ग्लेज़ डिबगिंग में सीएमसी

ग्लेज़ के परीक्षण और उपयोग की प्रक्रिया में, विशिष्ट सजावटी प्रभावों और प्रदर्शन मानकों को पूरा करने के अलावा, उन्हें बुनियादी प्रक्रिया आवश्यकताओं को भी पूरा करना होता है। हम ग्लेज़ के उपयोग की प्रक्रिया में आने वाली दो सबसे आम समस्याओं को सूचीबद्ध करते हैं और उन पर चर्चा करते हैं।

1. ग्लेज़ स्लरी का प्रदर्शन अच्छा नहीं है।

क्योंकि सिरेमिक कारखाने में उत्पादन निरंतर चलता रहता है, इसलिए यदि ग्लेज़ स्लरी के प्रदर्शन में कोई समस्या आती है, तो ग्लेज़िंग की प्रक्रिया में कई तरह की खामियां आ जाती हैं, जो निर्माता के उत्पादों की उत्कृष्ट गुणवत्ता पर सीधा असर डालती हैं। ग्लेज़ स्लरी के प्रदर्शन की सबसे महत्वपूर्ण और बुनियादी आवश्यकता को उदाहरण के तौर पर लेते हैं। एक अच्छी ग्लेज़ स्लरी में ये गुण होने चाहिए: अच्छी तरलता, गाढ़ापन न होना, अवक्षेपण न होना, ग्लेज़ स्लरी में बुलबुले न होना, पर्याप्त नमी बनाए रखने की क्षमता और सूखने पर एक निश्चित मजबूती आदि। अब ग्लेज़ स्लरी के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण करते हैं।

1) जल की गुणवत्ता

पानी की कठोरता और पीएच, ग्लेज़ स्लरी के प्रदर्शन को प्रभावित करेंगे। आमतौर पर, पानी की गुणवत्ता का प्रभाव क्षेत्र के अनुसार अलग-अलग होता है। किसी क्षेत्र में नल का पानी उपचार के बाद अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, जबकि भूजल चट्टानों की परतों में घुलनशील नमक की मात्रा और प्रदूषण जैसे कारकों के कारण आमतौर पर अस्थिर होता है। इसलिए, निर्माता की बॉल मिल ग्लेज़ स्लरी के लिए नल के पानी का उपयोग करना सबसे अच्छा है, जो अपेक्षाकृत स्थिर होता है।

2) कच्चे माल में घुलनशील नमक की मात्रा

सामान्यतः, जल में क्षार धातु और क्षारीय पृथ्वी धातु आयनों का अवक्षेपण ग्लेज़ स्लरी के pH और विभव संतुलन को प्रभावित करता है। इसलिए, खनिज कच्चे माल के चयन में, हम फ्लोटेशन, जल धुलाई और जल मिलिंग द्वारा संसाधित सामग्री का उपयोग करने का प्रयास करते हैं। कच्चे माल में घुलनशील लवण की मात्रा कम होती है, और यह अयस्क शिराओं के समग्र निर्माण और अपक्षय की मात्रा से भी संबंधित होती है। विभिन्न खानों में घुलनशील लवण की मात्रा भिन्न-भिन्न होती है। एक सरल विधि यह है कि एक निश्चित अनुपात में पानी मिलाकर बॉल मिलिंग के बाद ग्लेज़ स्लरी की प्रवाह दर का परीक्षण किया जाए। हम अपेक्षाकृत कम प्रवाह दर वाले कच्चे माल का कम या न के बराबर उपयोग करने का प्रयास करते हैं।

3) सोडियमकार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोजऔर सोडियम ट्रिपॉलीफॉस्फेट

हमारे आर्किटेक्चरल सिरेमिक ग्लेज़ में प्रयुक्त सस्पेंडिंग एजेंट सोडियम कार्बोक्सीमिथाइलसेलुलोज है, जिसे आमतौर पर सीएमसी कहा जाता है। सीएमसी की आणविक श्रृंखला की लंबाई ग्लेज़ स्लरी में इसकी चिपचिपाहट को सीधे प्रभावित करती है। यदि आणविक श्रृंखला बहुत लंबी है, तो चिपचिपाहट अच्छी होती है, लेकिन ग्लेज़ स्लरी में बुलबुले आसानी से बनने लगते हैं और इसे निकालना मुश्किल हो जाता है। यदि आणविक श्रृंखला बहुत छोटी है, तो चिपचिपाहट सीमित हो जाती है और बॉन्डिंग प्रभाव प्राप्त नहीं हो पाता है, और ग्लेज़ स्लरी कुछ समय बाद खराब होने लगती है। इसलिए, हमारे कारखानों में प्रयुक्त अधिकांश सेलुलोज मध्यम और कम चिपचिपाहट वाला सेलुलोज है। सोडियम ट्रिपॉलीफॉस्फेट की गुणवत्ता सीधे लागत से संबंधित है। वर्तमान में, बाजार में कई उत्पाद गंभीर रूप से मिलावटी हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीगमिंग प्रदर्शन में भारी गिरावट आती है। इसलिए, आमतौर पर विश्वसनीय निर्माताओं से ही खरीदना आवश्यक है, अन्यथा नुकसान लाभ से कहीं अधिक हो सकता है!

4) बाहरी अशुद्धियाँ

सामान्यतः, कच्चे माल के खनन और प्रसंस्करण के दौरान कुछ तेल प्रदूषण और रासायनिक उत्प्लावन कारक अनजाने में आ जाते हैं। इसके अलावा, वर्तमान में कई कृत्रिम कीचड़ में अपेक्षाकृत बड़ी आणविक श्रृंखलाओं वाले कुछ कार्बनिक योजकों का उपयोग किया जाता है। तेल प्रदूषण सीधे तौर पर ग्लेज़ की सतह पर अवतल ग्लेज़ दोष उत्पन्न करता है। उत्प्लावन कारक अम्ल-क्षार संतुलन को प्रभावित करते हैं और ग्लेज़ घोल की तरलता पर असर डालते हैं। कृत्रिम कीचड़ में मौजूद योजकों की आणविक श्रृंखलाएं आमतौर पर बड़ी होती हैं और उनमें बुलबुले बनने की संभावना अधिक होती है।

5) कच्चे माल में कार्बनिक पदार्थ

खनिज कच्चे माल, अर्ध-आयु, विभेदन और अन्य कारकों के कारण अनिवार्य रूप से कार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं। इनमें से कुछ कार्बनिक पदार्थ पानी में आसानी से घुलते नहीं हैं, और कभी-कभी हवा के बुलबुले, छानने और अवरोध जैसी समस्याएं भी उत्पन्न होती हैं।

2. बेस ग्लेज़ का सही मिलान नहीं हुआ है:

बॉडी और ग्लेज के मिलान पर तीन पहलुओं से चर्चा की जा सकती है: फायरिंग एग्जॉस्ट रेंज का मिलान, सुखाने और फायरिंग के दौरान होने वाली सिकुड़न का मिलान, और विस्तार गुणांक का मिलान। आइए इनका एक-एक करके विश्लेषण करें:

1) फायरिंग एग्जॉस्ट अंतराल मिलान

शरीर और ग्लेज़ की ताप प्रक्रिया के दौरान, तापमान में वृद्धि के साथ भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला घटित होगी, जैसे: जल का अवशोषण, क्रिस्टल जल का निर्वहन, कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीडेटिव अपघटन और अकार्बनिक खनिजों का अपघटन, आदि। विशिष्ट प्रतिक्रियाएँ और अपघटन तापमान पर वरिष्ठ विद्वानों द्वारा प्रयोग किए गए हैं, और संदर्भ के लिए इसे निम्नानुसार प्रतिलिपि किया गया है: ① कमरे का तापमान -100 डिग्री सेल्सियस, अवशोषित जल वाष्पीकृत हो जाता है;

② 200-118 डिग्री सेल्सियस पर डिब्बों के बीच पानी का वाष्पीकरण ③ 350-650 डिग्री सेल्सियस पर कार्बनिक पदार्थ का जलना, सल्फेट और सल्फाइड का अपघटन ④ 450-650 डिग्री सेल्सियस पर क्रिस्टल का पुनर्संयोजन, क्रिस्टल जल का निष्कासन ⑤ 573 डिग्री सेल्सियस पर क्वार्ट्ज का रूपांतरण, आयतन में परिवर्तन ⑥ 800-950 डिग्री सेल्सियस पर कैल्साइट, डोलोमाइट का अपघटन, गैस का निष्कासन ⑦ 700 डिग्री सेल्सियस पर नए सिलिकेट और जटिल सिलिकेट चरणों का निर्माण।

उपरोक्त संबंधित अपघटन तापमान को वास्तविक उत्पादन में केवल संदर्भ के रूप में ही उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि हमारे कच्चे माल की गुणवत्ता लगातार गिरती जा रही है और उत्पादन लागत को कम करने के लिए भट्टी में पकाने का चक्र भी छोटा होता जा रहा है। इसलिए, सिरेमिक टाइलों के लिए, तेज़ जलने के कारण संबंधित अपघटन प्रतिक्रिया तापमान में भी देरी होगी, और उच्च तापमान क्षेत्र में केंद्रित उत्सर्जन से भी कई तरह की कमियां आ सकती हैं। पकौड़ी पकाने के लिए, उन्हें जल्दी पकाने के लिए, हमें उनकी ऊपरी परत और भरावन पर विशेष ध्यान देना पड़ता है, परत को पतला करना पड़ता है, भरावन कम करना पड़ता है या ऐसा भरावन इस्तेमाल करना पड़ता है जो आसानी से पक जाए, आदि। सिरेमिक टाइलों के लिए भी यही बात लागू होती है। जलाना, परत को पतला करना, ग्लेज़ को पकाने की अवधि बढ़ाना आदि। परत और ग्लेज़ का संबंध लड़कियों के मेकअप जैसा ही है। जिन लोगों ने लड़कियों का मेकअप देखा है, उन्हें यह समझने में कोई कठिनाई नहीं होगी कि परत पर नीचे और ऊपर ग्लेज़ क्यों होते हैं। मेकअप का मूल उद्देश्य बदसूरती को छुपाना नहीं, बल्कि उसे सुंदर बनाना है! लेकिन अगर गलती से थोड़ा सा पसीना आ जाए, तो चेहरा दागदार हो जाएगा और आपको एलर्जी भी हो सकती है। सिरेमिक टाइलों के लिए भी यही बात लागू होती है। इन्हें मूल रूप से अच्छी तरह पकाया जाता है, लेकिन गलती से इनमें छोटे-छोटे छेद हो जाते हैं, तो सौंदर्य प्रसाधन कंपनियां सांस लेने की क्षमता पर ध्यान क्यों देती हैं और अलग-अलग त्वचा के प्रकारों के अनुसार चुनाव क्यों करती हैं? दरअसल, अलग-अलग सौंदर्य प्रसाधनों के लिए हमारे ग्लेज़ एक जैसे ही होते हैं, अलग-अलग त्वचा के लिए हमारे पास अलग-अलग ग्लेज़ होते हैं। सिरेमिक टाइलों को एक बार पकाने के बाद, मैंने पिछले लेख में बताया था: अगर हवा देर से आती है तो अधिक कच्चे माल का उपयोग करना और कार्बोनेट के साथ द्विसंयोजक क्षारीय पृथ्वी धातुओं का उपयोग करना बेहतर होगा। अगर कच्चा माल जल्दी जल जाता है, तो अधिक फ्रिट्स का उपयोग करें या कम ज्वलन हानि वाले पदार्थों के साथ द्विसंयोजक क्षारीय पृथ्वी धातुओं का उपयोग करें। जलाने का सिद्धांत यह है: कच्चे माल का जलाने का तापमान आमतौर पर ग्लेज़ के तापमान से कम होता है, ताकि नीचे की गैस निकलने के बाद ग्लेज़ की सतह सुंदर दिखे, लेकिन वास्तविक उत्पादन में इसे प्राप्त करना मुश्किल है, और ग्लेज़ के नरम बिंदु को उचित रूप से वापस लाना आवश्यक है ताकि गैस आसानी से निकल सके।

2) सुखाने और पकाने के दौरान होने वाली सिकुड़न का मिलान

हर कोई कपड़े पहनता है, और वे अपेक्षाकृत आरामदायक होने चाहिए; ज़रा सी भी लापरवाही होने पर सिलाई खुल जाएगी, और शरीर पर लगी ग्लेज़ भी कपड़ों की तरह ही होती है, इसलिए उसका फिट होना ज़रूरी है! इसीलिए, ग्लेज़ का सूखने के बाद सिकुड़ना भी कच्चे शरीर के अनुरूप होना चाहिए, न तो बहुत ज़्यादा और न ही बहुत कम; अन्यथा सूखने के दौरान दरारें पड़ जाएँगी और तैयार ईंट में खामियाँ आ जाएँगी। बेशक, वर्तमान ग्लेज़ कारीगरों के अनुभव और तकनीकी स्तर को देखते हुए, यह कहना मुश्किल है कि अब यह कोई बड़ी समस्या नहीं है, और सामान्य तौर पर ग्लेज़िंग करने वाले कारीगर भी मिट्टी को अच्छी तरह समझते हैं, इसलिए ऐसी स्थिति अक्सर नहीं आती, सिवाय उन कारखानों के जहाँ उत्पादन की परिस्थितियाँ बेहद कठिन होती हैं।

3) विस्तार गुणांक मिलान

सामान्यतः, कच्चे पदार्थ का प्रसार गुणांक ग्लेज़ की तुलना में थोड़ा अधिक होता है, और कच्चे पदार्थ पर पकाने के बाद ग्लेज़ पर संपीडन बल लगता है, जिससे ग्लेज़ की तापीय स्थिरता बेहतर होती है और उसमें दरार पड़ने की संभावना कम हो जाती है। सिलिकेट का अध्ययन करते समय हमें यही सिद्धांत सीखना आवश्यक है। कुछ दिन पहले एक मित्र ने मुझसे पूछा: ग्लेज़ का प्रसार गुणांक पदार्थ की तुलना में अधिक होने पर ईंट का आकार टेढ़ा क्यों हो जाता है, जबकि ग्लेज़ का प्रसार गुणांक पदार्थ की तुलना में कम होने पर ईंट का आकार घुमावदार क्यों हो जाता है? इसका कारण यह है कि गर्म करने और फैलने के बाद, ग्लेज़ आधार से बड़ा हो जाता है और घुमावदार हो जाता है, और ग्लेज़ आधार से छोटा होने पर टेढ़ा हो जाता है।

मुझे जवाब देने की जल्दी नहीं है, चलिए देखते हैं कि ऊष्मीय प्रसार गुणांक क्या होता है। सबसे पहले, यह एक मान होना चाहिए। यह किस प्रकार का मान है? यह किसी पदार्थ के आयतन का वह मान है जो तापमान के साथ बदलता है। चूंकि यह "तापमान" के साथ बदलता है, इसलिए तापमान बढ़ने और घटने पर इसमें परिवर्तन होगा। हम आमतौर पर जिस ऊष्मीय प्रसार गुणांक को सिरेमिक कहते हैं, वह वास्तव में आयतन प्रसार गुणांक होता है। आयतन प्रसार गुणांक आमतौर पर रेखीय प्रसार गुणांक से संबंधित होता है, जो रेखीय प्रसार का लगभग 3 गुना होता है। मापा गया प्रसार गुणांक आमतौर पर एक निश्चित सीमा में होता है, यानी "एक निश्चित तापमान सीमा में"। उदाहरण के लिए, 20-400 डिग्री सेल्सियस के बीच का मान आमतौर पर किस प्रकार का होता है? यदि आप 400 डिग्री और 600 डिग्री के मान की तुलना करने पर जोर देते हैं, तो निश्चित रूप से तुलना से कोई वस्तुनिष्ठ निष्कर्ष नहीं निकाला जा सकता है।

विस्तार गुणांक की अवधारणा को समझने के बाद, आइए मूल विषय पर वापस आते हैं। भट्टी में गर्म होने के बाद टाइलों में विस्तार और संकुचन दोनों चरण होते हैं। उच्च तापमान क्षेत्र में ऊष्मीय विस्तार और संकुचन के कारण होने वाले परिवर्तनों पर पहले विचार न करें। क्यों? क्योंकि उच्च तापमान पर, कच्चा पदार्थ और ग्लेज़ दोनों प्लास्टिक अवस्था में होते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, वे नरम होते हैं, और गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव उनके अपने तनाव से अधिक होता है। आदर्श रूप से, कच्चा पदार्थ सीधा और समतल होता है, और विस्तार गुणांक का इस पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। सिरेमिक टाइल उच्च तापमान वाले भाग से गुजरने के बाद, तीव्र शीतलन और धीमी शीतलन प्रक्रिया से गुजरती है, और सिरेमिक टाइल प्लास्टिक अवस्था से कठोर हो जाती है। तापमान घटने के साथ, आयतन सिकुड़ता है। जाहिर है, विस्तार गुणांक जितना अधिक होगा, संकुचन उतना ही अधिक होगा, और विस्तार गुणांक जितना कम होगा, संकुचन उतना ही कम होगा। जब पदार्थ का विस्तार गुणांक ग्लेज़ के विस्तार गुणांक से अधिक होता है, तो शीतलन प्रक्रिया के दौरान पदार्थ ग्लेज़ की तुलना में अधिक सिकुड़ता है, और टाइल घुमावदार हो जाती है; यदि वस्तु का संकेंद्रण गुणांक ग्लेज़ के संकेंद्रण गुणांक से कम है, तो शीतलन प्रक्रिया के दौरान वस्तु ग्लेज़ के बिना ही सिकुड़ जाती है। यदि ईंटें बहुत अधिक हों, तो वे उलट जाएँगी, इसलिए उपरोक्त प्रश्नों को समझाना मुश्किल नहीं है!