber nicht die sehr hohe Wasserreduktion eines Polycarboxylat-Fließmittels, und eine Überdosierung im Beton kann das Abbinden verzögern oder Luft einführen. Sie sind ein Arbeitspferd, kein Hochleistungszusatzmittel.

Anwendungen & Dosierung

Die folgenden Dosierungsangaben sind Ausgangspunkte. Ligninsulfonate sind chargenvariabel, daher bestätigen Sie die Leistung mit einem Versuch an Ihren eigenen Materialien, bevor Sie eine Dosierung festlegen.

Betonverflüssiger / Plastifizierer

Als reiner Wasserreduzierer verhält sich Natriumligninsulfonat wie ein Zusatzmittel nach ASTM C494 Typ A (wasserreduzierend); Typ D (wasserreduzierend und verzögernd) erreicht es nur in Kombination mit verzögernden Komponenten, weshalb jede Typ-D-Aussage auf die fertige Formulierung und nicht auf das Rohpulver zu beziehen ist. Die übliche Dosierung liegt bei 0,2-0,6 % bezogen auf das Zementgewicht. Calciumligninsulfonat ist das gebräuchlichere Gegenion für Beton; Natrium wird gewählt, wenn die Mischungschemie es begünstigt oder ein calciumarmes Zusatzmittel erforderlich ist.

Dispergiermittel für Farbstoffe, Pigmente, Industrieruß und Agrochemikalien

Wird zum Dispergieren und Stabilisieren von Feststoffen in Färbebädern, Pigmentpasten, Industrieruß sowie in Pestizid- und Agrochemikalienformulierungen als benetzbares Pulver verwendet. Die übliche Dosierung liegt bei 0,1-1 % der Formulierung, abgestimmt auf Feststoffgehalt und Feinheit. Die hohe Wasserlöslichkeit des Natriumsalzes ist bei sprühgetrockneten und wasserbasierten Produkten von Vorteil.

Staubbindung auf unbefestigten Straßen

Als verdünntes Spray aufgetragen, bindet Ligninsulfonat Feinpartikel untereinander und an gröbere Zuschlagstoffe und reduziert so den Flugstaub auf Transportstraßen und unbefestigten Oberflächen. Es ist hygroskopisch und hilft daher auch, die Feuchtigkeit in der Oberfläche zu halten. Die Anwendung erfolgt üblicherweise als verdünnte wässrige Lösung in einer Menge, die sich nach Oberfläche und Verkehrsaufkommen richtet; nach starkem Regen ist eine erneute Anwendung erforderlich, da es wasserlöslich ist.

Expander für die negative Platte von Blei-Säure-Batterien

Dies ist eine natriumspezifische Anwendung. Ligninsulfonat ist ein Bestandteil der Expandermischung in der negativen Platte von Blei-Säure-Batterien, wo es dazu beiträgt, die aktive Oberfläche des Bleis über die Lade-Entlade-Zyklen hinweg zu erhalten. Calciumligninsulfonat wird hier nicht verwendet.

Weitere Anwendungen

Natriumligninsulfonat dient außerdem als Pelletbindemittel in Tierfutter, als Deflockungsmittel in keramischen Massen und Schlickern, als Additiv in Bohrspülungen für Ölquellen sowie als Träger- und Chelatbildner für Mikronährstoffe in der Landwirtschaft.

Natrium- vs. Calciumligninsulfonat

Beide Salze besitzen dieselbe Ligninsulfonat-Chemie und wirken beide als Weichmacher und Dispergiermittel. Das Gegenion bestimmt die Wahl. Calcium ist der günstigere Standard-Wasserreduzierer für Beton, da es mit der Chemie von Portlandzement kompatibel ist. Natrium wird bevorzugt, wo Calcium ein Problem darstellen würde — bei einigen Farbstoff- und Agrochemikaliendispersionen, Ölfeld-Solen, Batterie-Expandern — oder wo höhere Löslichkeit und ein calciumarmes Produkt erforderlich sind. Für die betonspezifische Aufschlüsselung siehe unsere Calciumligninsulfonat-Seite.

Verpackung, Großlieferung & Lieferzeit

RawSource ist ein Beschaffungspartner: Wir liefern Natriumligninsulfonat in großen Mengen nach Spezifikation, statt es selbst herzustellen. Übliche Formate sind 25-kg-Säcke, 500-kg- und 1-t-Big-Bags (1.000 kg) sowie Flüssigware in IBC-Containern, versandt palettenweise, im IBC oder als komplette Lkw-Ladung. Die Lieferzeit hängt von Qualität, Menge und aktueller Beschaffungslage ab; Containerladungen und wiederkehrende Lieferprogramme sind verfügbar. Nennen Sie uns die Anwendung, die benötigte Qualität oder Spezifikation und das Jahresvolumen, und wir erstellen Ihnen ein entsprechendes Angebot.

Qualität & Dokumentation

Technische Datenblätter, Sicherheitsdatenblätter und ein Chargen-Analysenzertifikat sind auf Anfrage erhältlich. Da Ligninsulfonat ein variables, chargenabhängiges Material ist, empfehlen wir, das CoA für die jeweilige Charge anzufordern und einen Versuch mit Ihrer eigenen Formulierung durchzuführen, bevor Sie eine neue Qualität in die Produktion skalieren.

Häufig gestellte Fragen

Wofür wird Natriumligninsulfonat verwendet?

Seine Hauptanwendungen sind als Dispergiermittel (Farbstoffe, Pigmente, Industrieruß, Agrochemikalien), als Betonwasserreduzierer, als Staubbindemittel auf unbefestigten Straßen, als Pelletbindemittel in Tierfutter, als keramisches Deflockungsmittel und als Expander für die negative Platte in Blei-Säure-Batterien.

Was ist der Unterschied zwischen Natrium- und Calciumligninsulfonat?

Sie besitzen dieselbe Lignin-Sulfonat-Chemie, tragen aber unterschiedliche Gegenionen. Calcium ist der standardmäßige, kostengünstige Betonwasserreduzierer. Natrium wird verwendet, wo Calcium inkompatibel wäre, wo höhere Löslichkeit benötigt wird oder in Batterie-Expandern. Siehe die Vergleichstabelle oben.

Ist Natriumligninsulfonat wasserlöslich?

Ja. Es ist hochgradig wasserlöslich und löst sich leicht zu Lösungen mit hohem Feststoffgehalt, was mit ein Grund dafür ist, dass es in wasserbasierten Dispersionen und sprühgetrockneten Produkten bevorzugt wird.

Was ist die übliche Dosierung in Beton?

Als wasserreduzierendes Zusatzmittel liegt ein typischer Ausgangsbereich bei 0,2-0,6 % bezogen auf das Zementgewicht. Calciumligninsulfonat wird für Beton häufiger mit 0,1-0,3 % eingesetzt. Bestätigen Sie dies mit einer Versuchsmischung, da das Material chargenvariabel ist.

Ist Natriumligninsulfonat biologisch abbaubar?

Es wird aus erneuerbaren Nebenprodukten der Holzverzuckerung gewonnen und ist biologisch abbaubar, wobei es sich in der Umwelt nur langsam abbaut.

Wie hoch ist der pH-Wert von Natriumligninsulfonat?

Eine 1%ige Lösung liegt je nach Qualität typischerweise zwischen etwa pH 4 und 9. Calciumligninsulfonat ist tendenziell saurer, bei etwa pH 3 bis 6.