添加剂对卫生陶瓷泥浆性能的影响_裴新美

添加剂对釉浆性能的影响作者：毛旭琼来源：《佛山陶瓷》2013年第07期摘要：本文主要针对目前陶瓷砖生产中容易出现与釉浆性能相关的各种问题，从理论与实践的角度，详细阐述各种添加剂的性能、对釉浆的影响，以及其在陶瓷砖生产中的作用。

实践表明，釉料的工艺性能仅靠原材料配方的调整是很难达到最佳使用效果的，必须通过合适的添加剂来进行合理的调节与改善才能实现。

关键词：添加剂；陶瓷砖；釉浆性能；控制；改善1 前言经过数十年的摸索与沉淀，如今，陶瓷砖的生产工艺已趋于稳定。

尤其在釉浆性能等方面得到了较好的改善，这主要得益于各种新型添加剂的推广和应用。

新型添加剂的引入，可让陶瓷釉浆性能得到显著的提高，并保持稳定。

虽然其加入量很少，但能起到优化工艺、提高产品质量的作用。

衡量釉浆性能好坏的主要指标有以下几方面：釉浆的粘性、流动性、保水性、悬浮性、分散性、干水速度、保存时间、釉面强度等。

另外，还要保证辊筒、丝网印花的各种印刷性能等。

必须说明的是，以上有些性能不是独立的，具有统一性。

2 添加剂对釉浆性能的影响2.1 甲基与三聚磷酸钠对釉浆性能的影响2.1.1釉浆沉淀及处理方法在大生产过程中，釉浆在静置或搅拌速度较慢时，会出现分层及沉淀现象。

有的沉淀不严重，搅动后其性能又可恢复；有的沉淀较严重，很难搅起，就算搅起后在很短一段时间内又会重新沉淀，严重影响线上的使用性能。

尤其是颜色较深的釉，分层与沉淀会导致颜色的不均匀，产生色差与色边等缺陷。

这一般是由塑性粘土、CMC及三聚磷酸钠的种类与添加的配比不合适引起的。

就CMC而言，我们宜选用分子链较长的中、高粘类型产品，与三聚磷酸钠搭配，其添加量也需经过反复实验来确定。

若CMC加入量过多，会导致生产线上因釉浆比重低、干水速度慢，而不利于二次烧的淋釉工艺。

尤其是辊筒印花，釉面太湿会加剧白边、白点，以及后辊粘前辊的问题；添加量太少又会导致釉浆悬浮性不够而出现沉淀。

总之，CMC 的添加量与比例不能随意而定，要在保证釉浆不沉淀的条件下，具有较高的比重与较好的流动性。

第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November，2023基金项目：广东轻工职业技术学院2021年度大学生科研项目（项目编号：XSKYL202121）；广东轻工职业技术学院第二十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛立项项目；广东轻工职业技术学院2022年度创新创业精致育人项目（项目编号：JZYR202218）；广东轻工职 业技术学院2022年度创新创业教育教学改革项目（项目编号：CYJG202210）。

收稿日期： 2022-10-14助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的影响范欣蕾，刘颖诗，梁家宪，侯欣桦，佘家康，谢梓良，蔡楚冰，李永莲*，罗媛媛（广东轻工职业技术学院 生态环境技术学院，广东 广州 510300）摘 要：为了研究几种常见助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的作用及影响，探索了丙烯酸钠盐、羟乙基纤维素、十二酯醇、OP -10、丙二醇等助剂在不同使用量时聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的黏度和光泽度。

结果表明：随着分散剂丙烯酸钠盐用量的增大，乳胶涂料的黏度也随之增大，然后减小，分散剂丙烯酸钠盐的合适用量为6.0 g；增稠剂羟乙基纤维素用量增大时，乳胶涂料的黏度也增大；成膜助剂十二醇酯用量增加时，乳胶涂料的黏度先降低再增加，十二醇酯合适用量为2.0 g；乳化剂OP -10的用量增多时，乳胶涂料的黏度总体有下降趋势，OP -10合适添加量为 0.3 g。

聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的光泽度都在2.2%~2.3%之间，各助剂的增减对其影响不大。

关 键 词：聚醋酸乙烯酯乳胶涂料；丙烯酸钠盐；羟乙基纤维素；OP -10；十二酯醇；黏度；光泽度 中图分类号：TQ633 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）11-1581-04聚醋酸乙烯酯（PVAc）乳胶涂料，是一种重要的乳液胶黏剂，其优点很多，例如原料来源丰富且价格低廉、操作工艺简单、初期黏接强度高等。

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入模型的能力要比传统注浆成型时大得多， 效率也更高。 它 与泥浆配方、 比重、 水份、 流动性、 温度以及模型材料与结 构、 质量、 温度、 干燥程度、 外力的作用等因素有关。 泥浆是否具有恰到好处的透水性直接影响成坯速率、 坯体巩固时间以及坯体干燥性能。 如果透水性过强， 吸浆时 间、 巩固时间过短， 尤其在组合群体模型注浆工艺中， 因时 间差， 就会造成坯件各部位壁厚的不一致， 坯件各部位的含 水份不一致，坯体巩固和干燥程度不同又容易造成局部坯 裂。 如果透水性太差， 吸浆时间过长， 巩固时间也较长， 先浇 浆的坯件部位及坯体的外部位的水份、 坯体强度等不一致， 也会影响坯体脱模、 放 （空） 浆操作以及干燥性能等。 因此， 一般情况下， 以保证湿坯强度和干燥强度等为 吸浆时间 （石膏模型注浆） 控 前提， 坯壁厚度为 !!"#$$ 的， 制在 "%&!&%# 小时为宜。 在试验室或生产线上， 无论是单面 或双面吸浆，都要经过试验和生产实践来获得实际可行的 数据。
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余 同 昌
.广东佛陶集团股份有限公司 *#)(,!）
卫生陶瓷注浆泥浆性能及调控在卫生陶瓷企业生产中 具有十分重要的意义。本文就注浆泥浆的性能及其调控作 一技术研析。
定性等。 在常温下，一定体积的泥浆重量与相同体积的水重量 的比值称为泥浆的比重。 泥浆的比重与温度、 水份、 配方、 细 度与颗粒级配等因素有关，而影响泥浆比重最直接的因素 是水份。 在实际生产中， 泥浆比重一般控制在 !&’(!!&)# 之 间。不同的产品规格、 结构， 不同的模型以及机械设备等有 不同比重的泥浆。 由于注浆成型及干燥效率的要求， 人们习 惯将泥浆比重控制得尽量大一些。 对泥浆的要求一般是使泥浆在含水量最少的情况下具 有良好的流动性， 在泥浆中加入稀释剂如电解质， 可以达到 此目的。 泥浆的含水量会对泥浆的流动性、触变性造成直接和 明显的影响， 从而影响注浆成型的 “吸浆速度” 。 水份含量高 会加速石膏模型老化和增加石膏模型干燥的难度。 最高一 通常注浆泥浆的水份含量应控制在 #*+!#)+ ， 般不超过 ,(+。 影响泥浆温度的主要因素有： 直接加热， 球磨加工， 高 速搅拌， 作业区间环境等。 泥浆温度对流动性、 吸浆速度的影响很大， 温度的提高 可令泥浆流动性和吸浆速度相应提高。 在日常实际生产中， 泥浆温度一般控制在 #(!,(" ， 不应低于 !*" ， 也不应高于

卫生陶瓷高压注浆成形缺陷分析及改进对策*殷世信(江门市东鹏智能家居有限公司广东鹤山529700)摘要笔者通过对卫生陶瓷高压注浆缺陷进行针对性的分析,结合江门市东鹏智能家居有限公司高压成形生产的实际状况,总结了影响高压成形工序质量的关键因素,并提出了高压成形工序环节出现问题的改进对策,力求提升高压成形产品质量㊂关键词卫生陶瓷高压注浆成形常见缺陷改进对策中图分类号:T Q174.76+9文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)09-0026-03A n a l y s i s a n d I m p r o v e m e n t o fD e f e c t s i nH i g hP r e s s u r eG r o u t i n g o f S a n i t a r y C e r a m i c sY i nS h i x i n(J i a n g m e nD o n g p e n g S m a r tH o m eC o.L t d,G u a n g d o n g,J i a n g m e n,529700,C h i n a)A b s t r a c t:T h r o u g h t h e s p e c i f i c a n a l y s i s o f t h e h i g h p r e s s u r e g r o u t i n g d e f e c t s o f s a n i t a r y c e r a m i c s,c o m b i n e dw i t h t h e a c t u a l s i t u a t i o no f o u r c o m p a n y's h i g h p r e s s u r e f o r m i n gp r o d u c t i o n,t h e k e y f a c t o r s a f f e c t i n g t h e q u a l i t y o f h i g h p r e s s u r e f o r m i n g p r o c e s sw e r e s u mm a r i z e d,a n d t h e i m p r o v e m e n t c o u n t e r m e a s u r e sw e r e p u t f o r w a r d t o i m p r o v e t h e q u a l i t y o f h i g h p r e s s u r e f o r m i n gp r o d u c t s.K e y w o r d s:S a n i t a r y c e r a m i c s;H i g h p r e s s u r e g r o u t i n g f o r m i n g;C o mm o nd e f e c t s;I m p r o v e m e n t c o u n t e r m e a s u r e s自1914年唐山启新瓷厂生产第一件现代卫生陶瓷以来,制造工艺经历了从地摊手工注浆㊁低压注浆㊁中压㊁高压注浆成形四个主要阶段㊂其中,地摊手工注浆成形的工艺劳动强度大,效率低㊁产品的质量一致性最差㊂20世纪八九十年代开始的模具立式线上低压㊁中压注浆成形工艺得到广泛地应用,这种工艺一定程度减少模具的人工搬动㊁翻转等,工人劳动强度大幅降低,生产效率明显提升,产品质量得到较好保证及提升㊂截至目前,很多卫生陶瓷企业和复杂产品仍然在采用此工艺㊂1982年,德国道尔斯特公司和瑞士的某公司合作,首次研制成功微孔高压树脂的卫生陶瓷模具,并在实际生产中应用㊂21世纪初,国内机械设备厂家陆续开发出国产的高压注浆成形设备,在佛山㊁唐山等主要卫生陶瓷产区得到广泛推广和应用㊂高压注浆成形工艺生产效率较其它工艺大幅提升,产品外观质量如规整性方面也有明显提升㊂众所周知,成形工序是卫生陶瓷生产环节中非常关键及重要的环节,其在整个生产过程中缺陷占比在60%~70%,因此,如果高压注浆成形工艺过程控制不当,将不同程度的影响青坯质量,进而影响成品的质量,如何系统地对高压成形的生产过程工艺关键点进行管控,提高质量降低成本,帮助企业提升的竞争力,也是各企业高压注浆工艺控制过程需要解决的问题㊂1卫生陶瓷高压注浆成形常见缺陷类别(1)坯裂:通常是指产品坯体上出现的裂纹,其长㊁宽㊁深尺寸不等,主要发生在产品的未施釉位置,如产品隐蔽区域㊁烧成时与窑具接触的区域等㊂(2)裂纹:烧成后,产品出现坯㊁釉裂开,呈现条纹状,裂纹从釉面裂穿到坯体里面,裂纹长度㊁深浅不一,裂纹宽度通常在零点几毫米到1毫米左右,主要发生在产品的施釉区域㊂(3)棕眼:是穿透产品釉面的小孔眼,缺陷的主要特征是呈现喇叭状,位置主要发现在产品的施釉位置,如洗净面㊁可见面等㊂(4)变形:是指青坯烧成后呈现不符合设计或者标准规范规定的形状;主要是产品整体或者局部出现明显歪斜扭曲㊁弯曲㊁安装摇摆等,缺陷位置主要出现在产品的整体㊁安装面㊁表面及边缘等㊂(5)坯粉或坯脏:是青坯烧成后粘附在产品表面的㊃62㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与开发)2023年09月*作者简介:殷世信(1968-),本科,工程师;主要从事卫生陶瓷生产工艺研究及质量管理工作㊂泥屑,其缺陷是粉状小颗粒等,主要集中在产品表面㊁隐蔽面,以产品洗净面㊁存水弯㊁孔下部等位置居多㊂(6)坑包或凹凸:产品正面出现凹陷或者凸起的小包,缺陷的位置主要在产品的釉面㊁模缝位置等㊂(7)磕碰:青坯产品因为生产过程中的撞击,导致产品烧成后出现局部缺损等㊂缺陷表现为撞击开裂或者残缺,位置多集中在青坯边缘㊁坯托支撑位置等㊂(8)分层:青坯内部出现层状裂纹或者分离,一般出现在内部的中间位置㊂(9)孔眼偏差:产品孔眼尺寸㊁位置不符合,开孔角度不符合相关标准规范的要求,主要表现在孔眼㊂(10)干补不良:成品表面因青坯修补出现的表面不平整㊁色差㊁裂纹等缺陷,主要集中在产品干补位置及四周等㊂2卫生陶瓷高压注浆成形常见缺陷成因根据对高压注浆烧成常见缺陷占比分析,坯裂㊁裂纹㊁棕眼㊁变形㊁坯脏㊁坑包㊁磕碰㊁分层等缺陷合计占比超过90%,笔者重点分析上述缺陷成因及改善方法㊂2.1坯裂㊁裂纹成因分析坯裂㊁裂纹成因有:①浆料性能变化,泥浆中塑性成分减少,或者游离石英过多形成应力集中㊂②浆料过筛出现浆料溢出或者筛网破损,使得石英㊁石灰石类原料等颗粒混入浆料中㊂③泥浆的陈腐时间不足,浆料性能未得到充分的均化㊂④浆料中水玻璃用量过多或者解胶性能太好,泥坯干燥硬化速度变快,坯体容易出现开裂㊂⑤成形排浆时间或气压控制不当,放浆时间过短㊁排浆气压小,造成坯体空腔存浆过多;排浆时间过长㊁排浆气压大则会造成压缩空气在坯体的空腔流动时间过长㊂此两种情况均会导致泥坯出现内裂,严重时裂纹延伸至表面等㊂⑥成形巩固气压及巩固时间不当,使产品的单面浆交接位置出现开裂或者裂纹㊂⑦泥坯粘接用的配件,与主体湿坯的水分差异,粘接浆参数性能不适宜,操作工粘接部饱满操作手法不当㊂⑧脱模后,操作工对泥坯表面㊁角位裂纹未认真检查㊁或者对检查出的裂纹处理不当㊂⑨泥坯出坯后干燥速度不当,泥坯干燥过快等㊂2.2棕眼成因分析棕眼成因有:①浆料原料中有机杂质含量过高,如黑泥等原矿原料㊂②泥浆的搅拌不均匀㊁抽真空时间短㊁脱气不够充分㊂③注浆前,浆料温度过高,导致吸浆速度增加㊂④注浆时,上浆压力参数控制不当,注浆速度过快,在坯体表面形成气泡,返修时,操作工未发现或处理不当㊂2.3变形成因分析变形成因有:①浆料配方不合理,泥浆中可塑性原料用量相对较多,硅铝与熔剂性原料比例不当或者配方原料中,熔剂性原料如钠长石成分增加,导致烧成高温阶段,长石玻璃相随着温度升高导致液相粘度急剧下降,进而导致产品出现高温变形㊂②泥坯吸浆时间控制不当,坯体太薄,湿坯强度下降㊂③成形巩固压力和时间控制不当,巩固压力偏小或者巩固时间不够,导致坯体太软㊂④青坯出坯后预变形控制不当,预变形太大或者太小㊂⑤青坯开孔时,坯体太软,导致开孔位置或者区域出现变形㊂2.4坯脏㊁坯粉的成因分析坯脏㊁坯粉的成因有:①高压泥浆罐未定期进行检查及清理,泥浆中杂质多,成形过程中混入浆料进入泥坯中,湿坯不易检查出来,烧成后导致外观缺陷㊂②高压模具孔眼硬泥未清理干净,合模具后跌落到模具中,成形时,进入泥坯表层等㊂③泥坯开孔时,孔边缘泥粒㊁毛边未处理平滑等,喷釉或者烧成时,泥粒杂质跌落坯体表面或者釉面,形成外观缺陷㊂④青坯在与运输工具接触粘附泥渣施釉表面㊂2.5坑包成因分析模具磨损,内侧边缘位置磨损,泥坯合缝位置突出一条线,泥坯打磨处理不当㊂2.6磕碰成因分析泥坯搬运操作不当,泥坯与泥坯之间,或与运输工具之间出现碰撞,部分磕碰在工序被拦截,部分磕碰不明显不易被发现,而流入到烧成工序㊂2.7分层成因分析浆料性能变化使吸浆速度变慢,高压注浆时间未调整,导致泥坯中间层不够致密,烧成后有分层现象㊂2.8尺寸不良成因分析尺寸不良成因有:①浆料的收缩率㊁装车的密度或者烧成曲线发生变化㊂②孔眼开孔印记模糊不清,开孔偏位㊂③开孔操作的不规范,开孔角度不符,开孔治具磨损㊂3卫生陶瓷高压成形常见缺陷改善对策3.1坯裂㊁裂纹改进对策㊃72㊃(研究与开发)2023年09月陶瓷C e r a m i c s对于坯裂㊁裂纹改进对策有:①在浆料性能方面,适当增加黑泥等塑性原料用量比例,同时对浆料中的石英进行分析㊂②使用质量过硬的不锈钢筛网,做好浆料筛网使用前㊁使用中㊁使用后的检查,确保完好的筛网投人使用,筛选不溢出,筛网破损及时更换,必要时对泥浆重新过筛㊂③做好泥浆的生产加工计划及实施,确保泥浆的陈腐时间等满足高压成形要求㊂④根据高压泥浆的吸浆速度和泥坯裂纹情况,适当调整放浆时长,存浆料多则延长,泥坯内裂多则相应缩短㊂⑤适当降低巩固气压,缩短巩固时间㊂⑥泥坯粘接用的配件采用薄膜㊁毛巾覆盖等方式,缩小与泥坯主体水分差异,对粘接浆料参数进行严格控制,同时注浆工注意对粘接位置打粗糙㊁抹水等㊂⑦脱模后,操作工对泥坯表面㊁角位裂纹采用行灯㊁铁线等工具进行认真检查,并对检查出来的裂纹,抹泥浆水㊁压好等㊂⑧调整车间内干湿度40%~80%,泥坯出模后,现场风扇转速不要太大㊁关好门窗,泥坯缓干时,将坯体进行覆盖或区域封闭,泥坯干燥房干燥曲线控制等㊂3.2棕眼缺陷的改进对策对于棕眼缺陷的改进对策有:①原矿原料入厂时,检验人员目视检查树枝㊁树屑等肉眼可见有机杂质,同时,原料化验注意对烧失量进行检验,技术部门制定合理烧失量的技术要求,不符合质量要求原料退货或者特采精选处理等㊂②原料车间操作人员检查浆料抽真空设备运行是否正常,浆料温度显示是否在要求的范围内㊂③注浆工根据品质部门提供浆料参数检验结果,控制注浆压力,浆料参数出现变化的情况㊂3.3变形缺陷的改进对策变形缺陷的改进对策有:①对浆料配方成分进行分析,根据分析结果及产品变形情况,调整浆料塑性及熔剂性原料比例㊂②根据高压泥浆吸浆速度的测试情况及生产出坯厚度状况,调整高压注浆吸浆时间,并增加坯体吸浆厚度㊂③根据出坯软硬情况,评估坯体调整坯体的巩固气压及巩固时间,以达到要求的坯体硬度㊂④青坯出坯后预变形,调整人工及治具等预变形操作,使之符合要求㊂⑤青坯开孔前,手感或者采用硬度计测量坯体硬度,坯体够硬后进行开孔等㊂3.4坯脏、坯粉缺陷的改进对策坯脏㊁坯粉缺陷的改进对策有:①制定相应的管理制度,对高压浆缸定期检查及杂质清理㊂②高压模具上浆前,采用工具将上浆管理口边缘的干泥清理干净,避免上浆时落入泥浆中去㊂③改进开孔工具及开孔手法,采用锋利斜面空心开孔器旋转开孔,将开孔余泥通过开孔器取出㊂④青坯喷釉前,对表面和水道等位置进行吹尘,清理空腔位置残存的泥渣等㊂⑤青坯上釉前,检查施釉面是否粘附有泥渣等,对有杂质粘附及时进行处理㊂3.5坑包缺陷的改进对策对生产用模具定期检查,发现磨损影响到产品烧成质量的,及时予以处理㊂3.6磕碰缺陷的改进对策磕碰缺陷的改进对策有:①青坯轻拿轻放㊂②施釉前,对青坯的施釉表面进行检查,发现凹痕㊁裂纹㊁残缺等,进行隔离处理㊂3.7分层缺陷的改进对策分层缺陷的改进对策有:①评估调整浆料中电解质用量㊂②评估合格率,适当增加浆料中石英等瘠性原料的配比,提升坯体成形速度㊂③适当增加高注时间,减少双面成形位置的坯体的致密度等㊂3.8尺寸不良的改进对策尺寸不良的改进对策有:①高压浆料配方进行调整㊂②窑炉装车密度㊁产品稀释率㊁釉面光泽度和烧成制度进行分析,产品稀释率㊁尺寸变小时,考虑增加装车密度㊁降低烧成温度3~8ħ㊂③定期检查模具孔位标识是否清晰㊁开孔用治具磨损等,进行修正或者更换㊂④教育培训成形工,掌握开孔技巧㊂笔者就卫生陶瓷产品在生产过程中的注浆成形环节中的技术问题做出了相关的概述,分析总结了在生产现场可能引起注浆成形缺陷的种种原因,并提出了切实可行的解决方法,希望相关从业人员在遇到类似问题时可以快速有效地解决,提高卫生陶瓷产品半成品的质量,进而提升最终产品的质量㊂参考文献[1]赵彦钊,刘爱平,杜夏芳.中国现代卫生陶瓷工业历史回顾与若干思考[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2003 (5):9-12.[2]林毅.卫生陶瓷坐便器高压注浆成形工艺与控制技术探索[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2018(9):40-48.[3]王同言.卫生陶瓷成形工艺及其影响因素[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2016(4):45-49.[4]覃焯佳.卫生陶瓷釉面缺陷分析[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2021(4):98-99.㊃82㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与开发)2023年09月。