建筑卫生陶瓷用增塑剂与解凝剂

    在建筑卫生陶瓷生产的工艺流程中，为了提高泥料的成型性能，有利于生产线快速运转的工艺工序，提高产品质量与生产效率，一般采取的方法是在泥料中增加各种添加剂原料。主要分增塑剂与解凝剂两种，zui近还出现了用于增白、增色等添加剂。尤其是在建筑卫生陶瓷生产过程中、往往需要各类粘性物质使坯体增塑，而这类添加剂的化学成分及其烧失率，直接关系到产品烧成后的质量。本文主要介绍一下陶瓷原料中常用的增塑剂与解凝剂。 
    （一）增塑剂原料增塑剂主要用于增强陶瓷坯体可塑性能的物料，它们用量一般较低，仅占坯料总重量的百分之零点几。常用的增塑剂有腐植酸钠、各种淀粉、羟甲纤维素、*及石蜡、骨胶等。有时也采用建材纤维废液或造纸浆液废料等。 
    （1）腐植酸钠：俗称胡敏酸钠，屈腐植酸的钠盐。其外观呈胶体或黑色粉末状。一般采用泥炭、褐煤或某些土壤与烧碱溶液作用而制成。将腐植酸钠加入到陶瓷坯釉中，可以改善泥料的可塑性、泥浆流动性与悬浮性。并可增加坯体干燥强度。增加釉的附着力与釉的干燥速度，减少釉面气孔与釉坯的开裂。此外，腐植酸钠对于石膏模具制作有明显的增强、增韧的效果，提高石膏模具的质量与使用寿命。腐植酸钠在坯体原料中添加量一般为1－3‰，在釉料中的添加量一般为0.1~0.5‰。在添加增塑剂后，应减少坯、釉料磨细加工中球磨内的水量。 
    （2）淀粉：植物淀粉属较强的增塑剂与塑化剂，它不仅可以提高陶瓷坯料的可塑性，使瘠性物料塑化、增强陶瓷坯体的干燥强度，而且能改善釉料的悬浮性与粘结性。但缺点是加入绽粉后的陶瓷坯料干燥速度较慢，有时时间过久淀粉容易发酵变质，使物料产生异味。作为增塑剂，淀粉的使用方法是取适量并加入适量冷水，按料水比为2~5：100比例，搅拌均匀，然后加热熟化，再引入到陶瓷的坯、釉料中均匀，即可达到增塑目的。 
    （3）*：简称PVA，属高分子化合物，外观为白色粉末絮状，可溶于水、乙醇、乙二醇、甘油等有机溶剂中，且具有粘性与强性，是轧膜成型中较多采用的有机塑化剂物料。使用PVA时，一般需预先加热到80℃左右。而且陶瓷坯料中含有较多CaO、ZnO、BaO、MgO、B2O3及硼酸盐、磷酸盐时，PVA将难以发挥增塑作用。 
    （4）羟甲基纤维素：简称CMC，系采用碱纤维素和一氯乙酸在碱性溶液中生在。普通呈白色粉末、吸湿性强，能溶于有机溶剂。羟甲基纤维素在烧后不能够全部挥发烧失，往往留有氧化钠或氯化钠在坯体中，对坯体发生一些不良影响。因此用量不宜过多，过多时则陶瓷坯料泥浆中气泡增多。与羟甲基纤维素性能相似的还有甲基纤维素，它也是一种用于调节陶瓷原料塑性的增塑剂。
（5）石蜡：是一种熔点不同的碳氢化合物的混合物，白色固体状、熔点为50℃左右。具有冷流性能，即在室温压力条件下可以流动，但在高温时呈热塑性。石蜡是工业陶瓷及特种陶瓷热压铸成型的常用塑化剂原料。使用石蜡时应将石蜡加热到60~80℃之间，然后再与原料搅拌混合均匀，同时应加入少量表面活性剂物质，如油酸、蜂蜡及硬脂酸等。石蜡作为塑化剂不易挥发，其缺点是加入坯体中需经加热到一定温度时才能排除。因此，在工业瓷与特种陶瓷热铸成型后需要增加一个脱脂（亦称排蜡）的工序，并需严格控制烧成温度。 
    （二）解凝剂原料 
    解凝剂原料亦称减水剂或絮凝剂。即指能够减少陶瓷坯釉球磨时的用水量，增加料浆的流动性、降低泥浆粘度的物料。常用的减水剂有纯碱、水玻璃、腐植酸钠、鞣性减水剂、草酸钠、聚偏磷酸钠、焦磷酸钠、丹宁酸钠、橡胶烤胶、阿拉伯树脂等。 
    （1）水玻璃：（Na2OnSiO2）即硅酸钠，又名泡花碱。分为固体与液体两种，中均使用液体。液体水玻璃外观呈绿色或黄色，其技术参数常用模数表示，即Na2与SiO2的分子比。也就是Na2OnSiO2中的比值。陶瓷工业中常用的水玻璃模数一般为2.3~3.。平时水玻璃应存放在带橡胶塞的容器中，而不能使用玻璃塞与软木塞。以防止盖与瓶口的粘结。水玻璃作为减水剂主要用作注浆（日用瓷与卫生瓷）坯料的稀释，使用量一般在30/000左右。 
    （2）纯碱：化学名称叫碳酸钠（Na2CO3）是陶瓷注浆原料中常用的解凝剂。加入浆料中后，泥浆中的钙离子与钠离子相互交换，生成CaCO3沉淀、从而达到增强泥浆流动性的效果。不过加入纯碱的浆料长期与石膏接触后对石膏模有腐蚀作用。 
    （3）鞣性减水剂：简称AST，属新型表面活性物质，以鞣科植物（如橡碗等）作为原料，在碱性介质中经蒸煮（190℃）和璜化后制得的棕色固体粉末，可溶于水。 
    AST作为泥浆稀释剂，具有分散、减水、缓凝等作用。当作为注浆泥中的解凝剂，或与纯碱、水玻璃合用时，可降低泥浆含水率，改善泥浆性能，提高坯体质量；用于球磨原料时，可提高球磨效率；用于调制卫生陶瓷陶瓷注浆用石膏浆时可以提高石膏模具强度，延长使用寿命。
（4）丹宁酸与橡碗烤胶：丹宁酸通常为丹宁碗烟叶、盐肤木鞣料与其主植物提取的混合物。丹宁酸主要成分是葡萄糖、五信子酸及鞣酸形成的脂类物质，呈现为黄色或深棕色无定形粉末。可在210－215℃时分解成焦性五信子酸和CO2气体。丹宁酸作为减水剂通常与纯碱、水玻璃等混合使用，因此，对建筑卫生陶瓷原料的稀释效果更佳。 
    橡胶碗烤胶是橡实外壳提取物，呈黑色粉末状，主要成分也是丹宁酸，也可用于泥浆稀释，在陶瓷原料加工中的用途越来越大。 
    （三）絮凝剂原料 
    絮凝剂与解凝剂原料的作用*相反，它主要用来促进分解的泥团颗粒快速沉淀。絮凝剂在陶瓷工艺中的主要用途是淘洗泥料，加速沉淀分离。在压滤排水时用于加快过滤速度，在注浆成型时用以调整泥料的粘度，加快吸浆速度，在注将成型时用以调整泥料的粘度，加快吸浆速度，以及在物理化学检测粒度分析中加速颗粒沉淀的速度等。 
    常用的絮凝剂有*（MgSO4）、氯化钙（CaCl2）等。 
    此外，还有为了增强卫生洁具白度而使用的增白剂（多使用高纯氧化铝、高岭土及钛白粉等）。随着建筑卫生陶瓷工业向高科技领域的发展，将来会有更多的陶瓷添加剂原料品出现，为提高建筑卫生陶瓷制品的质量与性能，增加更多的花色品种发挥更多的作用。