Keramiikan valmistusprosessissa lasitelietteen viskositeetti on erittäin tärkeä parametri, joka vaikuttaa suoraan lasitteen juoksevuuteen, tasaisuuteen, sedimentaatioon ja lopulliseen lasitevaikutukseen. Ihanteellisen lasitevaikutuksen saavuttamiseksi on ratkaisevan tärkeää valita sopivaCMC (karboksimetyyliselluloosa) sakeuttamisaineena. CMC on luonnollinen polymeeriyhdiste, jota käytetään yleisesti keraamisessa lasitelietteessä ja jolla on hyvät sakeuttamis-, reologiset ominaisuudet ja suspensio-ominaisuudet.
1. Ymmärrä lasitelietteen viskositeettivaatimukset
CMC:tä valittaessa on ensin selvitettävä lasitelietteen viskositeettivaatimukset. Eri lasitteilla ja tuotantoprosesseilla on erilaiset vaatimukset lasitelietteen viskositeetille. Yleisesti ottaen liian korkea tai liian matala lasitelietteen viskositeetti vaikuttaa lasitteen ruiskutukseen, siveltimeen tai upotukseen.
Matalaviskositeettinen lasiteliete: sopii ruiskutusprosessiin. Liian alhainen viskositeetti voi varmistaa, että lasite ei tukki ruiskupistoolia ruiskutuksen aikana ja voi muodostaa tasaisemman pinnoitteen.
Keskiviskositeettinen lasiteliete: sopii dippausprosessiin. Keskiviskositeettinen lasite peittää keraamisen pinnan tasaisesti eikä valu helposti.
Korkean viskositeetin omaava lasiteliete: sopii siveltimeen. Korkean viskositeetin omaava lasiteliete voi pysyä pinnalla pitkään, välttää liiallista juoksevuutta ja siten saada paksumman lasitekerroksen.
Siksi CMC:n valinnan on vastattava tuotantoprosessin vaatimuksia.
2. CMC:n sakeuttamistehon ja viskositeetin välinen suhde
AnxinCel®CMC:n sakeutuskyky määräytyy yleensä sen molekyylipainon, karboksimetylaatioasteen ja lisätyn aineen määrän perusteella.
Molekyylipaino: Mitä suurempi CMC:n molekyylipaino on, sitä voimakkaampi sen sakeuttamisvaikutus on. Suurempi molekyylipaino voi lisätä liuoksen viskositeettia, jolloin se muodostaa käytössä paksumman lietteen. Siksi, jos tarvitaan korkeamman viskositeetin omaavaa lasitelietettä, on valittava korkean molekyylipainon omaava CMC.
Karboksimetylaatioaste: Mitä korkeampi CMC:n karboksimetylaatioaste on, sitä parempi on sen vesiliukoisuus ja sitä helpompi dispergoida veteen korkeamman viskositeetin muodostamiseksi. Yleisillä CMC:illä on eriasteisia karboksimetylaatioasteita, ja sopiva lajike voidaan valita lasitelietteen vaatimusten mukaan.
Lisäysmäärä: Karbonaattisulfaatin (CMC) lisäysmäärällä voidaan suoraan kontrolloida lasitelietteen viskositeettia. Vähemmän CMC:tä lisäämällä lasite laskee viskositeettia, kun taas CMC:n määrän lisääminen lisää viskositeettia merkittävästi. Todellisessa tuotannossa lisätyn CMC:n määrä on yleensä 0,5–3 %, ja sitä säädetään tarpeen mukaan.
3. CMC-viskositeetin valintaan vaikuttavat tekijät
CMC:tä valittaessa on otettava huomioon joitakin muita vaikuttavia tekijöitä:
a. Lasitteen koostumus
Lasitteen koostumus vaikuttaa suoraan sen viskositeettivaatimuksiin. Esimerkiksi paljon hienoa jauhetta sisältävät lasitteet saattavat vaatia korkeamman viskositeetin omaavaa sakeuttamisainetta hyvän suspension ylläpitämiseksi. Vähemmän hienoja hiukkasia sisältävät lasitteet eivät välttämättä vaadi liian korkeaa viskositeettia.
b. Lasitteen hiukkaskoko
Hienommat lasitteet vaativat CMC:ltä paremmat sakeuttamisominaisuudet, jotta hienot hiukkaset voidaan suspendoida tasaisesti nesteeseen. Jos CMC:n viskositeetti on riittämätön, hieno jauhe voi saostua, mikä johtaa epätasaiseen lasitteeseen.
c. Veden kovuus
Veden kovuudella on tietty vaikutus CMC:n liukoisuuteen ja sakeuttamisvaikutukseen. Suurempi kalsium- ja magnesiumionien määrä kovassa vedessä voi heikentää CMC:n sakeuttamisvaikutusta ja jopa aiheuttaa saostumista. Kovaa vettä käytettäessä saatat joutua valitsemaan tietyntyyppisiä CMC:itä tämän ongelman ratkaisemiseksi.
d. Käyttölämpötila ja -kosteus
Myös erilaiset työympäristön lämpötilat ja kosteus vaikuttavat CMC:n viskositeettiin. Esimerkiksi korkeassa lämpötilassa vesi haihtuu nopeammin, ja matalan viskositeetin omaavaa CMC:tä voidaan tarvita lasitelietteen liiallisen sakeutumisen välttämiseksi. Matalissa lämpötiloissa taas voidaan tarvita korkeamman viskositeetin omaavaa CMC:tä lietteen stabiilisuuden ja juoksevuuden varmistamiseksi.
4. CMC:n käytännön valinta ja valmistus
Käytännössä CMC:n valinta ja valmistus on suoritettava seuraavien vaiheiden mukaisesti:
AnxinCel®CMC-tyypin valinta: Valitse ensin sopiva CMC-lajike. Markkinoilla on erilaisia CMC:n viskositeettiluokkia, jotka voidaan valita lasitelietteen viskositeettivaatimusten ja suspensiovaatimusten mukaan. Esimerkiksi pienimolekyylipainoinen CMC soveltuu matalaa viskositeettia vaativille lasitelietteille, kun taas suurimolekyylipainoinen CMC soveltuu korkeaa viskositeettia vaativille lasitelietteille.
Viskositeetin kokeellinen säätö: Lisättävän CMC:n määrää säädetään kokeellisesti lasitelietteen erityisvaatimusten mukaisesti. Yleinen kokeellinen menetelmä on lisätä CMC:tä vähitellen ja mitata sen viskositeettia, kunnes haluttu viskositeettialue on saavutettu.
Lasitelietteen stabiilisuuden seuranta: Valmistetun lasitelietteen on annettava seistä jonkin aikaa sen stabiilisuuden tarkkailun varmistamiseksi. Tarkista saostuminen, agglomeraatio jne. Jos ongelmia ilmenee, CMC:n määrää tai tyyppiä voi olla tarpeen säätää.
Säädä muita lisäaineita: KäytettäessäCMCon myös tarpeen harkita muiden lisäaineiden, kuten dispergointiaineiden, tasoitusaineiden jne., käyttöä. Nämä lisäaineet voivat olla vuorovaikutuksessa CMC:n kanssa ja vaikuttaa sen sakeuttamisvaikutukseen. Siksi CMC:tä säädettäessä on tarpeen kiinnittää huomiota myös muiden lisäaineiden suhteeseen.
CMC:n käyttö keraamisessa lasitelietteessä on erittäin tekninen tehtävä, joka vaatii perusteellista harkintaa ja säätämistä lasitelietteen viskositeettivaatimusten, koostumuksen, hiukkaskoon, käyttöympäristön ja muiden tekijöiden perusteella. AnxinCel®CMC:n kohtuullinen valinta ja lisääminen voivat paitsi parantaa lasitelietteen stabiilisuutta ja juoksevuutta, myös parantaa lopullista lasitevaikutusta. Siksi CMC:n käyttökaavan jatkuva optimointi ja säätäminen tuotannossa on avain keraamisten tuotteiden laadun varmistamiseen.
Julkaisun aika: 10. tammikuuta 2025