墻地磚生產(chǎn)釉漿流速性能及常用添加劑研究

關(guān)寶強(qiáng)，牛占堂，劉 云，蔡芳君

（1.佛山市云思創(chuàng)陶瓷科技有限公司，佛山528000；2.佛山斯瑪圖科技有限公司，佛山528000）

關(guān)健詞：釉漿流速；粘土；添加劑

1 前言

近年來，隨著墻地磚生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷升級(jí)，競爭日趨激烈。低檔產(chǎn)品逐漸被淘汰，中高端產(chǎn)品逐漸成為中國陶瓷的主流。對(duì)于企業(yè)來說，產(chǎn)品的檔次必須提升，并建立起良好的品牌口碑。這就逼迫生產(chǎn)工廠擁有創(chuàng)新能力的同時(shí)，也要提高產(chǎn)品的優(yōu)等率和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此，原料的標(biāo)準(zhǔn)化，工藝的精細(xì)化，生產(chǎn)線的智能化，越來越成為陶瓷企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

本文，回歸到工藝的起點(diǎn)，對(duì)原料的釉漿性能及常用添加劑進(jìn)行拆解，分析各個(gè)原料及添加劑對(duì)釉漿流速的影響，希望對(duì)生產(chǎn)中合理運(yùn)用粘土及添加劑有所幫助。

本實(shí)驗(yàn)未采用正交實(shí)驗(yàn)分析法，主要由于某些因素已經(jīng)是常識(shí)，單因素對(duì)比變化，更直觀，更易凸顯結(jié)論。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

采用釉料常用化工礦物原料：鉀長石，鈉長石，碳酸鋇，鍛燒滑石，煅燒氧化鋅，硅灰石，煅燒高嶺土，高嶺土，等。

陶瓷常用添加劑：三聚磷酸鈉（川東），中粘羧甲基纖維素（斯瑪圖），防腐劑（斯瑪圖），等。

實(shí)驗(yàn)釉料基礎(chǔ)配方如下，鉀長石：25%，鈉長石：20%，石英：15%，碳酸鋇：10%，煅燒滑石：10%，硅灰石：10%，煅燒氧化鋅：5%，煅燒高嶺土：5%。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

采用常熟雙杰儀器JJ1000電子天平進(jìn)行配料稱量；采用上海精暉儀器LND-1涂4粘度計(jì)進(jìn)行流速測定；采用華洋儀器快速球磨機(jī)進(jìn)行研磨。2.3實(shí)驗(yàn)條件

同一球磨機(jī)，統(tǒng)一球石重量600 g，每100 g原料球磨5～6 min；

細(xì)度控制：325目篩余0.2～0.5/100 g；

實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度及材料溫度為室溫20～30℃；各項(xiàng)流速數(shù)據(jù)均為三組實(shí)驗(yàn)的平均值。2.4實(shí)驗(yàn)方法

流速測試方法：采用涂4粘度計(jì)，對(duì)釉漿進(jìn)行測試；實(shí)驗(yàn)釉漿球磨方法：均采用同樣水分，即100 g干料加水40 g。

3 結(jié)果與討論

3.1 各個(gè)化工礦物原料的流速情況對(duì)比

選取常用化工礦物原料：鉀長石，鈉長石，石英，碳酸鋇，鍛燒滑石，煅燒氧化鋅，硅灰石，煅燒高嶺土，高嶺土，分別取樣球磨。

分別取300 g；中粘甲基0.3 g；三聚0.6 g；水120 g；由表1可知：（1）除高嶺土外，其它化工原料，懸浮性都較?。唬?）高嶺土是釉料配方中懸浮作用最重要的原料；（3）硅灰石雖有一定觸變性，但含量較少，對(duì)基礎(chǔ)配方的影響較小。

3.2 高嶺土與三聚，甲基與三聚，不同加入量流速對(duì)比

表1 各個(gè)化工礦物原料的流速情況對(duì)比

由表 2 可知：（1）隨著高嶺土增加，流速變慢；（2）不加三聚，高嶺土超過5%后，粘稠糊狀，流不動(dòng)；（3）三聚對(duì)高嶺土的解膠效果很明顯，但超過0.4后繼續(xù)增加，流速變化不大，反而增加。

由表3可知：隨著三聚含量增加，流速降低，但超過0.2變化已不明顯。

由表4可知：隨著甲基含量增加流速變大明顯。

3.3 甲基與高嶺土懸浮性以及隨時(shí)間的變化的流速對(duì)比

表2 不同高嶺土加入量流速

表3 不同三聚加入量流速

表4 不同甲基加入量流速

由表5可知：（1）甲基及高嶺土都有增加流速的作用；（2）隨時(shí)間的增加，使用甲基流速下降明顯，使用高嶺土流速并未下降反而上升。印證了甲基為有機(jī)懸浮劑易腐敗變質(zhì)，高嶺土為無機(jī)懸浮劑不易變質(zhì)的道理。

3.4 復(fù)證三聚對(duì)甲基及高嶺土的解膠作用

由表6可知：（1）三聚對(duì)高嶺土有明顯解膠作用，三聚對(duì)甲基的解膠作用小，印證了三聚為無機(jī)電解質(zhì)，主要對(duì)粘土起作用；（2）隨三聚的用量增加，無論使用高嶺土還是甲基的變化均較小。

3.5 防腐劑對(duì)流速的影響

由表7可知：無粘土情況下，隨時(shí)間推移，釉漿變質(zhì)流速變差，防腐劑能夠起到保護(hù)作用。

3.6 其他化工礦物原料對(duì)流速的影響

由表8可知：（1）對(duì)流速的影響，熔塊＜霞石＜硅酸鋯；（2）硅酸鋯對(duì)釉漿有一定影響，不同硅酸鋯會(huì)有差異。

表5 甲基與高嶺土懸浮性以及隨時(shí)間的變化的流速對(duì)比

表6 三聚對(duì)甲基及高嶺土的解膠作用表

表7 防腐劑對(duì)流速的影響（基礎(chǔ)配方：100%；水：40 g；三聚0.2 g；甲基0.1 g）

表8 其他化工礦物原料對(duì)流速的影響（基礎(chǔ)配方100%，甲基：0.1 g；三聚：0.2 g；水：40 g）

3.7 對(duì)比高嶺土，其他粘土對(duì)流速的影響

由表9可知：（1）高嶺土與氣刀土比較接近；（2）球土略小于高嶺土的粘性，且量大時(shí)較明顯；（3）膨潤土的粘性明顯大于其它種類粘土。

3.8 對(duì)比三聚，其他解膠劑對(duì)流速的影響

由表10可知：（1）PC67及K233屬于有機(jī)聚合物解膠劑，解膠能力要好于單一成分的解膠劑；（2）解膠劑在達(dá)到一定用量后，解膠能力已不明顯。

3.9 對(duì)比甲基，其它懸浮劑對(duì)流速的影響

由表11可知：（1）甲基從低粘到高粘對(duì)流速的影響比較顯著持續(xù)增大；（2）懸浮劑的用量與流速成正比關(guān)系；（3）復(fù)合懸浮劑，隨用量的增加而變化不大，對(duì)于穩(wěn)定生產(chǎn)是有利的。

4 結(jié)論

（1）各類原料都擁有本身的漿料特性，但懸浮作用最大的是粘土類原料。

表9 高嶺土與其他粘土對(duì)流速的影響（基礎(chǔ)配方100%；甲基：0.1 g；三聚：0.2 g；水：40 g）

表10 三聚與其它解膠劑對(duì)流速的影響（基礎(chǔ)配方100%；甲基：0.1；水：40g；高嶺土：10 g）

表11 甲基與其它懸浮劑對(duì)流速的影響（基礎(chǔ)配方100%；三聚：0.2 g；水：40 g）

（2）三聚作為無機(jī)電解質(zhì)主要對(duì)高嶺土或原料中所含粘土成分起解膠作用，對(duì)于甲基類有機(jī)懸浮劑作用微小。

（3）隨著時(shí)間溫度的變化，甲基會(huì)變質(zhì)，高嶺土更穩(wěn)定。

（4）三聚等解膠劑的解膠作用與流速的關(guān)系是拋物線狀的，甲基等懸浮劑的懸浮作用與流速的關(guān)系是直線性的。

（5）防腐劑對(duì)加入甲基的釉漿有一定作用。

（6）不同類非常用材料對(duì)釉漿性能都有影響，使用前應(yīng)先確認(rèn)好。如：硅酸鋯，熔塊，霞石等。

（7）綜合各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為穩(wěn)定工廠生產(chǎn)過程中的釉漿性能，筆者推論：如果釉漿中所用粘土能保證穩(wěn)定，那么少加三聚類解膠劑并降低有機(jī)類懸浮劑的用量是有利的；若不能保證粘土穩(wěn)定，則多加三聚類解膠劑，同時(shí)通過加防腐劑來穩(wěn)定甲基類有機(jī)懸浮劑使其不易變質(zhì)。