Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phân tán đến tính chất của hồ cao lanh

Phối liệu sứ vệ sinh thường chứa một hàm lượng khá lớn cao lanh. Vì vậy nghiên cứu tính chất hồ (huyền phù) cao lanh có ý nghĩa rất quan trọng để cải thiện tính chất của hồ sứ vệ sinh. Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia phân tán như natri polyacrylat và natri silicat đến tính chất của hồ cao lanh Trại Mát và Hiệp Tiến (Lâm Đồng). Chất đa điện giải natri polyacrylat làm tăng hàm lượng pha rắn của hồ cao lanh (tương ứng sẽ giảm hàm lượng nước cần thiết trong hồ) từ đó tạo điều kiện để tăng khối lượng thể tích và cường độ mộc. Tuy nhiên việc sử dụng loại phụ gia phân tán nào phải dựa vào việc nguyên liệu cao lanh đó có chứa nhiều khoáng caolinit hay không và yếu tố nào là ưu tiên (độ nhớt hồ, tốc độ bám khuôn hay cường độ mộc) thì mới có thể chọn được loại và lượng phụ gia phân tán thích hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phân tán đến tính chất của hồ cao lanh TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA PHÂN TÁN ĐẾN ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA HỒ CAO LANH AN INVESTIGATION INTO THE EFFECTS OF SOME DISPERSANTS ON THE CHARACTERISTICS OF KAOLIN SLURRIES Nguyễn Văn Dũng, Phan Nhật Linh, Võ Kỳ Anh Huỳnh Nhất Thạch Công ty CP sứ COSANI Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Phối liệu sứ vệ sinh thường chứa một hàm lượng khá lớn cao lanh. Vì vậy nghiên cứu tính chất hồ (huyền phù) cao lanh có ý nghĩa rất quan trọng để cải thiện tính chất của hồ sứ vệ sinh. Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia phân tán như natri polyacrylat và natri silicat đến tính chất của hồ cao lanh Trại Mát và Hiệp Tiến (Lâm Đồng). Chất đa điện giải natri polyacrylat làm tăng hàm lượng pha rắn của hồ cao lanh (tương ứng sẽ giảm hàm lượng nước cần thiết trong hồ) từ đó tạo điều kiện để tăng khối lượng thể tích và cường độ mộc. Tuy nhiên việc sử dụng loại phụ gia phân tán nào phải dựa vào việc nguyên liệu cao lanh đó có chứa nhiều khoáng caolinit hay không và yếu tố nào là ưu tiên (độ nhớt hồ, tốc độ bám khuôn hay cường độ mộc) thì mới có thể chọn được loại và lượng phụ gia phân tán thích hợp. ABSTRACT Sanitary ware recipes usually contain a large amount of kaolin content. Therefore, it is important to improve the properties of sanitary ware slurries by studying the properties of kaolin suspension. The article deals with the influence of some dispersants such as sodium silicate and sodium polyacrylate on the properties of Traimat’s and Hieptien’s kaolins (in Lamdong Province). The results show that the poly-electrolytes may increase the solid phase content and thus decrease the water content in the kaolin slurry and then increase the slurry density and the strength of the unfired body. However, it is possible to choose appropriate dispersants by depending on whether there is much kaolinite in the kaolin and which priority (the viscosity of the slurry, the casting rate or the unfired body strength) is given. 1. Mở đầu Phối liệu của sứ vệ sinh thường chứa 50% khối lượng nguyên liệu sét (bao gồm đất sét 30 - 35%, cao lanh 15 - 20%), 25% tràng thạch và 25% quartz (xem giản đồ ba cấu tử sản xuất sứ trong hình 1). Sứ vệ sinh được tạo hình bằng phương pháp đổ rót, hồ phải có độ nhớt đủ nhỏ để có thể tạo mộc trong khuôn dễ dàng. Khi rót hồ vào khuôn, khuôn với cấu trúc xốp mao quản sẽ hút nước ra nhờ lực mao dẫn và hình thành nên lớp mộc ở ranh giới giữa hồ và khuôn. Khi lớp mộc đạt được độ dày cần thiết, hồ thừa được tháo ra ngoài và mộc được sấy, co lại, tách ra và được lấy ra khỏi khuôn. Khuôn thạch cao sau đó được sấy khô lượng nước hấp thụ để sử dụng lại nên yêu cầu hàm lượng nước trong hồ phải càng thấp càng tốt. 75  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 Các tính chất của hồ đổ rót như hàm lượng pha rắn, tốc độ bám khuôn và cường độ mộc phụ thuộc vào tỉ lệ giữa đất sét/cao lanh trong nguyên liệu sét. Cao lanh với hàm lượng caolinit cao tạo cho sứ những tính chất rất tốt như độ trắng cao sau nung, có hình dạng và phân bố cỡ hạt thích hợp, thành phần khoáng hoá đáp ứng yêu cầu nên là nguyên liệu không thể thay thế trong phối liệu sứ vệ sinh. Nói chung, để xương sứ vệ sinh trắng và có chất lượng cao thì hàm lượng cao lanh trong phối liệu phải cao. Tuy nhiên, nó lại làm cho phối liệu có độ dẻo và cường độ mộc thấp. Để tăng độ dẻo và cường độ mộc thì phải cấp phối thêm vào đất sét, nhưng đất sét lại có nhược điểm là đưa thêm vào các tạp chất như Fe2O3 và TiO2 làm giảm chất lượng của sứ. Mặt khác, đất sét chứa ít hay không chứa khoáng caolinit, mà thay vào đó là các loại khoáng sét khác có khả năng hấp thụ nước trong các lớp cấu tạo và làm tăng thời gian hình thành mộc trong khuôn. Như vậy, độ trắng, cường độ và thời gian tạo mộc phụ thuộc trực tiếp vào lượng cao lanh có trong phối liệu. Như đã phân tích ở trên, dễ dàng thấy rằng tính chất lưu biến của hồ cao lanh đóng vai trò cực kỳ quan trọng vào sự thành công và hiệu quả của quá trình đổ rót sứ vệ sinh. Hồ phải có độ nhớt thấp và ổn định trong khoảng 5 - 10 P, trong đó hàm lượng pha rắn và chất điện giải là các yếu tố quan trọng quyết định độ nhớt của hồ. Hình 1. Giản đồ ba cấu tử sản xuất sứ theo Hinz 1- Vùng sứ vệ sinh và sứ cứng 2- Vùng tấm lát 3- Vùng sứ mềm 4- ...