摘 要:“美國仙水”是一種新型高效的陶瓷用電解質。它能用于稀釋泥漿,改善高濃度釉漿性能,使回坯泥可單獨回收化漿且無需補充電解質,能使因水玻璃或純堿過量的泥漿化稠為稀。用“美國仙水”制備的泥漿澆注出來的坯體質量比傳統電解質的要好。
關鍵詞:“美國仙水”;新型電解質
1 前 言
“美國仙水”是我國近年引進的一種新型高效的陶瓷用電解質。它的化學名稱、分子結構式,目前在現有的國內陶瓷刊物或化工手冊中尚無記載。網上稱為“美國仙水”,在市場上流行叫“美國仙水”或“仙水”。
目前我國市場上銷售的“美國仙水”有兩種規格,一種是“U—6”型;一種是“DARMAN N0.7”型。它們的酸堿度(pH值)不同,前者為pH=6.3~7.3,后者為pH=9.5~10.5。但它們的共同特點是:作為陶瓷泥漿電解質不會損傷石膏模型;注漿操作時可快速脫模,增加了注漿次數;化漿時容易打漿,流動性良好;可增加注漿坯體的良品率,可使坯體留存石膏模內24h而不龜裂。它們都是無色透明的液體,無味、無臭、無毒,有滑膩感,比重為(25℃)1.16,最大粘度值為75Pa·s,在水中極易溶解。
本文主要闡述了“美國仙水”在日用陶瓷坯釉上的應用情況,供同行參考。
2 “美國仙水”的應用條件
由于實驗條件所限,“美國仙水”的應用過程在以下條件下進行。
(1) 濕泥化漿和回坯泥化漿需先捏碎搗爛,再過篩、除鐵;
(2) 釉漿解凝是采用人工攪拌,再過篩;
(3) 小型試驗用的生料泥漿是采用快速研磨,然后再過篩、除鐵;
(4) 中型試驗用的泥漿采用容量為2kg的瓷質球磨罐,料:球:水=1:2:0.6,研磨20h,再過篩、除鐵;
(5) 坯體的成形采用空心注漿的方法;
(6) 坯體施釉是采用浸釉法施外釉,蕩釉法施內釉;
(7) 坯體燒成是在以硅鉬棒為發熱體的高溫電爐中進行的。
3 實驗內容
3.1 “美國仙水”在制備生料泥漿中的應用
“美國仙水”在制備生料泥漿中的應用,所用的原料及其化學成分見表1。
3.1.1生料泥漿的配方組成
生料泥漿的組成及百分含量(wt%):黃村粘土30%、龍巖洗泥17%、揭陽鉀長石18%、湖南鈉長石9%、揭西石英21%、普寧黑粘土5%。
3.1.2生料泥漿制備的小試工藝
本試驗按坯料配比,在天平秤上準確稱取各種原料,再按料:球:水=1:2:0.6的比例分別加進瓷質快速球磨罐中,再加入0.4%的“美國仙水”一起研磨,出磨后過200目篩、除鐵。因泥漿流動性較差,再加入0.1%的美國仙水后泥漿流動性變好。經測定,100mL泥漿靜止30s后,流出時間為32s、比重為1.71;泥漿隔夜不分層、不沉淀;用于澆注茶壺蓋時,倒余漿流暢,坯體脫模容易。
3.1.3生料泥漿制備的中試工藝
小試完成后筆者選擇茶壺為中試樣品,其注漿用的泥漿是在容量為2kg的瓷質球磨罐中研磨,料:球:水=1:2:0.6,“美國仙水”的加入量為0.4%,出磨后發現泥漿流動性不好,補加0.1%的“美國仙水”以調整泥漿的流動性。其它工藝與快速罐研磨(小型試驗)的泥漿相同,泥漿的澆注性能也相同。
3.2 “美國仙水”在釉漿中的應用
對于高濃度的釉漿,采用澆釉法或浸釉法施釉時,由于坯體表面干燥較慢,因此釉面容易產生皺紋、桔釉等缺陷。傳統的方法是在釉漿中加入少量的水玻璃進行稀釋,但稀釋后的釉漿往往容易出現沉淀分層現象。
本實驗是在高濃度的釉漿中滴加0.025%~0.05%的“美國仙水”,這樣可使釉漿稀釋、流動性和懸浮性變好、隔夜不沉淀。施釉后的坯體表面快干、平整、無皺紋,燒制出來的產品釉面光滑。
3.3 “美國仙水”在回坯泥中的應用
傳統上,用水玻璃或純堿作電解質的注漿坯體,其修整出來的注漿口會有余泥或廢泥,在攪拌制備新泥漿時只能用到30%左右,而且要補充一定量的電解質。
本試驗采用100%的回坯泥,只需加水把回坯泥浸濕攪拌均勻,并把流動性調到合適的程度即可,而不用再補加“仙水”。攪拌出來的泥漿再過200目篩和除鐵處理,泥漿保持懸浮狀態,不分層、不沉淀,其注漿性能與用新泥制備的泥漿基本一樣。
3.4 “美國仙水”在電解質過量的泥漿稀釋中的應用
水玻璃或純堿是日用陶瓷行業常用的電解質。適量的水玻璃或純堿可以使注漿泥漿獲得較好的流動性、懸浮性和穩定性,利于注漿操作和脫模,以獲得較好質量的坯體。水玻璃或純堿量不足或過量時,其泥漿性能較差。
泥漿中,若水玻璃或純堿量不足時,可補加適量的水玻璃或純堿,以改善泥漿性能;若水玻璃或純堿量過多或泥漿性能不好時,傳統的做法是把所有的泥漿全部回收起來送到原料車間攪拌池,再往攪拌池里添加新坯泥,再經攪拌化漿處理,這樣不僅增加了工廠成本,還浪費了大量的時間。
本試驗的處理方法為:在泥漿中加入過量的水玻璃或純堿,使其流動性變差,不能注漿成形。然后再往泥漿中添加適量的“美國仙水”,用手攪拌均勻,這樣會使原來很稠的泥漿變得稀釋,流動性變好,可以直接用于注漿成形,容易脫模,對坯體質量無影響。
4 結 語
“美國仙水”是近幾年剛引進的一種新型高效的陶瓷用電解質。根據筆者試驗得知,它能代替水玻璃或純堿用于稀釋泥漿,也可與水玻璃或純堿配合使用;能稀釋高濃度的釉漿,使坯體施釉后快速干燥,釉面平整、光滑、無皺紋;能使因水玻璃或純堿過量的泥漿得到稀釋,流動性和穩定性都變好;能使注漿產品的回坯泥在無需添加新泥料的情況下,重新攪拌化漿,而不用補充任何電解質。
不過,“美國仙水”與水玻璃等無機電解質相比,價格偏高些,使用時要從成本角度考慮。