U keramičkoj industriji,karboksimetil celuloza (CMC), vodotopivi polimerni spoj dobiven iz prirodne celuloze. CMC je postao nezamjenjiv dodatak u procesu proizvodnje keramičkih zelenih tijela i glazura zbog svojih izvrsnih svojstava zgušnjavanja, vezivanja, zadržavanja vode, suspenzije i reološke prilagodbe. Poboljšava kvalitetu površine i mehaničku čvrstoću keramičkih proizvoda poboljšanjem reoloških svojstava keramičke kaše i svojstava oblikovanja zelenog tijela, te ima značajnu ekonomsku i tehničku vrijednost.
1. Osnovna svojstva CMC-a
Karboksimetil celuloza je anionski polimer topljiv u vodi koji se dobiva uvođenjem karboksimetilnih (–CH₂–COOH) skupina u prirodnu celulozu reakcijom eterifikacije. Njegova glavna svojstva uključuju:
Dobra topljivost: Može se brzo otopiti i u hladnoj i u vrućoj vodi, formirajući prozirnu koloidnu otopinu visoke viskoznosti.
Zgušnjavanje i reološka prilagodba: CMC otopina ima značajnu viskoznost i može prilagoditi tiksotropiju keramičke suspenzije i glazure, tako da održava određenu konzistenciju kada je u stanju mirovanja i poboljšava fluidnost kada se miješa ili primjenjuje sila smicanja.
Zadržavanje vode i stabilnost: CMC može učinkovito smanjiti isparavanje vode u blatu i glazuri, poboljšati stabilnost i izbjeći stratifikaciju ili sedimentaciju.
Sigurnost i zaštita okoliša: Izrađen od prirodne celuloze, biorazgradiv je i siguran za upotrebu.
2. Glavna uloga CMC-a u proizvodnji keramike
2.1. Kao disperzant i zgušnjivač blata
U pripremi keramičkih zelenih tijela, CMC može značajno poboljšati fluidnost i svojstva suspenzije isplake. Povećanjem viskoznosti i tiksotropije isplake, CMC pomaže u ravnomjernoj disperziji keramičkih čestica, izbjegavanju taloženja i olakšavanju lijevanja, granulacije raspršivanjem ili injekcijskog prešanja, čime se poboljšava gustoća i ujednačenost zelenog tijela.
2.2. Kao pomoćno sredstvo za oblikovanje i vezivo
Tijekom procesa prešanja ili ekstruzije, CMC može poboljšati plastičnost i silu vezivanja zelenog tijela, što ga čini lakšim za vađenje iz kalupa i manjom vjerojatnošću pucanja. Njegova izvrsna svojstva vezivanja također mogu čvrsto vezati keramičke čestice tijekom procesa sušenja, poboljšati suhu čvrstoću zelenog tijela i smanjiti gubitke tijekom procesa oblikovanja.
2.3. Poboljšajte performanse ostakljenja
U pripremi glazure, CMC može značajno poboljšati suspenziju i stabilnost tečenja glazure, spriječiti sedimentaciju i aglomeraciju. Osim toga, CMC podešava tiksotropiju glazure, čini proces glaziranja ujednačenijim, smanjuje slijeganje i poboljšava površinsku obradu sloja glazure.
2.4. Zadržavanje vode i otpornost na pucanje
CMC može učinkovito zadržati vlagu u suspenziji i glazuri, usporiti brzinu sušenja i smanjiti rizik od pucanja i savijanja na površini tijela. To je posebno važno za keramičke proizvode velikih dimenzija ili tankih stijenki, što pomaže u poboljšanju stope kvalifikacije proizvoda.
2.5. Poboljšajte kvalitetu površine proizvoda
Poboljšanjem raspodjele čestica tijela i ujednačenosti glazure, CMC čini površinu pečenih keramičkih proizvoda glatkijom i nježnijom, a istovremeno smanjuje pojavu nedostataka poput rupica i mjehurića.
3. Primjena CMC-a u različitim keramičkim procesima
Dnevna keramika: poboljšava fluidnost suspenzije i čvrstoću tijela te smanjuje deformacije i pukotine tijekom sušenja i pečenja.
Građevinska keramika (keramičke pločice, zidne pločice, podne pločice): Poboljšava ujednačenost glazure i kvalitetu glazure te povećava stopu prinosa.
Specijalna keramika: U proizvodnji visokotehnološke keramike kao što su elektronička keramika i funkcionalna keramika, CMC se koristi za kontrolu raspodjele čestica i poboljšanje čvrstoće u sirovom stanju.
Keramički 3D ispis: Kao reološki regulator i vezivo, pomaže u postizanju odgovarajuće viskoznosti suspenzije i točnosti ispisa.
4. Čimbenici koji utječu na učinak CMC-a
Stupanj supstitucije (DS): Stupanj karboksimetilne supstitucije na molekulama CMC-a obično je između 0,6 i 1,2. Što je veći DS, to je CMC bolje topljiv u vodi i ima bolju sposobnost zgušnjavanja.
Molekularna težina i viskoznost: CMC visoke viskoznosti pruža jače zadržavanje vode i zgušnjavanje, ali može uzrokovati smanjenje fluidnosti suspenzije; odgovarajuću vrstu treba odabrati prema zahtjevima procesa.
Količina dodavanja: Količina dodavanja CMC-a u općoj proizvodnji keramike iznosi 0,1–0,5% težine suspenzije, što je potrebno optimizirati eksperimentima.
Metoda otapanja i disperzije: CMC se prvo mora potpuno otopiti miješanjem pri visokim smicanjima kako bi se izbjegla aglomeracija i postigao najbolji učinak.
5. Ekološke i ekonomske koristi
CMC se dobiva iz prirodne celuloze, ima izvrsnu biorazgradivost i sigurnost te ispunjava zahtjeve zaštite okoliša moderne keramičke industrije. Osim toga, visokoučinkoviti aditivni učinak CMC-a može smanjiti potrošnju energije, skratiti vrijeme sušenja i smanjiti stopu otpada, čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje i ekonomske koristi.
U keramičkoj industriji,CMC (karboksimetil celuloza) je vitalni funkcionalni aditivPomaže keramičkim proizvodima da postignu veću kvalitetu i veću učinkovitost proizvodnje poboljšanjem reoloških svojstava blata i glazure, poboljšanjem sile vezivanja i suhe čvrstoće tijela te optimiziranjem učinka glaziranja. S obzirom na težnju keramičke industrije za zelenom zaštitom okoliša i visokoučinkovitom proizvodnjom, izgledi za primjenu CMC-a bit će širi.
Vrijeme objave: 28. srpnja 2025.