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羧甲基纤维素钠在卫生陶瓷釉浆中的应用

发布日期:2015-05-02 10:20:31
羧甲基纤维素钠在卫生陶瓷釉浆中的应用
  羧甲基纤维素钠(简称CMC)代替度等于1时,分 子式为[C6H702(0H)20CH2C00Na]n。CMC 为白色或 微黄色粉末,粒状或纤维状固体,无味、无毒、溶于水。 在卫生陶瓷生产中选用CMC为电解质,是由于其具有 良好的粘结、悬浮、解凝、保水作用。应用目的是:①作 为粘结剂,起粘结作用。增加生釉强度,减少釉的干燥 收缩,使坯体和釉结合牢固,不易脱落,便于工艺操作, 防止滚釉、缺釉等缺陷。同时起悬浮作用,使陶瓷料浆 悬浮,防止沉淀。②发挥其保水作用,使釉浆具有一定 的保水性,釉层干燥均匀,形成平坦致密的釉面,烧后 釉面平整光滑。③利用CMC(中、低粘度)的解凝作用 提高釉浆流动性,便于喷釉操作。为实现上述目的,充 分发挥CMC的作用,掌握CMC的性质及其受温度、时 间的影响,正确选择和应用CMC十分重要。
  
  1卫生陶瓷釉浆用CMC的选择原则1.1根据釉料配方确定使用CMC的粘度釉料中使用的原料主要有长石、石英、白云石、碳 酸钙、氢氧化铝、锆英粉、氧化锌及高岭土等,依色调不 同,使用原料稍有变化。但主要是以瘠性原料为主,可 塑性原料用量一般! 10%,有的配方不用可塑性高岭 土原料。这样釉浆的粘度和附着力主要依靠加入 CMC来调整,卫生陶瓷釉浆中通常选择中粘度、高粘 度 CMC。
  
  1.2 CMC代替度(醚化度)的选择卫生陶瓷生产厂一贯重视CMC的粘度,且市场上 出售的陶瓷行业用CMC,大多数是根据粘度分为低粘 度、中粘度、高粘度3种,往往忽略了 CMC的代替度。 然而在釉浆生产中可以注意到一种现象:在釉浆检测 细度时,筛方数据见“ CMC颗粒”并且釉浆性能受到 极大影响。这与忽略CMC的代替度或代替度不适宜有关。
  
  代替度指CMC结构“ -0H”中的H被CH2C00Na 取代的平均个数,这一指标是决定CMC水溶性的关键 因素。随着代替度的上升,CMC的水溶性增强。卫生 陶瓷釉浆中CMC用量往往较小,但要求溶解性能好, 通常选择代替度"0.7为宜。
  
  另外,选择CMC的纯度要高,不含有色杂质,能烧 尽,以保证制品烧成后釉面洁净。陶瓷生产厂可采用 质量评估的方法保证所使用的CMC质量。
  
  2CMC的储存与检测2.1储存CMC应保存在干燥的环境中,这是由CMC的吸湿 性决定的。CMC的平衡水分随空气湿度的升高而增 加,随温度的上升而减小,产品中水分约100。文献 [1]报导:在室温且平均湿度为80% 3 85%的条件下 保存,平衡水分可达260,在含水率200以上时,可以 看出部分粒子的相互粘结,粘度越高的CMC越明显。 防止吸潮是为了保证加入量的准确。
  
  2.2 CMC的检测由于CMC在釉中用量小,对釉面质量影响大,陶 瓷生产厂对其物理性能进行检测是必要的。按照检测 方法对进厂的CMC的含水率、粘度、代替度进行批量 检测,保证其质量稳定。在使用过程中对含水率定时 检测,及时调整加入量。
  
  3CMC在陶瓷釉浆中的应用3.1 加入量CMC加入量大小影响其在釉浆中的浓度,无论使 用高、中、低粘度的CMC,釉浆粘度随CMC加入量的增 大而上升。加入量确定原则为:①根据釉料配方确定 CMC的加入量。釉料中塑性原料含量高,CMC加入量 小,反之CMC的加入量大。②根据釉浆工艺参数确 定。要求附着力强,吸干速度慢的釉浆,CMC的加入 量高些,反之小些。③根据使用CMC的粘度确定。 CMC粘度高时加入量小,粘度低时加入量大。④根据 实验结果确定适宜的加入量。一般低粘度的CMC加 入量为0.2% '0.5%,中、高粘度CMC的加入量为0. 1& '0.3%。值得注意的是CMC的加入量会随季节 的变化而改变。夏季气温高时,CMC溶液的粘度随温 度的升高而下降,故夏季CMC的加入量应比其他季节 适当提高。雨季空气湿度大,坯体表面较潮湿,吸干 慢。所以应增加釉浆的吸干速度,CMC的加入量也应 适当降低。CMC的加入量要根据季节变化,特别是温 度、湿度的变化而改变。
  
  3.2 加入方法3.2.1直接入磨法大多数卫生陶瓷生产厂采用这种方法。直接入磨 法存在两个弊端:一是不利于CMC的溶解。CMC在溶 解时,首先产生膨胀现象,然后逐渐溶解。由于膨胀作 用CMC离子间相互粘附形成很强的皮膜或胶团,使 CMC粒子不易分散,造成溶解困难,进而影响CMC的 作用。二是受温度、时间影响,降低CMC的作用。釉 浆在磨制中由于研磨介质和釉料的相互碰撞及研磨, 产生大量的热量,使釉浆温度提高。特别是在夏季釉 浆出磨温度可达50+。文献[1]介绍:当温度升高到 一定程度时,将发生永久性的粘度降低,一般认为此温 度极限为50 +,同时釉浆磨制时间在20 h以上。在一 定温度下CMC随加热时间的延长粘度下降,故CMC 直接入磨法应当变革。
  
  3.2.2CMC的温水预溶解为防止CMC在磨制中形成皮膜或胶团,增加其溶 解度,采用温水预溶解的方法是必要的。用容器先将 CMC溶解成一定浓度的溶液,然后入磨磨制或后期加 入,但要考虑引入的水分并调整釉浆磨制时的加水量。 3.2.3分期加入法采用此种方法可以更好地发挥CMC的作用。将 加入CMC的总量分两次加入釉浆中(采用温水预溶法)。一部分CMC首先入磨磨制,起解凝作用;另一部 万方数据分在釉浆使用前加入进行调釉,满足釉浆的粘结作用。 但后期调釉用CMC必须是高溶解度的,加入量一般在 0.05%'0.1%。有的企业采用进口 CMC后期调釉取 得了很好效果。
  
  3.3釉浆的储存时间为了保证连续生产和釉浆本身性能的需要,一定 的釉浆储备量是必要的,一般能满足2 d用量即可。 釉浆陈腐1 ~2 d使釉浆性能均匀,如釉浆放置时间过 长,CMC溶液的粘度会随时间的延长而下降,造成釉 浆吸干速度变快,施釉后釉面出裂,且釉的附着力下 降,不利于后期工艺操作,造成釉面缺陷。
  
  3.4 CMC与其他电解质联合使用由于CMC适用于不含(或极少)粘土类原料—— 瘠性料浆的解凝。对于粘土类原料的解凝须加入其他 电解质(如碳酸钠、水玻璃等)共同使用,其釉浆性能会 更好。
  
  4结语1)代替度!0.7,纯度高的中、高粘度CMC适合于 生产卫生陶瓷釉浆。
  
  2)卫生陶瓷生产企业合理储存CMC,并对其性能 进行检测是十分重要的。
  
  3)采用温水预溶法、分期加入法加入CMC,掌握 釉浆的合理使用时间,可以更好发挥CMC的作用。