陶瓷生坯增强剂(陶瓷坯体增强剂成分)

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技术专栏作者 | 王明华

坯体增强剂的产品范围很广,广义的说,凡是能够提高坯体生坯强度的产品,都可以称之为坯体增强剂。在优质泥料获取难度逐年提升的情况下,为维持生产,建陶企业不得不寻求低档的泥料。这样的情况下,不光是减水剂要求提升,坯体增强剂也开始得到大规模应用。

常见的坯体增强剂有膨润土、纤维素系列、木质素磺酸盐及各类水溶性聚合物。

1、膨润土

在黏土日渐减少的情况下,膨润土基本上已经全面进入各建陶企业了。以其强度、价格获得各企业的青睐。

膨润土有很好的结合性,适量加入能够提高坯体的强度。目前市场上所指的无机坯体一般都是膨润土,天然的或是人造膨润土。

膨润土有很多种,如钠基膨润土和钙基膨润土等。膨润土的组成非常多,从铝含量12点到20点都有,甚至更宽。用于坯体增强剂的膨润土一般选择钠基鹏润土。钙基鹏润土相对而言,容易对解胶造成不利影响。鹏润土因其粒度非常细,因此用量需要注意。如果用量过高,容易因为收缩过大导致坯体干燥开裂。

2、木质素

木质素是造纸厂生产纸浆的副产品,从制浆过程中的废液提取中提取。造纸工业把纤维束、木质素提取走,剩下的半纤维、木质素等残余在废液之中。木质素依原料不同可分为碱木质素和木质素磺酸盐。

碱木质素的制备过程为:将木材与NaOH溶液加热蒸煮,木材中的木质素形成碱木质素和硫化木质素,溶解于碱液中,纸浆经过洗涤并分析出纤维素后,木质素进入废液中,因其颜色发黑,也称为黑液。

碱木质素与硫木质素再经过化学方法沉淀分离后回收。在使用过程中,碱木质素的效果一般。同时,由于硫和磷的含量较高,在球磨过程中,容易挥发出来,出浆的时候气味比较大,相对而言,对球磨的工作环境影响也较大。

在目前的环保压力下,不少纸业公司都开始关注黑液的利用,并且有不少大型纸企与高校联合开发黑液的在建陶领域的用途,这样的碱木质素的前景值得关注。

木质素磺酸盐。木质素磺酸钙盐的制备方法来源于酸法制浆。用含有亚硫酸钙、镁、钠或铵的酸性亚硫酸盐与木材加热蒸煮,木质素被磺化,形成水溶性的木质素磺酸盐。因其呈红色,成为红液。木质素磺酸盐的增强效果相比碱木质素效果要好一些。

3、水溶性聚合物

常见的水溶性聚合物有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、淀粉、橡碗栲胶、阿拉伯树胶等。液体增强剂一般是预先溶解好,然后在加入到球磨机中。

值得注意的是,如果想充分利用水溶性聚合物,一定要对聚合物的碳链及其支链数量,以及功能团有所了解才能够良好的使用。部分高分子聚合物不能球磨,在温度下容易发生分子链断裂而无法起到增强效果。而如果分子链太长,则会导致在烧成过程中,由于温度过高,无法有效燃烧完全,产生黑心现象。

相对而言,无机增强剂的效果是比较好的,对解胶影响相对有限。而有机增强剂,则需要对其分子量和碳链支链进行适当的改性处理,以配合烧成制度,避免缺陷产生。同时,也需要注意有机增强剂对泥浆解胶的影响。

关于陶瓷坯体增强剂,原来还有这么多不知道

王明华

毕业于陕西科技大学,现就职江西陶瓷工艺美术职业技术学院材料与机械工程学院陶瓷工程专业教师。希望碎片化的知识与观点,能够为建陶行业添砖加瓦。

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责任编辑 /彭 娟

图文排版 / 唐永谊

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