現(xiàn)用衛(wèi)生陶瓷均為厚型產(chǎn)品,這不僅增大產(chǎn)品重量,不便于生產(chǎn)和操作,而且還加大運(yùn)輸成本,近期國外推出的薄型輕質(zhì)高強(qiáng)衛(wèi)陶生產(chǎn)工藝能有效解決上述存在的問題。
一、薄型衛(wèi)陶的生產(chǎn)工藝
這種生產(chǎn)工藝采取的是技術(shù)方案是在所需組成調(diào)制的泥漿中加入氧化鋁粉粒和解膠劑均勻混合分散,按需要還添加有機(jī)粘結(jié)。
1.所用氧化鋁粉系一種硬質(zhì)粒料。加入氧化鋁粉分散在泥漿中起增強(qiáng)作用,提高衛(wèi)陶成品的強(qiáng)度,這不僅使衛(wèi)陶不易產(chǎn)生裂紋和破裂,提高產(chǎn)品合格率,而且使其薄型化而輕質(zhì)。為了達(dá)到加入氧化鋁的效果,應(yīng)控制好氧化鋁粉的細(xì)度、加入量及加入時間,否則會降低衛(wèi)陶強(qiáng)度。氧化鋁粉加入量應(yīng)在10~50%,最佳20~40%范圍內(nèi),氧化鋁平均細(xì)度在1~4 m之間。加入氧化鋁采用后摻法即在泥漿調(diào)制后加入,這有利于提高產(chǎn)品強(qiáng)度。
2.在加入氧化鋁的同時需加入解膠劑。若只在泥漿中加入氧化鋁粉,泥漿粘度明顯增大,流動性降低,澆注成型性差。而且氧化鋁粉粒凝集,不能充分分散于泥漿中,起不到提高產(chǎn)品強(qiáng)度的作用,而同時加入解膠劑不僅防止泥漿粘度增大,而且使氧化鋁粉充分分散于泥漿中。解膠劑使用黑腐酸、木質(zhì)磺酸鹽、聚丙烯酸堿鹽等有機(jī)膠體,其加入量為100份泥漿重量的0.5~1.5份。
3.由于氧化鋁屬非塑性成分,會影響素坯強(qiáng)度,而在泥漿中再加入有機(jī)粘結(jié)劑可防止素坯強(qiáng)度降低,以便于后序生產(chǎn)環(huán)節(jié)的操作。有機(jī)粘結(jié)劑使用淀粉、甲基纖維素、聚乙烯醇等,其加入量為100份泥漿重量的0.5~2.0份。
二、生產(chǎn)配方與評定
取15%長石、28%硅砂、24%葉臘石、4%石灰、24%蛙目粘土、5%木節(jié)粘土配料,外加25%水調(diào)制泥漿,然后按表1所示的不同摻量加入平均細(xì)度為3 m的氧化鋁粉料、0.5%多羧酸氨酸解膠劑和0.5%丙烯酸水溶性樹脂有機(jī)粘結(jié)劑,混合分散,注模成型,干燥,燒成,測定燒成試品的抗彎強(qiáng)度。測定是在長度為10cm的試件上進(jìn)行。測定結(jié)果表明,燒成試品的抗彎強(qiáng)度隨氧化鋁摻量增大而提高。
為評定加入氧化鋁粉對素坯強(qiáng)度的影響,在上述泥漿中加入氧化鋁粉和0.5%解膠劑,而不添加有機(jī)粘結(jié)劑,混合分散,注模成型,測定脫模素坯強(qiáng)度。測定表明,只加入氧化鋁粉和解膠劑時,素坯強(qiáng)度降低。但若再加入0.5%有機(jī)粘結(jié)劑,含有20%、30%和40%氧化鋁粉的素坯的抗彎強(qiáng)度分別提高到4.1MPa、4.02MPa和3.8MPa,這表明加入有機(jī)粘結(jié)劑,可補(bǔ)償因加入氧化鋁而引起的素坯強(qiáng)度損失。
為評定解膠劑的作用,在摻40%氧化鋁粉的泥漿中以不同摻量加入多羧酸氨鹽解膠劑而不加有機(jī)粘結(jié)劑,進(jìn)行粘度測定。測定結(jié)果表明,加入0.5%以上的解膠劑,粘度降低,澆注成型時,泥漿流動性好。
在含有40%氧化鋁粉和不含氧化鋁粉的衛(wèi)陶坯體表面施釉,評定釉在含有40%氧化鋁粉和不含氧化鋁粉的衛(wèi)陶坯體表面施釉,評定釉厚為500 m的施釉衛(wèi)陶強(qiáng)度變化,并進(jìn)行三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度和落球沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,就三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)而言,未摻氧化鋁粉的試件(尺寸10×8×13mm),荷重244kg,強(qiáng)度91MPa。而摻有氧化鋁粉的試件(尺寸長和寬與以上尺寸相同,而厚度僅為13mm的一半即6.5 mm),荷重175kg,強(qiáng)度高達(dá)232MPa;就落球沖擊試驗(yàn)而言,未摻氧化鋁粉的試件(尺寸10×8×13mm),產(chǎn)生裂紋的落球高度為35cm,而摻氧化鋁粉的試件(長和寬尺寸與以上相同,而厚度僅為一半即6.5mm),產(chǎn)生裂紋的落球高度為75cm。這些試驗(yàn)表明,加入氧化鋁粉可使衛(wèi)陶產(chǎn)品薄型化。
三、結(jié)束語
由上得知,采用上述工藝,增強(qiáng)衛(wèi)陶產(chǎn)品的強(qiáng)度,減小其厚度,使其薄型化而輕質(zhì)化,從而改善生產(chǎn)和現(xiàn)場的操作條件,節(jié)省資源,降低運(yùn)輸成本,非常有益