陶瓷添加劑的正確使用

影響稀釋劑解膠性能的常見(jiàn)因素分析隨著現(xiàn)代陶瓷技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)陶瓷的性能提出了更高的要求，稀釋劑是建筑衛(wèi)生陶瓷中常用的一種添加劑，因其加入量少，而又起到優(yōu)良的作用，被稱為陶瓷工業(yè)中的“味精”，陶瓷稀釋劑在陶瓷生產(chǎn)中正起著越來(lái)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(lái)提高建筑衛(wèi)生陶瓷坯、釉料漿的流動(dòng)性，使其漿料水份最少，流動(dòng)性能更好，不絮凝沉淀，便于操作。同時(shí)，合理選用稀釋劑也可為陶企節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本。對(duì)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(shí)增加粉料的產(chǎn)出量；對(duì)于釉漿而言，則可防止絮凝，在保證生產(chǎn)工藝要求下，使水份減少，這對(duì)要求釉漿比重大，含固量高的某些產(chǎn)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(shí)間，節(jié)約電耗。但有些廠家在使用稀釋劑的過(guò)程中，由于使用方法不當(dāng)，或者其它方面因素的影響，導(dǎo)致影響了稀釋劑的使用效果。本人結(jié)合在多個(gè)國(guó)家陶瓷廠的技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，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(gè)方面：？一、稀釋劑加入量的影響在稀釋劑的使用過(guò)程中，很多陶瓷企業(yè)認(rèn)為稀釋劑的加入量越多，泥漿的稀釋效果就會(huì)越好，其實(shí)不一定。針對(duì)不同的坯料，其使用的稀釋劑都會(huì)有一個(gè)用量范圍。當(dāng)稀釋劑的加入量最少或最多時(shí)，泥漿的流動(dòng)性并不一定好，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)其最佳的范圍時(shí)，泥漿的流動(dòng)性才會(huì)更好，而且更經(jīng)濟(jì)。二、球磨細(xì)度的影響在陶瓷生產(chǎn)中，不同的產(chǎn)品其球磨細(xì)度的工藝要求是不同的。在稀釋劑的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要注意不同的細(xì)度會(huì)影響稀釋劑的使用效果。那怕是使用同一種稀釋劑，不同細(xì)度其稀釋效果也是有差別的。所以，必須嚴(yán)格按照大生產(chǎn)的細(xì)度要求來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作。三、粘土的礦物結(jié)構(gòu)與成分的影響在陶瓷原料中，不同的粘土其礦物結(jié)構(gòu)、組分、性質(zhì)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(jié)構(gòu)和組成成分的特點(diǎn)，一般使用常規(guī)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(jié)構(gòu)所致，相對(duì)而言它的稀釋效果會(huì)好一些。在實(shí)際的使用過(guò)程中，很多陶瓷企業(yè)認(rèn)為同一種稀釋劑可以在不同產(chǎn)品坯料里使用。其實(shí)不然，我們是針對(duì)不同坯料并結(jié)合坯料的相關(guān)結(jié)構(gòu)，給客戶調(diào)整出最佳型號(hào)的稀釋劑和加入量，使其使用效果和成本達(dá)到最佳。四、原科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(xì)，顆粒間平均距離就會(huì)越小，其吸引力會(huì)增大，位移時(shí)所需克服的阻力會(huì)增大，流動(dòng)性就會(huì)減少。此外，由于水有偶極性，而且膠體粒子帶有電荷，使每個(gè)顆粒周圍會(huì)形成水化膜，導(dǎo)致固相顆粒呈現(xiàn)的體積比真實(shí)體積大得多，因而阻礙了泥漿的流動(dòng)，使其稀釋效果變差。所以，原料固相顆粒形狀與大小對(duì)泥漿的稀釋效果有很大的關(guān)系。五、泥漿的PH值影響控制PH值是提高泥漿流動(dòng)性、懸浮性的方法之一。PH值會(huì)影響泥漿離解程度，又會(huì)引起膠?！臁娢话l(fā)生變化，導(dǎo)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(zhì)）膠溶成絮凝。而且在陶瓷生產(chǎn)中，泥漿的穩(wěn)定性隨著PH值的降低，會(huì)形成卡片結(jié)構(gòu)，使自由水受到束縛，導(dǎo)致泥漿體系的粘度增加，使泥漿穩(wěn)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(chǎn)機(jī)械設(shè)備。在中國(guó)的陶瓷企業(yè)中，一般其泥漿的PH多是控制在8-9之間,而在國(guó)外的一些陶瓷企業(yè)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(guò)馬來(lái)西亞的一家陶瓷企業(yè)的土樣，而其泥漿的PH值在5-6之間。六、水質(zhì)的影響陶瓷生產(chǎn)中使用水是很多的，在使用稀釋劑時(shí)要注意水質(zhì)的變化，這也是很多陶瓷企業(yè)不引起注意的地方。陶瓷生產(chǎn)中主要是用水作為分散介質(zhì)的，水中的電解質(zhì)會(huì)影響粘土一水系統(tǒng)中的溶解平衡和離子濃度，而溶解平衡受粘土一一水體系中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(guò)程:2H20==H30+0H—PH二一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(huì)形成水化膜，而本身電價(jià)低、離子半徑小的水化膜厚，這樣有利于分散體系的穩(wěn)定，如Na+。反之二價(jià)陽(yáng)離子如Ca2+、Mg2+,能降低分散體系的穩(wěn)定性，甚至產(chǎn)生絮凝，不利于泥漿解膠。所以二價(jià)離子越多，這種干擾作用就越大，同時(shí)水的硬度也會(huì)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(lái)束縛這些陽(yáng)離子。另外，在陶瓷生產(chǎn)中，水的性質(zhì)受PH值、水的硬度、水中的可流動(dòng)性鹽的種類和含量等因素影響。水與固相粒子間的反應(yīng)則受到固相顆粒（如粘土）的化學(xué)組成、礦物組成、顆粒組成和地質(zhì)成因等因素的影響。由于粒子間的相互引力，泥漿系統(tǒng)具有粒子間團(tuán)聚的傾向。當(dāng)粒子過(guò)大或料漿流動(dòng)性不好時(shí)就會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚，如果漿料粘度過(guò)高，流動(dòng)性差也會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚。而稀釋劑它是通過(guò)增強(qiáng)粒子間的斥力作用，來(lái)阻止泥漿團(tuán)聚的產(chǎn)生或使泥漿團(tuán)聚解開(kāi)。時(shí)下全球陶瓷企業(yè)紛紛進(jìn)行節(jié)能降耗工作，很多企業(yè)將生產(chǎn)中的水進(jìn)行回收利用。在回收水的凈化處理過(guò)程中，絕大多數(shù)企業(yè)都要添加絮凝劑，而有些企業(yè)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(dāng)將未處理好的回收水用于大生產(chǎn)的球磨過(guò)程中，其將會(huì)嚴(yán)重影響泥漿的流動(dòng)性，更嚴(yán)重的將會(huì)出現(xiàn)絮凝甚至放不出泥漿。所以，水質(zhì)對(duì)泥漿的解膠性能影響很大，在生產(chǎn)中一定要引起重視。七、輔助添加劑的影響在陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程中，有些陶瓷企業(yè)在原料的球磨過(guò)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(qiáng)劑等。由于一些廠家在使用輔助添加劑時(shí)，其加入的方式不一樣，導(dǎo)致間接影響了稀釋劑的使用效果。在很多陶瓷企業(yè)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，本來(lái)其大生產(chǎn)是加了輔助添加劑，但往往在做小實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們卻不加輔助添加劑，這樣得出的結(jié)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(yè)在泥漿的大球磨過(guò)程中還要加入一些色料，當(dāng)泥漿球磨到一定細(xì)度后，才加入色料，而一些技術(shù)人員在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要么一開(kāi)始就將色料和原料一起球磨，要么有的索性不加色料做實(shí)驗(yàn)，這些都會(huì)影響稀釋劑的正常效果。所以，在做稀釋劑的實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要按照大生產(chǎn)的所有工藝參數(shù)和工序進(jìn)行，這樣作出的結(jié)果才會(huì)更貼近大生產(chǎn)。八、氣候的影響經(jīng)常有一些陶瓷企業(yè)反映：在潮濕季節(jié)，泥漿流動(dòng)性好端端的，但到干燥季節(jié)便開(kāi)始變差，且一直要到次年的潮濕季節(jié)才能轉(zhuǎn)好。并且這期間的坯料配方、球磨工藝及稀釋劑等都沒(méi)有變，這是為什么呢？在國(guó)外一些地區(qū)，隨著季節(jié)的不同而形成的雨水量及環(huán)境溫度存在著明顯的差異。干燥季節(jié)雨水普遍較少，空氣較干燥，環(huán)境溫度較低，而潮濕季節(jié)則相反。一些添加劑（如純堿）易在高濕度的季節(jié)受潮而變質(zhì)。輕則使其解凝能力降低，重則會(huì)因純堿受潮變成碳酸氫鈉，使泥漿絮凝。在實(shí)際生產(chǎn)中，有部分陶瓷企業(yè)使用水玻璃，而水玻璃長(zhǎng)期放置也會(huì)因吸潮水解析出膠體二氧化硅，嚴(yán)重影響泥漿稀釋效果。如果稀釋劑的量是在潮濕季節(jié)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定的，按此加入量進(jìn)入到干燥季節(jié)，由于上述原因，這時(shí)稀釋劑的量實(shí)際多于潮濕季節(jié)的有效量，影響稀釋效果。此外，一些地區(qū)干燥季節(jié)降水量較少，由于雨水較少而出現(xiàn)Ca2+、Mg2+離子較多，這也是導(dǎo)致原定稀釋劑量過(guò)多而引發(fā)泥漿流動(dòng)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(dòng)性的廉價(jià)添加劑，