У керамічній промисловості,карбоксиметилцелюлоза (КМЦ), водорозчинна полімерна сполука, отримана з природної целюлози. КМЦ стала незамінною добавкою у процесі виробництва керамічних зелених мас та глазурей завдяки своїм чудовим властивостям загущення, зв'язування, утримання води, суспендування та реологічної регуляції. Вона покращує якість поверхні та механічну міцність керамічних виробів, покращуючи реологічні властивості керамічної суспензії та властивості формування зеленої маси, а також має значну економічну та технічну цінність.
1. Основні властивості КМЦ
Карбоксиметилцелюлоза — це аніонний водорозчинний полімер, який отримують шляхом введення карбоксиметильних (–CH₂–COOH) груп у природну целюлозу за допомогою реакції етерифікації. Його основні властивості включають:
Добра розчинність: швидко розчиняється як у холодній, так і в гарячій воді, утворюючи прозорий колоїдний розчин високої в'язкості.
Загущення та реологічне регулювання: розчин КМЦ має значну в'язкість і може регулювати тиксотропію керамічної суспензії та глазурі, завдяки чому вона підтримує певну консистенцію в стаціонарному стані та покращує плинність при перемішуванні або застосуванні зсувної сили.
Утримання води та стабільність: КМЦ може ефективно зменшити випаровування води в шламі та глазурі, покращити стабільність та уникнути розшарування або седиментації.
Безпека та захист навколишнього середовища: Виготовлений з натуральної целюлози, він біорозкладний та безпечний у використанні.
2. Основна роль КМЦ у виробництві кераміки
2.1. Як диспергатор та загусник бурового розчину
Під час приготування керамічних зелених заготовок КМЦ може значно покращити плинність та суспензійні властивості бурового розчину. Збільшуючи в'язкість та тиксотропію бурового розчину, КМЦ допомагає рівномірно розподілити керамічні частинки, уникнути осадження та полегшити лиття, грануляцію розпиленням або шлікерне лиття під тиском, тим самим покращуючи щільність та однорідність зеленої заготовки.
2.2. Як допоміжний засіб для формування та сполучна речовина
Під час процесу пресування або екструзії КМЦ може підвищити пластичність та міцність склеювання заготовки, що полегшує її виймання з форми та зменшує ймовірність розтріскування. Її чудові склеювальні властивості також можуть міцно зв'язувати керамічні частинки під час процесу сушіння, покращувати міцність заготовки в сухому стані та зменшувати втрати під час процесу формування.
2.3. Покращення характеристик скління
Під час приготування глазурі КМЦ може значно покращити суспензію та стабільність текучості глазурної суспензії, запобігти седиментації та агломерації. Крім того, КМЦ регулює тиксотропію глазурної суспензії, робить процес глазурування більш рівномірним, зменшує просідання та покращує якість поверхні глазурного шару.
2.4. Водоутримання та стійкість до тріщин
КМЦ може ефективно утримувати вологу в суспензії та глазурі, уповільнювати швидкість висихання та зменшувати ризик розтріскування та деформації поверхні корпусу. Це особливо важливо для керамічних виробів великого розміру або тонкостінних виробів, що допомагає підвищити якість продукції.
2.5. Покращення якості поверхні виробу
Покращуючи розподіл частинок тіла та рівномірність глазурування, КМЦ робить поверхню випалених керамічних виробів більш гладкою та ніжною, одночасно зменшуючи виникнення дефектів, таких як дрібні отвори та бульбашки.
3. Застосування КМЦ у різних керамічних процесах
Щоденна кераміка: покращує плинність суспензії та міцність корпусу, а також зменшує деформацію та тріщини під час сушіння та випалу.
Будівельна кераміка (керамічна плитка, плитка для стін, плитка для підлоги): покращує рівномірність глазурі та якість глазурі, а також збільшує коефіцієнт виходу.
Спеціальна кераміка: У виробництві високотехнологічної кераміки, такої як електронна кераміка та функціональна кераміка, КМЦ використовується для контролю розподілу частинок та підвищення міцності в незавершеному стані.
Керамічний 3D-друк: як реологічний регулятор і сполучна речовина, він допомагає отримати відповідну в'язкість суспензії та точність друку.
4. Фактори, що впливають на ефект КМЦ
Ступінь заміщення (DS): Ступінь карбоксиметильного заміщення молекул КМЦ зазвичай становить від 0,6 до 1,2. Чим вищий DS, тим краща розчинність у воді та загущувальна здатність КМЦ.
Молекулярна маса та в'язкість: КМЦ з високою в'язкістю забезпечує сильніше утримання води та загущення, але може призвести до зниження плинності суспензії; відповідний сорт необхідно вибирати відповідно до вимог процесу.
Кількість додавання: Кількість додавання КМЦ у загальному керамічному виробництві становить 0,1–0,5% від ваги суспензії, що потребує оптимізації за допомогою експериментів.
Метод розчинення та диспергування: КМЦ необхідно повністю розчинити шляхом перемішування з високим зсувом, щоб уникнути агломерації для досягнення найкращого ефекту.
5. Екологічні та економічні вигоди
КМЦ виготовляється з натуральної целюлози, має чудову біорозкладність та безпеку, а також відповідає екологічним вимогам сучасної керамічної промисловості. Крім того, високоефективний адитивний ефект КМЦ може знизити споживання енергії, скоротити час сушіння та зменшити відсоток браку, тим самим підвищуючи ефективність виробництва та економічні вигоди.
У керамічній промисловості,КМЦ (карбоксиметилцелюлоза) є життєво важливою функціональною добавкоюЦе допомагає керамічним виробам досягати вищої якості та вищої ефективності виробництва, покращуючи реологічні властивості шламу та глазурі, підвищуючи міцність зчеплення та суху міцність основи, а також оптимізуючи ефект глазурування. Завдяки прагненню керамічної промисловості до екологічного захисту навколишнього середовища та високопродуктивного виробництва, перспективи застосування КМЦ розширяться.
Час публікації: 28 липня 2025 р.