Im Keramikherstellungsprozess ist die Viskosität der Glasurschlämme ein sehr wichtiger Parameter, der die Fließfähigkeit, Gleichmäßigkeit, Sedimentation und den endgültigen Glasureffekt direkt beeinflusst. Um den idealen Glasureffekt zu erzielen, ist die Wahl der geeigneten Viskosität entscheidend.CMC (Carboxymethylcellulose) als Verdickungsmittel. CMC ist eine natürliche Polymerverbindung, die häufig in Keramikglasurschlämmen verwendet wird und gute Verdickungs-, rheologische und Suspensionseigenschaften aufweist.
1. Die Viskositätsanforderungen der Glasurschlämme verstehen
Bei der Auswahl von CMC müssen zunächst die Viskositätsanforderungen der Glasurschlämme geklärt werden. Verschiedene Glasuren und Produktionsprozesse stellen unterschiedliche Anforderungen an die Viskosität der Glasurschlämme. Generell gilt: Eine zu hohe oder zu niedrige Viskosität der Glasurschlämme beeinträchtigt das Sprühen, Streichen oder Tauchen der Glasur.
Niedrigviskose Glasursuspension: geeignet für das Spritzverfahren. Die niedrige Viskosität verhindert das Verstopfen der Spritzpistole und sorgt für eine gleichmäßigere Beschichtung.
Glasurschlicker mittlerer Viskosität: geeignet für das Tauchverfahren. Die mittlere Viskosität sorgt für einen gleichmäßigen Glasurauftrag auf der Keramikoberfläche und verhindert ein Verlaufen.
Hochviskose Glasurmasse: geeignet für den Pinselauftrag. Sie haftet lange auf der Oberfläche, verhindert übermäßiges Verlaufen und ermöglicht so eine dickere Glasurschicht.
Daher muss die Auswahl der CMC den Anforderungen des Produktionsprozesses entsprechen.
2. Zusammenhang zwischen der Verdickungsleistung und der Viskosität von CMC
Die Verdickungsleistung von AnxinCel®CMC wird üblicherweise durch sein Molekulargewicht, den Grad der Carboxymethylierung und die Zugabemenge bestimmt.
Molekulargewicht: Je höher das Molekulargewicht von CMC ist, desto stärker ist seine Verdickungswirkung. Ein höheres Molekulargewicht erhöht die Viskosität der Lösung, sodass beim Gebrauch eine dickflüssigere Glasursuspension entsteht. Daher sollte für eine dickflüssigere Glasursuspension ein CMC mit hohem Molekulargewicht gewählt werden.
Carboxymethylierungsgrad: Je höher der Carboxymethylierungsgrad von CMC ist, desto besser ist seine Wasserlöslichkeit und desto effektiver lässt es sich in Wasser dispergieren, was zu einer höheren Viskosität führt. Gängige CMCs weisen unterschiedliche Carboxymethylierungsgrade auf; die geeignete Sorte kann entsprechend den Anforderungen der Glasurschlämme ausgewählt werden.
Zugabemenge: Die Zugabemenge von CMC ermöglicht die direkte Steuerung der Viskosität der Glasurschlämme. Eine geringere CMC-Zugabe führt zu einer niedrigeren Glasurviskosität, während eine höhere Menge die Viskosität deutlich erhöht. In der Praxis liegt die CMC-Zugabe üblicherweise zwischen 0,5 % und 3 % und wird je nach Bedarf angepasst.
3. Faktoren, die die Auswahl der CMC-Viskosität beeinflussen
Bei der Auswahl von CMC müssen einige weitere Einflussfaktoren berücksichtigt werden:
a. Zusammensetzung der Glasur
Die Zusammensetzung der Glasur beeinflusst direkt die erforderlichen Viskositäten. So benötigen Glasuren mit einem hohen Anteil an feinem Pulver unter Umständen ein Verdickungsmittel mit höherer Viskosität, um eine gute Suspension zu gewährleisten. Glasuren mit weniger feinen Partikeln benötigen hingegen möglicherweise keine allzu hohe Viskosität.
b. Glasurpartikelgröße
Für feinere Glasuren muss CMC über bessere Verdickungseigenschaften verfügen, damit die feinen Partikel gleichmäßig in der Flüssigkeit suspendiert werden. Ist die Viskosität von CMC unzureichend, kann das feine Pulver ausfallen, was zu einer ungleichmäßigen Glasur führt.
c. Wasserhärte
Die Wasserhärte beeinflusst die Löslichkeit und Verdickungswirkung von CMC. Der höhere Gehalt an Calcium- und Magnesiumionen in hartem Wasser kann die Verdickungswirkung von CMC verringern und sogar zu Ausfällungen führen. Bei Verwendung von hartem Wasser ist es daher ratsam, geeignete CMC-Sorten zu wählen.
d. Betriebstemperatur und Luftfeuchtigkeit
Unterschiedliche Umgebungstemperaturen und Luftfeuchtigkeiten beeinflussen die Viskosität von CMC. Beispielsweise verdunstet Wasser in einer Umgebung mit hohen Temperaturen schneller, sodass niedrigviskoses CMC erforderlich sein kann, um ein zu starkes Eindicken der Glasurschlämme zu vermeiden. Umgekehrt kann in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen ein höherviskoses CMC notwendig sein, um die Stabilität und Fließfähigkeit der Schlämme zu gewährleisten.
4. Praktische Auswahl und Vorbereitung von CMC
In der Praxis müssen die Auswahl und Vorbereitung der CMC nach folgenden Schritten erfolgen:
Auswahl des AnxinCel®CMC-Typs: Wählen Sie zunächst die passende CMC-Variante. Auf dem Markt sind CMCs mit unterschiedlichen Viskositätsgraden erhältlich, die je nach Viskositäts- und Suspensionsanforderungen der Glasurschlämme ausgewählt werden können. Beispielsweise eignet sich CMC mit niedrigem Molekulargewicht für Glasurschlämme mit niedrigem Viskositätsbedarf, während CMC mit hohem Molekulargewicht für Glasurschlämme mit hohem Viskositätsbedarf geeignet ist.
Experimentelle Viskositätseinstellung: Entsprechend den spezifischen Anforderungen an die Glasurschlämme wird die zugegebene CMC-Menge experimentell angepasst. Üblicherweise wird CMC schrittweise zugegeben und die Viskosität gemessen, bis der gewünschte Bereich erreicht ist.
Überwachung der Stabilität der Glasurschlämme: Die zubereitete Glasurschlämme muss eine Zeit lang ruhen gelassen werden, um ihre Stabilität zu beobachten. Achten Sie auf Ausfällungen, Verklumpungen usw. Bei Problemen muss gegebenenfalls die Menge oder Art der CMC angepasst werden.
Andere Zusatzstoffe anpassen: Bei VerwendungCMCEs ist außerdem notwendig, den Einsatz weiterer Additive wie Dispergiermittel, Verlaufsmittel usw. zu berücksichtigen. Diese Additive können mit CMC interagieren und dessen Verdickungswirkung beeinflussen. Daher muss bei der Einstellung von CMC auch auf das Verhältnis der anderen Additive geachtet werden.
Die Verwendung von CMC in Keramikglasurschlickern ist eine anspruchsvolle technische Aufgabe, die eine umfassende Berücksichtigung und Anpassung der Viskositätsanforderungen, der Zusammensetzung, der Partikelgröße, der Einsatzumgebung und weiterer Faktoren des Glasurschlickers erfordert. Die gezielte Auswahl und Zugabe von AnxinCel®CMC verbessert nicht nur die Stabilität und Fließfähigkeit des Glasurschlickers, sondern auch das Endergebnis der Glasur. Daher ist die kontinuierliche Optimierung und Anpassung der CMC-Anwendungsformel in der Produktion der Schlüssel zur Sicherstellung der Qualität von Keramikprodukten.
Veröffentlichungsdatum: 10. Januar 2025