羧甲基纖維素鈉(簡(jiǎn)稱CMC)代替度等于1時(shí),分 子式為[C6H702(0H)20CH2C00Na]n。CMC 為白色或 微黃色粉末,粒狀或纖維狀固體,無(wú)味、無(wú)毒、溶于水。 在衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中選用CMC為電解質(zhì),是由于其具有 良好的粘結(jié)、懸浮、解凝、保水作用。應(yīng)用目的是:①作 為粘結(jié)劑,起粘結(jié)作用。增加生釉強(qiáng)度,減少釉的干燥 收縮,使坯體和釉結(jié)合牢固,不易脫落,便于工藝操作, 防止?jié)L釉、缺釉等缺陷。同時(shí)起懸浮作用,使陶瓷料漿 懸浮,防止沉淀。②發(fā)揮其保水作用,使釉漿具有一定 的保水性,釉層干燥均勻,形成平坦致密的釉面,燒后 釉面平整光滑。③利用CMC(中、低粘度)的解凝作用 提高釉漿流動(dòng)性,便于噴釉操作。為實(shí)現(xiàn)上述目的,充 分發(fā)揮CMC的作用,掌握CMC的性質(zhì)及其受溫度、時(shí) 間的影響,正確選擇和應(yīng)用CMC十分重要。
1衛(wèi)生陶瓷釉漿用CMC的選擇原則1.1根據(jù)釉料配方確定使用CMC的粘度釉料中使用的原料主要有長(zhǎng)石、石英、白云石、碳 酸鈣、氫氧化鋁、鋯英粉、氧化鋅及高嶺土等,依色調(diào)不 同,使用原料稍有變化。但主要是以瘠性原料為主,可 塑性原料用量一般! 10%,有的配方不用可塑性高嶺 土原料。這樣釉漿的粘度和附著力主要依靠加入 CMC來(lái)調(diào)整,衛(wèi)生陶瓷釉漿中通常選擇中粘度、高粘 度 CMC。
1.2 CMC代替度(醚化度)的選擇衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)廠一貫重視CMC的粘度,且市場(chǎng)上 出售的陶瓷行業(yè)用CMC,大多數(shù)是根據(jù)粘度分為低粘 度、中粘度、高粘度3種,往往忽略了 CMC的代替度。 然而在釉漿生產(chǎn)中可以注意到一種現(xiàn)象:在釉漿檢測(cè) 細(xì)度時(shí),篩方數(shù)據(jù)見“ CMC顆粒”并且釉漿性能受到 極大影響。這與忽略CMC的代替度或代替度不適宜有關(guān)。
代替度指CMC結(jié)構(gòu)“ -0H”中的H被CH2C00Na 取代的平均個(gè)數(shù),這一指標(biāo)是決定CMC水溶性的關(guān)鍵 因素。隨著代替度的上升,CMC的水溶性增強(qiáng)。衛(wèi)生 陶瓷釉漿中CMC用量往往較小,但要求溶解性能好, 通常選擇代替度"0.7為宜。
另外,選擇CMC的純度要高,不含有色雜質(zhì),能燒 盡,以保證制品燒成后釉面潔凈。陶瓷生產(chǎn)廠可采用 質(zhì)量評(píng)估的方法保證所使用的CMC質(zhì)量。
2CMC的儲(chǔ)存與檢測(cè)2.1儲(chǔ)存CMC應(yīng)保存在干燥的環(huán)境中,這是由CMC的吸濕 性決定的。CMC的平衡水分隨空氣濕度的升高而增 加,隨溫度的上升而減小,產(chǎn)品中水分約100。文獻(xiàn) [1]報(bào)導(dǎo):在室溫且平均濕度為80% 3 85%的條件下 保存,平衡水分可達(dá)260,在含水率200以上時(shí),可以 看出部分粒子的相互粘結(jié),粘度越高的CMC越明顯。 防止吸潮是為了保證加入量的準(zhǔn)確。
2.2 CMC的檢測(cè)由于CMC在釉中用量小,對(duì)釉面質(zhì)量影響大,陶 瓷生產(chǎn)廠對(duì)其物理性能進(jìn)行檢測(cè)是必要的。按照檢測(cè) 方法對(duì)進(jìn)廠的CMC的含水率、粘度、代替度進(jìn)行批量 檢測(cè),保證其質(zhì)量穩(wěn)定。在使用過(guò)程中對(duì)含水率定時(shí) 檢測(cè),及時(shí)調(diào)整加入量。
3CMC在陶瓷釉漿中的應(yīng)用3.1 加入量CMC加入量大小影響其在釉漿中的濃度,無(wú)論使 用高、中、低粘度的CMC,釉漿粘度隨CMC加入量的增 大而上升。加入量確定原則為:①根據(jù)釉料配方確定 CMC的加入量。釉料中塑性原料含量高,CMC加入量 小,反之CMC的加入量大。②根據(jù)釉漿工藝參數(shù)確 定。要求附著力強(qiáng),吸干速度慢的釉漿,CMC的加入 量高些,反之小些。③根據(jù)使用CMC的粘度確定。 CMC粘度高時(shí)加入量小,粘度低時(shí)加入量大。④根據(jù) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定適宜的加入量。一般低粘度的CMC加 入量為0.2% '0.5%,中、高粘度CMC的加入量為0. 1& '0.3%。值得注意的是CMC的加入量會(huì)隨季節(jié) 的變化而改變。夏季氣溫高時(shí),CMC溶液的粘度隨溫 度的升高而下降,故夏季CMC的加入量應(yīng)比其他季節(jié) 適當(dāng)提高。雨季空氣濕度大,坯體表面較潮濕,吸干 慢。所以應(yīng)增加釉漿的吸干速度,CMC的加入量也應(yīng) 適當(dāng)降低。CMC的加入量要根據(jù)季節(jié)變化,特別是溫 度、濕度的變化而改變。
3.2 加入方法3.2.1直接入磨法大多數(shù)衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)廠采用這種方法。直接入磨 法存在兩個(gè)弊端:一是不利于CMC的溶解。CMC在溶 解時(shí),首先產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,然后逐漸溶解。由于膨脹作 用CMC離子間相互粘附形成很強(qiáng)的皮膜或膠團(tuán),使 CMC粒子不易分散,造成溶解困難,進(jìn)而影響CMC的 作用。二是受溫度、時(shí)間影響,降低CMC的作用。釉 漿在磨制中由于研磨介質(zhì)和釉料的相互碰撞及研磨, 產(chǎn)生大量的熱量,使釉漿溫度提高。特別是在夏季釉 漿出磨溫度可達(dá)50+。文獻(xiàn)[1]介紹:當(dāng)溫度升高到 一定程度時(shí),將發(fā)生永久性的粘度降低,一般認(rèn)為此溫 度極限為50 +,同時(shí)釉漿磨制時(shí)間在20 h以上。在一 定溫度下CMC隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)粘度下降,故CMC 直接入磨法應(yīng)當(dāng)變革。
3.2.2CMC的溫水預(yù)溶解為防止CMC在磨制中形成皮膜或膠團(tuán),增加其溶 解度,采用溫水預(yù)溶解的方法是必要的。用容器先將 CMC溶解成一定濃度的溶液,然后入磨磨制或后期加 入,但要考慮引入的水分并調(diào)整釉漿磨制時(shí)的加水量。 3.2.3分期加入法采用此種方法可以更好地發(fā)揮CMC的作用。將 加入CMC的總量分兩次加入釉漿中(采用溫水預(yù)溶法)。一部分CMC首先入磨磨制,起解凝作用;另一部 萬(wàn)方數(shù)據(jù)分在釉漿使用前加入進(jìn)行調(diào)釉,滿足釉漿的粘結(jié)作用。 但后期調(diào)釉用CMC必須是高溶解度的,加入量一般在 0.05%'0.1%。有的企業(yè)采用進(jìn)口 CMC后期調(diào)釉取 得了很好效果。
3.3釉漿的儲(chǔ)存時(shí)間為了保證連續(xù)生產(chǎn)和釉漿本身性能的需要,一定 的釉漿儲(chǔ)備量是必要的,一般能滿足2 d用量即可。 釉漿陳腐1 ~2 d使釉漿性能均勻,如釉漿放置時(shí)間過(guò) 長(zhǎng),CMC溶液的粘度會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而下降,造成釉 漿吸干速度變快,施釉后釉面出裂,且釉的附著力下 降,不利于后期工藝操作,造成釉面缺陷。
3.4 CMC與其他電解質(zhì)聯(lián)合使用由于CMC適用于不含(或極少)粘土類原料—— 瘠性料漿的解凝。對(duì)于粘土類原料的解凝須加入其他 電解質(zhì)(如碳酸鈉、水玻璃等)共同使用,其釉漿性能會(huì) 更好。
4結(jié)語(yǔ)1)代替度!0.7,純度高的中、高粘度CMC適合于 生產(chǎn)衛(wèi)生陶瓷釉漿。
2)衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)合理儲(chǔ)存CMC,并對(duì)其性能 進(jìn)行檢測(cè)是十分重要的。
3)采用溫水預(yù)溶法、分期加入法加入CMC,掌握 釉漿的合理使用時(shí)間,可以更好發(fā)揮CMC的作用。