В керамичната промишленост,карбоксиметилцелулоза (CMC), водоразтворимо полимерно съединение, получено от естествена целулоза. CMC се е превърнала в незаменима добавка в производствения процес на керамични зелени тела и глазури, благодарение на отличните си свойства за сгъстяване, свързване, задържане на вода, суспендиране и регулиране на реологията. Тя подобрява качеството на повърхността и механичната якост на керамичните продукти, като подобрява реологичните свойства на керамичната суспензия и свойствата за формиране на зеленото тяло, и има значителна икономическа и техническа стойност.
1. Основни свойства на CMC
Карбоксиметилцелулозата е анионен водоразтворим полимер, получен чрез въвеждане на карбоксиметилови (–CH₂–COOH) групи в естествена целулоза чрез реакция на етерификация. Основните му свойства включват:
Добра разтворимост: Може бързо да се разтвори както в студена, така и в гореща вода, за да образува прозрачен колоиден разтвор с висок вискозитет.
Сгъстяване и реологична корекция: CMC разтворът има значителен вискозитет и може да регулира тиксотропията на керамичната суспензия и глазура, така че да поддържа определена консистенция, когато е неподвижен, и да подобрява течливостта при разбъркване или прилагане на срязваща сила.
Задържане на вода и стабилност: CMC може ефективно да намали изпаряването на вода в кал и глазура, да подобри стабилността и да избегне стратификация или утаяване.
Безопасност и опазване на околната среда: Извлечен от естествена целулоза, той е биоразградим и безопасен за употреба.
2. Основната роля на CMC в производството на керамика
2.1. Като дисперсант и сгъстител за кал
При приготвянето на керамични зелени тела, CMC може значително да подобри течливостта и суспензионните свойства на калта. Чрез повишаване на вискозитета и тиксотропията на калта, CMC спомага за равномерното разпръскване на керамичните частици, избягване на утаяване и улесняване на леенето, гранулирането чрез пулверизиране или шприцването, като по този начин подобрява плътността и еднородността на зеленото тяло.
2.2. Като помощно средство за формоване и свързващо вещество
По време на процеса на пресоване или екструдиране, CMC може да подобри пластичността и свързващата сила на зеления материал, което го прави по-лесно за изваждане от формата и по-малко вероятно да се напука. Неговите отлични свързващи свойства могат също така да свържат здраво керамичните частици по време на процеса на сушене, да подобрят якостта на зеления материал в сухо състояние и да намалят загубите по време на процеса на формоване.
2.3. Подобряване на характеристиките на остъкляването
При приготвянето на глазура, CMC може значително да подобри суспензията и стабилността на течливостта на глазурната суспензия, да предотврати утаяването и агломерацията. Освен това, CMC регулира тиксотропията на глазурната суспензия, прави процеса на глазиране по-равномерен, намалява провисването и подобрява повърхностното покритие на глазурния слой.
2.4. Задържане на вода и устойчивост на пукнатини
CMC може ефективно да заключи влагата в суспензията и глазурата, да забави скоростта на съхнене и да намали риска от напукване и деформация на повърхността на тялото. Това е особено важно за големи или тънкостенни керамични продукти, което спомага за подобряване на степента на качество на продукта.
2.5. Подобряване на качеството на повърхността на продукта
Чрез подобряване на разпределението на телесните частици и равномерността на глазурата, CMC прави повърхността на изпечените керамични продукти по-гладка и деликатна, като същевременно намалява появата на дефекти като дупки и мехурчета.
3. Приложение на CMC в различни керамични процеси
Ежедневна керамика: подобрява течливостта на суспензията и здравината на тялото и намалява деформациите и пукнатините по време на сушене и изпичане.
Строителна керамика (керамични плочки, стенни плочки, подови плочки): Подобрява равномерността на глазурата и качеството на глазурата и увеличава добива.
Специална керамика: При производството на високотехнологична керамика, като електронна керамика и функционална керамика, CMC се използва за контрол на разпределението на частиците и повишаване на якостта в зелен вид.
Керамичен 3D печат: Като реологичен регулатор и свързващо вещество, той помага за получаване на подходящ вискозитет на суспензията и точност на печат.
4. Фактори, влияещи върху ефекта на CMC
Степен на заместване (DS): Степента на карбоксиметил заместване в молекулите на CMC обикновено е между 0,6–1,2. Колкото по-висока е DS, толкова по-добра е водоразтворимостта и сгъстяващата способност на CMC.
Молекулно тегло и вискозитет: CMC с висок вискозитет осигурява по-силно задържане на вода и сгъстяване, но може да доведе до намаляване на течливостта на суспензията; подходящият клас трябва да бъде избран според изискванията на процеса.
Добавено количество: Добавеното количество CMC в общото керамично производство е 0,1–0,5% от теглото на суспензията, което трябва да се оптимизира чрез експерименти.
Метод на разтваряне и диспергиране: CMC трябва да се разтвори напълно чрез разбъркване с високо срязване, за да се избегне агломерация и да се постигне най-добър ефект.
5. Екологични и икономически ползи
CMC се получава от естествена целулоза, има отлична биоразградимост и безопасност и отговаря на екологичните изисквания на съвременната керамична индустрия. Освен това, високоефективният адитивен ефект на CMC може да намали консумацията на енергия, да съкрати времето за сушене и да намали процента на брак, като по този начин подобри ефективността на производството и икономическите ползи.
В керамичната промишленост,CMC (карбоксиметилцелулоза) е жизненоважна функционална добавкаТой помага на керамичните продукти да постигнат по-високо качество и по-висока производствена ефективност чрез подобряване на реологичните свойства на калта и глазурата, подобряване на силата на свързване и сухата якост на тялото и оптимизиране на ефекта на глазиране. С стремежа на керамичната индустрия към екологична защита и високоефективно производство, перспективите за приложение на CMC ще бъдат по-широки.
Време на публикуване: 28 юли 2025 г.