Dalam industri seramik,karboksimetil selulosa (CMC), sebatian polimer larut air yang berasal daripada selulosa semula jadi. CMC telah menjadi bahan tambahan yang sangat diperlukan dalam proses pengeluaran jasad hijau dan lapisan seramik kerana sifat penebalan, ikatan, pengekalan air, penggantungan dan pelarasan reologinya yang sangat baik. Ia meningkatkan kualiti permukaan dan kekuatan mekanikal produk seramik dengan meningkatkan sifat reologi buburan seramik dan sifat pembentukan jasad hijau, dan mempunyai nilai ekonomi dan teknikal yang ketara.
1. Sifat asas CMC
Karboksimetil selulosa ialah polimer larut air anionik yang dihasilkan dengan memperkenalkan kumpulan karboksimetil (–CH₂–COOH) ke dalam selulosa semula jadi melalui tindak balas pengeteran. Sifat-sifat utamanya termasuk:
Keterlarutan yang baik: Ia boleh larut dengan cepat dalam air sejuk dan panas untuk membentuk larutan koloid kelikatan tinggi yang lutsinar.
Penebalan dan pelarasan reologi: Larutan CMC mempunyai kelikatan yang ketara dan boleh melaraskan tiksotropi buburan dan lapisan seramik, supaya ia mengekalkan konsistensi tertentu apabila pegun dan meningkatkan kecairan apabila dikacau atau daya ricih dikenakan.
Pengekalan dan kestabilan air: CMC berkesan dapat mengurangkan pengewapan air dalam lumpur dan lapisan, meningkatkan kestabilan, dan mengelakkan stratifikasi atau pemendapan.
Keselamatan dan perlindungan alam sekitar: Diperoleh daripada selulosa semula jadi, ia boleh terbiodegradasi dan selamat digunakan.
2. Peranan utama CMC dalam pengeluaran seramik
2.1. Sebagai penyebar dan pemekat lumpur
Dalam penyediaan jasad hijau seramik, CMC boleh meningkatkan sifat kebendairan dan penggantungan lumpur dengan ketara. Dengan meningkatkan kelikatan dan tiksotropi lumpur, CMC membantu menyebarkan zarah seramik secara sekata, mengelakkan pemendakan, dan memudahkan penuangan, granulasi semburan atau pengacuan suntikan gelincir, sekali gus meningkatkan ketumpatan dan keseragaman jasad hijau.
2.2. Sebagai alat bantu dan pengikat pengacuan
Semasa proses pengacuan penekanan atau penyemperitan, CMC boleh meningkatkan keplastikan dan daya ikatan jasad hijau, menjadikannya lebih mudah untuk dirobohkan dan kurang berkemungkinan retak. Sifat ikatannya yang sangat baik juga boleh mengikat zarah seramik dengan kuat semasa proses pengeringan, meningkatkan kekuatan kering jasad hijau, dan mengurangkan kehilangan semasa proses pengacuan.
2.3. Meningkatkan prestasi kaca
Dalam penyediaan lapisan glasir, CMC boleh meningkatkan kestabilan penggantungan dan aliran buburan lapisan glasir dengan ketara, mencegah pemendapan dan penggumpalan. Di samping itu, CMC melaraskan tiksotropi buburan lapisan glasir, menjadikan proses penglapisan lebih seragam, mengurangkan kendur, dan meningkatkan kemasan permukaan lapisan glasir.
2.4. Pengekalan air dan rintangan retak
CMC boleh mengunci kelembapan dalam buburan dan lapisan berlapis dengan berkesan, memperlahankan kadar pengeringan, dan mengurangkan risiko keretakan dan lengkungan pada permukaan badan. Ini amat penting untuk produk seramik bersaiz besar atau berdinding nipis, yang membantu meningkatkan kadar kelayakan produk.
2.5. Meningkatkan kualiti permukaan produk
Dengan meningkatkan taburan zarah badan dan keseragaman kaca, CMC menjadikan permukaan produk seramik yang dibakar lebih licin dan halus, di samping mengurangkan kejadian kecacatan seperti lubang kecil dan gelembung.
3. Penggunaan CMC dalam proses seramik yang berbeza
Seramik harian: meningkatkan kecairan buburan dan kekuatan badan, dan mengurangkan ubah bentuk dan retakan semasa pengeringan dan pembakaran.
Seramik bangunan (jubin seramik, jubin dinding, jubin lantai): Meningkatkan keseragaman kaca dan kualiti kaca, dan meningkatkan kadar hasil.
Seramik khas: Dalam pengeluaran seramik berteknologi tinggi seperti seramik elektronik dan seramik berfungsi, CMC digunakan untuk mengawal pengedaran zarah dan meningkatkan kekuatan hijau.
Percetakan 3D seramik: Sebagai pengatur dan pengikat reologi, ia membantu mendapatkan kelikatan buburan dan ketepatan percetakan yang sesuai.
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesan CMC
Darjah penggantian (DS): Darjah penggantian karboksimetil pada molekul CMC biasanya antara 0.6–1.2. Semakin tinggi DS, semakin baik kelarutan air dan keupayaan penebalan CMC.
Berat molekul dan kelikatan: CMC kelikatan tinggi memberikan pengekalan air dan kesan penebalan yang lebih kuat, tetapi boleh menyebabkan kebendairan buburan berkurangan; gred yang sesuai perlu dipilih mengikut keperluan proses.
Amaun penambahan: Amaun penambahan CMC dalam pengeluaran seramik umum ialah 0.1–0.5% daripada berat buburan, yang perlu dioptimumkan melalui eksperimen.
Kaedah pembubaran dan penyebaran: CMC perlu dilarutkan sepenuhnya dengan pengadukan ricih tinggi terlebih dahulu untuk mengelakkan penggumpalan bagi mencapai kesan terbaik.
5. Faedah alam sekitar dan ekonomi
CMC berasal daripada selulosa semula jadi, mempunyai kebolehuraian dan keselamatan yang sangat baik, dan memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar hijau industri seramik moden. Di samping itu, kesan tambahan berkecekapan tinggi CMC dapat mengurangkan penggunaan tenaga, memendekkan masa pengeringan dan mengurangkan kadar sekerap, sekali gus meningkatkan kecekapan pengeluaran dan faedah ekonomi.
Dalam industri seramik,CMC (karboksimetil selulosa) ialah bahan tambahan berfungsi yang pentingIa membantu produk seramik mencapai kualiti yang lebih tinggi dan kecekapan pengeluaran yang lebih tinggi dengan meningkatkan sifat reologi lumpur dan lapisan, meningkatkan daya ikatan dan kekuatan kering badan, dan mengoptimumkan kesan lapisan. Dengan usaha industri seramik untuk melindungi alam sekitar hijau dan pengeluaran berprestasi tinggi, prospek aplikasi CMC akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: 28 Julai 2025