Prezentare generală a principalelor tipuri de lianți organici și anorganici utilizați în diferite industrii ale industriei ceramice.
Lianți - sunt substanțe care îmbunătățesc rezistența mecanică a corpului verde, astfel încât să poată rezista la operațiile de fabricație ulterioare efectuate înainte de ardere, fără a se rupe. În multe cazuri, adăugarea unui liant la masa este pur și simplu necesară, deoarece fără ea unele procese de producție devin imposibile. De exemplu, la presarea maselor de pulberi, adăugarea de lianți eliberează formarea din plasticitatea masei.
În ceramica tradițională sunt utilizate multe tipuri de lianți, inclusiv produse naturale, de exemplu celuloză și argile, și produse sintetice, de exemplu poliacrilați și alcool polivinilic.
Un liant bun pentru masă trebuie să aibă următoarele proprietăți:
- Trebuie să aibă un conținut minim de cenușă
- Ar trebui să ardă cu ușurință la temperaturi scăzute
- Nu trebuie să fie abraziv
- Ar trebui să îmbunătățească rezistența mecanică a masei
- Nu ar trebui să determine masa să rămână la matriță
- Ar trebui să fie bine dispersată în vrac
- Nu poate fi toxică
- Nu ar trebui să afecteze procesul de glazurare
- Și ar trebui să fie cât mai ieftin posibil.
Lianți anorganici
Lianții anorganici au proprietăți importante: sunt ieftine și nu sunt susceptibile la atacuri de microorganisme. Un alt plus major este că nu dau niciodată un "nucleu negru".
Silicat de sodiu
Principala sa aplicație este o defalcare a maselor de turnare. În plus, îmbunătățește rezistența produselor uscate în cazul presării sau extrudării. Comportamentul silicatului de sodiu variază în funcție de compoziția chimică, dar, în cazul pulberilor de presare pentru plăci, aceasta este cea mai bună soluție dacă există o tendință de a forma un "nucleu negru".
Silicat de aluminiu de siliciu
Produsele disponibile au o compoziție chimică diferită, deoarece sunt obținute din minerale naturale extrem de plastice numite smetiți. Particulele de smetiți sunt non-albe, au dimensiuni coloidale. Când acest liant este adăugat la alunecare într-o cantitate de 0,5-5%, rezistența mecanică a probelor crește proporțional. Lianții sunt mai puțin eficienți decât alții, dar au o caracteristică importantă: nu există migrație în timpul uscării, astfel încât problemele cu geamurile să devină mai puțin.
Acesta este un material natural foarte plastic, componenta mineralogică a acestuia fiind montmorilonitul. Acesta este utilizat într-o concentrație de 0,5-3,0%, dar crește vâscozitatea suspensiei în timpul de măcinare, astfel încât acesta este definit ca valoarea maximă a proprietăților materialului, și niveluri acceptabile de viscozitate. Îmbunătățește rezistența materiilor prime brute și uscate și, de asemenea, nu migrează în timpul uscării.
Lianți organici
Adesea, lianții organici sunt polimeri cu un lanț mai mult sau mai puțin lung, în care există grupuri polar. Cele mai multe lianți organici sunt solubili în apă și se comportă ca surfactant, îmbunătățind contactul dintre fazele lichide și cele solide. Polimerii scurți sunt adsorbiți pe suprafața particulelor, în timpul uscării, apa este îndepărtată și structurile tridimensionale cu o legătură de hidrogen sunt formate pe suprafața particulelor. Formarea legăturilor chimice aduce o mare contribuție la întărirea structurii tridimensionale, iar puterea crește proporțional cu conținutul liantului. Lianții cu lanț lung au o mai mică solubilitate în apă, dar pot forma emulsii. În timpul uscării, ele nu sunt adsorbite pe suprafața particulelor, dar sunt, de asemenea, capabile să formeze structuri tridimensionale cu o legătură de hidrogen.
Lianții organici sunt deseori predispuși la degradarea bacteriană și este necesară adăugarea de agenți antibacterieni. În plus mase, lianți organici sunt utilizați în glazuri și angobelor pentru a îmbunătăți aderența la suprafața ceramică, pentru a preveni sedimentarea și îmbunătățirea reologie.
Cele mai comune lianți sunt:
Alcoolul polivinilic (PVA)
De obicei utilizate pentru glazuri în geam, înainte de efectuarea silkscreen - soluție apoasă de PVA este pulverizat pe suprafața glazura, care se presupune a fi decorat. Acesta este un surfactant puternic, capacitatea de legare este strâns legată de puterea de umectare. PVA cu greutate moleculară mică are o viscozitate mai mică și afectează minim vâscozitatea glazurii sau a alunecării. PVS este stabilă, ne fermentată. Adesea, forma comercială a PVA este soluția apoasă.
Anteturile sunt materiale pulverulente din grupul de carbohidrați care formează suspensii coloidale în apă și au proprietăți puternice de legare. Unele amidonuri modificate sunt furnizate sub formă lichidă.
Adesea, amidonul nu se dizolvă complet în apă datorită greutății lor moleculare înalte, fapt care împiedică migrarea în timpul procesului de uscare. Este posibil să se amestece amidon și pulberi ceramice uscate, după care amestecul poate fi amortizat, turnat și uscat. Amidonurile sunt foarte rapid distruse de enzime. Derivații chimici ai amidonului au proprietăți apropiate de eterii de celuloză, dar sunt și instabili la acțiunea bacteriilor.
Carboximetilceluloza (CMC)
CMC - pulbere solubilă în apă gălbui alb poate migra la uscare, astfel încât distribuția sa în corpul produsului nu va fi uniformă. Există diferite tipuri de CMC cu greutate moleculară diferită. Produsele CMC cu greutate moleculară medie și mare sunt lianți mai puternici, dar măresc vâscozitatea suspensiilor și, prin urmare, nu pot fi utilizați peste anumite concentrații, astfel încât efectul lor de întărire nu este pe deplin realizat. CMC îmbunătățește ductilitatea și caracteristicile mecanice ale unui produs uscat, arde complet în timpul prăjirii, dar este relativ scump.
Este o pulbere gălbui obținută prin tratarea amidonului cu cantități mici de acid. Dextrina este un liant puternic, uneori este utilizat pentru granularea glazurilor cu aplicare uscată și ca glazură care îmbunătățește aderența la substratul ceramic. Dextrina îmbunătățește și plasticitatea masei de lut.
Emulsii de ceară
Emulsiile de ceară se comportă ca lubrifianți în materii prime și ca liant într-un produs uscat. În mare măsură le folosesc în producția de ceramică tehnică din alumină.
Polietilen glicoli (PEG)
PEG cu greutate moleculară scăzută este utilizat ca plastifiant și lubrifiant. PEG moleculară înaltă sunt asemănătoare cu unsoare, sunt utilizate ca liant și plastifiant pentru presare. Se dizolvă în apă și, prin urmare, sunt adesea folosite pentru prepararea cernelurilor tipografice.
în mod special lignosulfonați
metil celuloză
Un derivat de celuloză obținut din celuloză prin tratare sub presiune cu clorură de metilen în prezență de alcalii. Compoziția variază în funcție de lungimea lanțului. Este un polimer neionic care se dizolvă în apă la temperaturi scăzute. Metilceluloza este rezistentă la acțiunea microorganismelor, dar tinde să formeze spumă. În funcție de lungimea lanțului, soluțiile de metilceluloză au vâscozități diferite. în plus, prezintă o proprietate subțiere. Metilceluloza este adesea folosită ca un ligament temporar în producerea de materiale refractare și alte ceramică tehnică, deoarece este simultan un lubrifiant, un agent umectant și un plastifiant. Hidroxietilceluloza este un material similar, dar cu mai puțin spumă.
Un amestec de ceară de parafină și ceară carnauba, utilizate în mod obișnuit ca liant în fabricarea de produse speciale la izostatică convenționale sau presare la rece. Compoziția amestecului este determinată de problemele de precizie dimensională și de forma marginilor. Aceste amestecuri sunt, de asemenea, produse sub formă de emulsii pentru anumite sarcini speciale, care servesc drept liant, plastifiant și lubrifiant.
poliacrilați
Sărurile de sodiu și amoniu ale acidului poliacrilic sunt solubile în apă, fiind utilizate în principal ca diluanți puternici. Acestea pot acționa ca lianți, însă costurile lor limitate limitează aplicarea în această calitate. Esterii poliacrilici sunt insolubili în apă, dar au proprietăți similare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: