在建筑卫生陶瓷生产的工艺流程中,为了提高泥料的成型性能,有利于生产线快速运转的工艺工序,提高产品质量与生产效率,一般采取的方法是在泥料中增加各种添加剂原料。主要分增塑剂与解凝剂两种,最近还出现了用于增白、增色等添加剂。尤其是在建筑卫生陶瓷生产过程中、往往需要各类粘性物质使坯体增塑,而这类添加剂的化学成分及其烧失率,直接关系到产品烧成后的质量。本文主要介绍一下陶瓷原料中常用的增塑剂与解凝剂。
(一)增塑剂原料增塑剂主要用于增强陶瓷坯体可塑性能的物料,它们用量一般较低,仅占坯料总重量的百分之零点几。常用的增塑剂有腐植酸钠、各种淀粉、羟甲纤维素、聚乙烯醇及石蜡、骨胶等。有时也采用建材纤维废液或造纸浆液废料等。
(1)腐植酸钠:俗称胡敏酸钠,屈腐植酸的钠盐。其外观呈胶体或黑色粉末状。一般采用泥炭、褐煤或某些土壤与烧碱溶液作用而制成。将腐植酸钠加入到陶瓷坯釉中,可以改善泥料的可塑性、泥浆流动性与悬浮性。并可增加坯体干燥强度。增加釉的附着力与釉的干燥速度,减少釉面气孔与釉坯的开裂。此外,腐植酸钠对于石膏模具制作有明显的增强、增韧的效果,提高石膏模具的质量与使用寿命。腐植酸钠在坯体原料中添加量一般为1-3‰,在釉料中的添加量一般为0.1~0.5‰。在添加增塑剂后,应减少坯、釉料磨细加工中球磨内的水量。
(2)淀粉:植物淀粉属较强的增塑剂与塑化剂,它不仅可以提高陶瓷坯料的可塑性,使瘠性物料塑化、增强陶瓷坯体的干燥强度,而且能改善釉料的悬浮性与粘结性。但缺点是加入绽粉后的陶瓷坯料干燥速度较慢,有时时间过久淀粉容易发酵变质,使物料产生异味。作为增塑剂,淀粉的使用方法是取适量并加入适量冷水,按料水比为2~5:100比例,搅拌均匀,然后加热熟化,再引入到陶瓷的坯、釉料中均匀,即可达到增塑目的。
(3)聚乙烯醇:简称PVA,属高分子化合物,外观为白色粉末絮状,可溶于水、乙醇、乙二醇、甘油等有机溶剂中,且具有粘性与强性,是轧膜成型中较多采用的有机塑化剂物料。使用PVA时,一般需预先加热到80℃左右。而且陶瓷坯料中含有较多CaO、ZnO、BaO、MgO、B2O3及硼酸盐、磷酸盐时,PVA将难以发挥增塑作用。
(4)羟甲基纤维素:简称CMC,系采用碱纤维素和一氯乙酸在碱性溶液中生在。普通呈白色粉末、吸湿性强,能溶于有机溶剂。羟甲基纤维素在烧后不能够全部挥发烧失,往往留有氧化钠或氯化钠在坯体中,对坯体发生一些不良影响。因此用量不宜过多,过多时则陶瓷坯料泥浆中气泡增多。与羟甲基纤维素性能相似的还有甲基纤维素,它也是一种用于调节陶瓷原料塑性的增塑剂。