墻地磚生產釉漿流速性能及常用添加劑研究

關寶強，牛占堂，劉 云，蔡芳君

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

關健詞：釉漿流速；粘土；添加劑

1 前言

近年來，隨著墻地磚生產工藝技術不斷升級，競爭日趨激烈。低檔產品逐漸被淘汰，中高端產品逐漸成為中國陶瓷的主流。對于企業來說，產品的檔次必須提升，并建立起良好的品牌口碑。這就逼迫生產工廠擁有創新能力的同時，也要提高產品的優等率和生產的穩定性。因此，原料的標準化，工藝的精細化，生產線的智能化，越來越成為陶瓷企業關注的焦點。

本文，回歸到工藝的起點，對原料的釉漿性能及常用添加劑進行拆解，分析各個原料及添加劑對釉漿流速的影響，希望對生產中合理運用粘土及添加劑有所幫助。

本實驗未采用正交實驗分析法，主要由于某些因素已經是常識，單因素對比變化，更直觀，更易凸顯結論。

2 實驗內容

2.1 實驗材料

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。

實驗釉料基礎配方如下，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 實驗設備

采用常熟雙杰儀器JJ1000電子天平進行配料稱量；采用上海精暉儀器LND-1涂4粘度計進行流速測定；采用華洋儀器快速球磨機進行研磨。2.3實驗條件

同一球磨機，統一球石重量600 g，每100 g原料球磨5～6 min；

細度控制：325目篩余0.2～0.5/100 g；

實驗的環境溫度及材料溫度為室溫20～30℃；各項流速數據均為三組實驗的平均值。2.4實驗方法

流速測試方法：采用涂4粘度計，對釉漿進行測試；實驗釉漿球磨方法：均采用同樣水分，即100 g干料加水40 g。

3 結果與討論

3.1 各個化工礦物原料的流速情況對比

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，懸浮性都較小；（2）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，對基礎配方的影響較小。

3.2 高嶺土與三聚，甲基與三聚，不同加入量流速對比

表1 各個化工礦物原料的流速情況對比

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；（3）三聚對高嶺土的解膠效果很明顯，但超過0.4后繼續增加，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間的變化的流速對比

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。印證了甲基為有機懸浮劑易腐敗變質，高嶺土為無機懸浮劑不易變質的道理。

3.4 復證三聚對甲基及高嶺土的解膠作用

由表6可知：（1）三聚對高嶺土有明顯解膠作用，三聚對甲基的解膠作用小，印證了三聚為無機電解質，主要對粘土起作用；（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 防腐劑對流速的影響

由表7可知：無粘土情況下，隨時間推移，釉漿變質流速變差，防腐劑能夠起到保護作用。

3.6 其他化工礦物原料對流速的影響

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

表5 甲基與高嶺土懸浮性以及隨時間的變化的流速對比

表6 三聚對甲基及高嶺土的解膠作用表

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

3.7 對比高嶺土，其他粘土對流速的影響

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，且量大時較明顯；（3）膨潤土的粘性明顯大于其它種類粘土。

3.8 對比三聚，其他解膠劑對流速的影響

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

3.9 對比甲基，其它懸浮劑對流速的影響

由表11可知：（1）甲基從低粘到高粘對流速的影響比較顯著持續增大；（2）懸浮劑的用量與流速成正比關系；（3）復合懸浮劑，隨用量的增加而變化不大，對于穩定生產是有利的。

4 結論

（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流速的影響（基礎配方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流速的影響（基礎配方100%；甲基：0.1；水：40g；高嶺土：10 g）

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

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

（3）隨著時間溫度的變化，甲基會變質，高嶺土更穩定。

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

（5）防腐劑對加入甲基的釉漿有一定作用。

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

（7）綜合各項實驗數據，為穩定工廠生產過程中的釉漿性能，筆者推論：如果釉漿中所用粘土能保證穩定，那么少加三聚類解膠劑并降低有機類懸浮劑的用量是有利的；若不能保證粘土穩定，則多加三聚類解膠劑，同時通過加防腐劑來穩定甲基類有機懸浮劑使其不易變質。