卫生洁具泥浆性能优化与坯体增强研究

来源 :景德镇陶瓷学院 | 被引量 : 2次 | 上传用户:neppat8
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随着人们生活水平的提高,对大尺寸卫生洁具陶瓷产品的需求日益旺盛,然而卫浴产品尺寸的不断增大必将导致过量的资源和能源被消耗,这与我国当前建设资源节约型与环境友好型社会的宗旨是相违背的。因此卫生洁具陶瓷的薄型化、减量化生产是陶瓷业可持续健康发展的重要方向。卫生洁具陶瓷薄型化生产的最大技术难题在于减薄后坯体(生坯)的抗折强度显著降低,不仅导致操作不便、破损率增加而且给后续的干燥、烧成等工艺过程带来一系列问题。因此,对坯体进行增强是解决当前卫生洁具陶瓷薄型化瓶颈的关键,具有重要的学术价值和现实意义。本文以卫生洁具公司配方为标准,通过引入增强剂和电解质,研究其对泥浆性能的影响;采用注浆成型工艺,研究了添加剂对卫生陶瓷减薄后的成型性能及坯体性能的影响,开发出了适合卫生瓷薄型化生产的配方体系,并采用最优配方在卫浴陶瓷公司生产线上进行了薄型化卫生洁具陶瓷产品的产业化试验,最终制备出了性能满足生产与使用要求的薄型化卫生洁具陶瓷产品,为其产业化奠定了坚实的基础,得到以下结论:(1)适当种类与含量的添加剂能显著改善泥浆的性能,当三聚磷酸氨添加量为0.3wt%,水玻璃为0.15wt%,泥浆含水率为29wt%时,泥浆的流动性和触变性等性能可很好地满足实际生产要求;(2)通过对添加剂种类与含量的优化可大幅度提高坯体的强度,当膨润土添加量为2wt%、聚丙烯酸钠和三聚磷酸钠以1:3的配比作为复合添加剂加入0.6wt%时,泥浆含水率为29wt%时,生坯强度达到了6.9MPa,相比用洁具公司基础配方制备的坯体强度提高83.02%,达到了陶瓷薄型化生产所用泥浆的性能要求,开发出了适合薄型化卫生陶瓷生产的坯料新配方体系;(3)添加剂的加入可显著改善泥浆的流动性和坯体的干燥强度,但过量的聚丙烯酸钠和三聚磷酸钠将导致坯体脱模困难,而膨润土导致泥浆吸浆速度降低。通过产业化实验获得了适用于卫浴陶瓷产品薄型化生产的最优配方为聚丙烯酸钠0.13wt%、三聚磷酸钠0.27wt%、含水率29wt%;(4)产业化试验结果表明,采用优化配方制备的泥浆在坯体减薄25%的情况下仍可顺利完成制备过程中的各项工序,并可提高坯体干燥强度50%、提高烧成强度5.9%;所制备的薄型化卫生陶瓷产品各项性能指标达到国家相关标准要求。
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