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影響稀釋劑的解膠性能和使用效果的因素|古粵廠家分享
專欄:熱點資訊
發布日期:2020-07-08
閱讀量:22
作者:佛山古粵
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影響稀釋劑的解膠性能和使用效果的因素|古粵廠家分享


隨著現代陶瓷技術的發展,人們對陶瓷的性能提出了更高的要求,稀釋劑是建筑陶瓷中常用的一種添加劑,因其加入量少,而又起到優良的作用,被稱為陶瓷工業中的“味精”,陶瓷稀釋劑在陶瓷生產中正起著越來越重要的作用。稀釋劑又稱減水劑、解膠劑、解凝劑,其作用主要是用來提高建筑陶瓷坯、釉料漿的流動性,使其漿料水份最少,流動性能更好,不絮凝沉淀,便于操作。

同時,合理選用稀釋劑也可為陶企節約能耗,降低生產成本。對于噴霧干燥料而言,由于含水量降低,可使干燥能耗降低,同時增加粉料的產出量;對于釉漿而言,則可防止絮凝,在保證生產工藝要求下,使水份減少,這對要求釉漿比重大,含固量高的某些產品顯得尤為重要。有些廠家使用助磨稀釋劑,在相同的工藝要求下,可減少球磨時間,節約能耗。但有些廠家在使用稀釋劑的過程中,由于使用方法不當,或者其它方面因素的影響,導致影響了稀釋劑的使用效果。佛山古粵結合在多個國家陶瓷廠的技術服務經驗,淺析一下有哪些因素影響了稀釋劑的解膠性能和使用效果??傮w而言,大致有以下幾個方面:

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    一、稀釋劑加入量的影響

  在稀釋劑的使用過程中,很多陶瓷企業認為稀釋劑的加入量越多,泥漿的稀釋效果就會越好,其實不一定。針對不同的坯料,其使用的稀釋劑都會有一個用量范圍。當稀釋劑的加入量最少或最多時,泥漿的流動性并不一定好,只有通過實驗確認其最佳的范圍時,泥漿的流動性才會更好,而且更經濟。

    二、球磨細度的影響

  在陶瓷生產中,不同的產品其球磨細度的工藝要求是不同的。在稀釋劑的實驗過程中,一定要注意不同的細度會影響稀釋劑的使用效果。那怕是使用同一種稀釋劑,不同細度其稀釋效果也是有差別的。所以,必須嚴格按照大生產的細度要求來進行實驗工作。

    三、粘土的礦物結構與成分的影響

  在陶瓷原料中,不同的粘土其礦物結構、組分、性質是大不相同的。例如,高嶺石類和蒙脫石類粘土,由于其礦物結構和組成成分的特點,一般使用常規稀釋劑效果不是很明顯。而伊利石類的粘土,由于它本身礦物結構所致,相對而言它的稀釋效果會好一些。在實際的使用過程中,很多陶瓷企業認為同一種稀釋劑可以在不同產品坯料里使用。其實不然,我們是針對不同坯料并結合坯料的相關結構,給客戶調整出最佳型號的稀釋劑和加入量,使其使用效果和成本達到最佳。

    四、原料固相顆粒形狀與大小的影響

  在一定濃度的泥漿中,固相顆粒越細,顆粒間平均距離就會越小,其吸引力會增大,位移時所需克服的阻力會增大,流動性就會減少。此外,由于水有偶極性,而且膠體粒子帶有電荷,使每個顆粒周圍會形成水化膜,導致固相顆粒呈現的體積比真實體積大得多,因而阻礙了泥漿的流動,使其稀釋效果變差。所以,原料固相顆粒形狀與大小對泥漿的稀釋效果有很大的關系。

    五、泥漿的PH值影響

  控制PH值是提高泥漿流動性、懸浮性的方法之一。PH值會影響泥漿離解程度,又會引起膠?!臁娢话l生變化,導致改變膠粒表面的吸力與斥力的平衡,最終使一些氧化物(如兩性物質)膠溶成絮凝。而且在陶瓷生產中,泥漿的穩定性隨著PH值的降低,會形成卡片結構,使自由水受到束縛,導致泥漿體系的粘度增加,使泥漿穩定性降低。一般泥漿PH值多是控制在7-9之間,這樣不僅泥漿的效果較好,而且不易腐蝕生產機械設備。在中國的陶瓷企業中,一般其泥漿的PH多是控制在8-9之間,而在國外的一些陶瓷企業中,因其坯料本身PH值因素的影響,也有些在5-7之間。例如,筆者曾做過馬來西亞的一家陶瓷企業的土樣,而其泥漿的PH值在5-6之間。

    六、水質的影響

  陶瓷生產中使用水是很多的,在使用稀釋劑時要注意水質的變化,這也是很多陶瓷企業不引起注意的地方。陶瓷生產中主要是用水作為分散介質的,水中的電解質會影響粘土--水系統中的溶解平衡和離子濃度,而溶解平衡受粘土——水體系中PH值和離子濃度的影響。下式表示了在中性條件下,溶解平衡的建立過程:

  2H2O==H3O+OH

  PH=log[H3O+]

  如果水中含有可溶性鹽,則溶解平衡的建立,受Ca2+、Mg2+、Cl一等離子的影響。由于溶解離子和水會形成水化膜,而本身電價低、離子半徑小的水化膜厚,這樣有利于分散體系的穩定,如Na+。反之二價陽離子如Ca2+、Mg2+,能降低分散體系的穩定性,甚至產生絮凝,不利于泥漿解膠。所以二價離子越多,這種干擾作用就越大,同時水的硬度也會越大。要使水的硬度變小,這就需要更多或更有效的稀釋劑來束縛這些陽離子。

  另外,在陶瓷生產中,水的性質受PH值、水的硬度、水中的可流動性鹽的種類和含量等因素影響。水與固相粒子間的反應則受到固相顆粒(如粘土)的化學組成、礦物組成、顆粒組成和地質成因等因素的影響。由于粒子間的相互引力,泥漿系統具有粒子間團聚的傾向。當粒子過大或料漿流動性不好時就會產生團聚,如果漿料粘度過高,流動性差也會產生團聚。而稀釋劑它是通過增強粒子間的斥力作用,來阻止泥漿團聚的產生或使泥漿團聚解開。

  時下全球陶瓷企業紛紛進行節能降耗工作,很多企業將生產中的水進行回收利用。在回收水的凈化處理過程中,絕大多數企業都要添加絮凝劑,而有些企業由于回收水中的絮凝劑處理的不是很徹底,致使有一小部分的絮凝劑殘留在回收水中,而絮凝劑的作用與稀釋劑的作用恰恰相反。當將未處理好的回收水用于大生產的球磨過程中,其將會嚴重影響泥漿的流動性,更嚴重的將會出現絮凝甚至放不出泥漿。所以,水質對泥漿的解膠性能影響很大,在生產中一定要引起重視。

    七、輔助添加劑的影響

  在陶瓷的生產過程中,有些陶瓷企業在原料的球磨過程中,除了添加稀釋劑外,還要添加其它的一些輔助添加劑,如坯體增強劑等。由于一些廠家在使用輔助添加劑時,其加入的方式不一樣,導致間接影響了稀釋劑的使用效果。在很多陶瓷企業做實驗時,本來其大生產是加了輔助添加劑,但往往在做小實驗時,他們卻不加輔助添加劑,這樣得出的結果是不一樣的,甚至是相反的,更不能正確地放映出稀釋劑的使用效果。有些陶瓷企業在泥漿的大球磨過程中還要加入一些色料,當泥漿球磨到一定細度后,才加入色料,而一些技術人員在做實驗時要么一開始就將色料和原料一起球磨,要么有的索性不加色料做實驗,這些都會影響稀釋劑的正常效果。所以,在做稀釋劑的實驗時,一定要按照大生產的所有工藝參數和工序進行,這樣作出的結果才會更貼近大生產。

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    八、氣候的影響

  經常有一些陶瓷企業反映:在潮濕季節,泥漿流動性好端端的,但到干燥季節便開始變差,且一直要到次年的潮濕季節才能轉好。并且這期間的坯料配方、球磨工藝及稀釋劑等都沒有變,這是為什么呢?在國外一些地區,隨著季節的不同而形成的雨水量及環境溫度存在著明顯的差異。干燥季節雨水普遍較少,空氣較干燥,環境溫度較低,而潮濕季節則相反。一些添加劑(如純堿)易在高濕度的季節受潮而變質。輕則使其解凝能力降低,重則會因純堿受潮變成碳酸氫鈉,使泥漿絮凝。在實際生產中,有部分陶瓷企業使用水玻璃,而水玻璃長期放置也會因吸潮水解析出膠體二氧化硅,嚴重影響泥漿稀釋效果。如果稀釋劑的量是在潮濕季節經實驗確定的,按此加入量進入到干燥季節,由于上述原因,這時稀釋劑的量實際多于潮濕季節的有效量,影響稀釋效果。

  此外,一些地區干燥季節降水量較少,由于雨水較少而出現Ca2+、Mg2+離子較多,這也是導致原定稀釋劑量過多而引發泥漿流動性下降的原因之一。易吸潮的純堿、水玻璃等曾是用于改善泥漿流動性的廉價添加劑,但其會因季節的變化而造成泥漿質量的變化,而這些不易引起操作人員的重視。所以,現在絕大部分陶瓷企業多棄用水玻璃、純堿等,紛紛采用一些其替代產品。

  總之,泥漿的粘度和流動性受到原料系統中各個組分的影響,只有考慮到每一種組分及其相互間的影響,才可能獲得最佳的稀釋和分散效果。同時,客戶在選用稀釋劑時一定要選擇一些專業的生產廠家,這樣才能做到既經濟又合理。

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