สารเติมแต่งสำหรับกระเบื้องเคลือบ

01. คุณสมบัติของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ประจุลบ ระดับการแทนที่ของ CMC ในเชิงพาณิชย์มีช่วงตั้งแต่ 0.4 ถึง 1.2 ลักษณะที่ปรากฏจะเป็นผงสีขาวหรือขาวนวล ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์

1. ความหนืดของสารละลาย

ความหนืดของสารละลาย CMC ในน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น และสารละลายจะมีลักษณะการไหลแบบพลาสติกเทียม สารละลายที่มีระดับการแทนที่ต่ำ (DS=0.4-0.7) มักจะมีลักษณะแบบไทโซโทรปี และความหนืดที่ปรากฏจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการใช้หรือถอนแรงเฉือนกับสารละลาย ความหนืดของสารละลาย CMC ในน้ำจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และผลกระทบนี้สามารถย้อนกลับได้เมื่ออุณหภูมิไม่เกิน 50 °C ที่อุณหภูมิสูงกว่านี้เป็นเวลานาน CMC จะเสื่อมสภาพ นี่คือสาเหตุที่ทำให้เคลือบแบบซึมเปลี่ยนเป็นสีขาวและเสื่อมสภาพได้ง่ายเมื่อพิมพ์ลวดลายเส้นบางๆ

ควรเลือก CMC ที่ใช้ทำเคลือบที่มีอัตราส่วนการทดแทนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเคลือบที่มีคุณสมบัติในการเกิดสีตก

2. ผลของค่า pH ต่อค่า CMC

ความหนืดของสารละลาย CMC ในน้ำยังคงปกติในช่วง pH ที่กว้าง และมีความเสถียรมากที่สุดระหว่าง pH 7 ถึง 9 เมื่อ pH เปลี่ยนแปลง

ค่า pH ลดลง และ CMC จะเปลี่ยนจากรูปเกลือเป็นรูปกรด ซึ่งไม่ละลายในน้ำและตกตะกอน เมื่อค่า pH น้อยกว่า 4 เกลือส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นรูปกรดและตกตะกอน เมื่อค่า pH ต่ำกว่า 3 ระดับการแทนที่น้อยกว่า 0.5 และสามารถเปลี่ยนจากรูปเกลือเป็นรูปกรดได้อย่างสมบูรณ์ ค่า pH ที่ทำให้ CMC ที่มีระดับการแทนที่สูง (มากกว่า 0.9) เปลี่ยนรูปได้อย่างสมบูรณ์นั้นต่ำกว่า 1 ดังนั้นจึงควรพยายามใช้ CMC ที่มีระดับการแทนที่สูงสำหรับเคลือบกันซึม

3. ความสัมพันธ์ระหว่าง CMC และไอออนโลหะ

ไอออนโลหะที่มีประจุบวกหนึ่งตัวสามารถสร้างเกลือที่ละลายน้ำได้กับ CMC ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อความหนืด ความโปร่งใส และคุณสมบัติอื่นๆ ของสารละลาย แต่ Ag+ เป็นข้อยกเว้น ซึ่งจะทำให้สารละลายตกตะกอน ไอออนโลหะที่มีประจุบวกสองตัว เช่น Ba2+, Fe2+, Pb2+, Sn2+ เป็นต้น จะทำให้สารละลายตกตะกอน ส่วน Ca2+, Mg2+, Mn2+ เป็นต้น จะไม่มีผลกระทบต่อสารละลาย ไอออนโลหะที่มีประจุบวกสามตัวจะสร้างเกลือที่ไม่ละลายน้ำกับ CMC หรือตกตะกอนหรือกลายเป็นเจล ดังนั้นเฟอร์ริกคลอไรด์จึงไม่สามารถเพิ่มความหนืดด้วย CMC ได้

ยังมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับผลกระทบของ CMC ต่อความทนทานต่อเกลือ:

(1) เกี่ยวข้องกับชนิดของเกลือโลหะ ค่า pH ของสารละลาย และระดับการแทนที่ของ CMC

(2) เกี่ยวข้องกับลำดับการผสมและวิธีการผสม CMC และเกลือ

CMC ที่มีระดับการแทนที่สูงจะเข้ากันได้ดีกับเกลือ และผลของการเติมเกลือลงในสารละลาย CMC จะดีกว่าการใช้น้ำเกลือ

CMC เป็นสารที่ดี ดังนั้นในการเตรียมเคลือบออสโมติก โดยทั่วไปจึงควรละลาย CMC ในน้ำก่อน แล้วจึงเติมสารละลายเกลือออสโมติก

02. วิธีการระบุ CMC ในตลาด

จำแนกตามความบริสุทธิ์

เกรดความบริสุทธิ์สูง — มีปริมาณสารมากกว่า 99.5%

เกรดบริสุทธิ์ระดับอุตสาหกรรม — มีปริมาณสารประกอบมากกว่า 96%

ผลิตภัณฑ์ดิบ — มีปริมาณมากกว่า 65%

จำแนกตามความหนืด

ชนิดความหนืดสูง – สารละลาย 1% มีความหนืดสูงกว่า 5 Pa·s;

ชนิดความหนืดปานกลาง – ความหนืดของสารละลาย 2% สูงกว่า 5 Pa·s;

ชนิดความหนืดต่ำ – สารละลาย 2% มีความหนืดมากกว่า 0.05 Pa·s

03. คำอธิบายเกี่ยวกับแบบจำลองทั่วไป

ผู้ผลิตแต่ละรายมีแบบจำลองของตนเอง กล่าวกันว่ามีมากกว่า 500 ชนิด แบบจำลองที่พบได้ทั่วไปมากที่สุดประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ X, Y และ Z

อักษรตัวแรกแสดงถึงการใช้งานในอุตสาหกรรม:

F – เกรดสำหรับอาหาร;

ฉัน——เกรดอุตสาหกรรม;

C – เกรดเซรามิก;

O – เกรดปิโตรเลียม

ตัวอักษรตัวที่สองแสดงถึงระดับความหนืด:

H – ความหนืดสูง

M—ความหนืดปานกลาง

L – ความหนืดต่ำ

ตัวอักษรตัวที่สามแสดงถึงระดับการแทนที่ และตัวเลขของระดับการแทนที่นั้นหารด้วย 10 จะได้ค่าระดับการแทนที่ที่แท้จริงของ CMC

ตัวอย่าง:

รุ่นของ CMC คือ FH9 ซึ่งหมายถึง CMC เกรดอาหาร มีความหนืดสูง และมีระดับการทดแทน 0.9

โมเดลของ CMC คือ CM6 ซึ่งหมายถึง CMC เกรดเซรามิก มีความหนืดปานกลาง และมีระดับการแทนที่ 0.6

ในทำนองเดียวกัน ยังมีเกรดต่างๆ ที่ใช้ในทางการแพทย์ สิ่งทอ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ซึ่งพบได้น้อยมากในอุตสาหกรรมเซรามิก

04. มาตรฐานการคัดเลือกในอุตสาหกรรมเซรามิก

1. ความเสถียรของความหนืด

นี่คือเงื่อนไขแรกสำหรับการเลือกใช้ CMC สำหรับเคลือบผิว

(1) ความหนืดไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในทุกช่วงเวลา

(2) ความหนืดไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

2. ความหนืดต่ำ

ในการผลิตกระเบื้องเคลือบ สารละลายเคลือบต้องไม่เป็นแบบทิกโซโทรปิก มิเช่นนั้นจะส่งผลต่อคุณภาพของพื้นผิวเคลือบ ดังนั้นจึงควรเลือกใช้ CMC เกรดอาหารจะดีที่สุด เพื่อลดต้นทุน ผู้ผลิตบางรายจึงใช้ CMC เกรดอุตสาหกรรม ซึ่งคุณภาพของเคลือบจะได้รับผลกระทบได้ง่าย

3. ให้ความสำคัญกับวิธีการทดสอบความหนืด

(1) ความเข้มข้นของ CMC มีความสัมพันธ์แบบเลขชี้กำลังกับความหนืด ดังนั้นควรให้ความสนใจกับความแม่นยำในการชั่งน้ำหนัก

(2) ให้ความสนใจกับความสม่ำเสมอของสารละลาย CMC วิธีการทดสอบที่เข้มงวดคือการกวนสารละลายเป็นเวลา 2 ชั่วโมงก่อนวัดความหนืด

(3) อุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างมากต่อความหนืด ดังนั้นควรให้ความสนใจกับอุณหภูมิแวดล้อมในระหว่างการทดสอบ

(4) ให้ความสำคัญกับการรักษาสารละลาย CMC เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ

(5) ให้ความสนใจกับความแตกต่างระหว่างความหนืดและความสม่ำเสมอ