木質素磺酸鈉在陶瓷磚坯料中的應用

木質素磺酸鈉在陶瓷磚坯料中的應用胡細平（廣東唯美陶瓷有限公司，廣東東莞523281）摘要：本文通過對比試驗并結合實際生產主要介紹了木質素磺酸鈉作為一種很有效的坯體增強劑在陶瓷磚坯料中的應用。關鍵詞：增強劑；木鈉；生坯強度現在的干壓成型陶瓷磚的生產都是連續(xù)性的流水線生產，粉料通過壓制成型成為生坯，生坯經過干燥窯的干燥，然后經過施釉、多次印花等多道工序才進入窯爐燒成，由于生坯在進入窯爐燒成前還要經過多道工序，在生產線傳送皮帶上需要走過相當長一段距離，如果生坯強度不好則很容易出現坯體開裂破損等問題，因此坯體的強度就顯得非常重要，可以說一定程度上對產品的成活率和產質量有著決定性作用，尤其是瓷質磚坯料配方中瘠性原料較多生坯強度問題突出，那么通過選擇一種合適的坯體增強劑來提高坯體強度就顯得尤為重要，而木質素磺酸鈉就是一種比較理想的選擇。坯體增強劑和木質素磺酸鈉坯體增強劑概述坯體增強劑就是用來提高坯料的可塑性，增加生坯強度，現在實際生產中常見的坯體增強劑主要是羧甲基纖維素類、膨潤土類及木質素磺酸鹽類，羧甲基纖維素類價格通常較高，主要應用于釉料中，膨潤土類價格較低廉，但增強效果特別是在較大規(guī)格產品中不是很好，而木質素磺酸價格相對低廉而且增強效果顯著，是陶瓷磚坯料的一種很好的增強劑。木質素磺酸鈉概述木質素磺酸鈉（以下簡稱“木鈉”）是一種有機高分子聚合物，是木漿與二氯化硫水溶液和亞硫酸鹽反應產物，也是木材水解工業(yè)和造紙工業(yè)的主要副產物，其化學結構是由苯丙烷類結構單元所組成的復雜化合物，含有多種活性官能團［1］。由于木材種類不同，磺化反應的差異，木質素磺酸鹽的分子量由200到10000不等，具體化學結構尚未確定。由于生產工藝的原因等，工業(yè)木鈉通常呈現出不同的顏色，從淺奶油色到淺黃褐色到深褐色等，可溶于水中。木鈉的增強機理在沒有增強劑時，陶瓷坯體顆粒之間的結合主要是依靠范德華力，在加入坯體增強劑之后，陶瓷坯體顆粒之間的結合機制則取決于增強劑的分子結構，而木鈉作為一種具有足夠鏈長的有機高分子化合物，可以在陶瓷坯體顆粒之間架橋，產生交聯作用而形成不規(guī)則網狀結構，并形成凝聚，將陶瓷顆粒緊緊包裹。坯體斷裂前，施加于坯體上的一部分載荷由增強劑分子長鏈承擔，而且由于其分子鏈中具有許多可以內旋轉的單鍵［2］，這種內旋轉的單鍵使得高分子鏈具有較強的柔性和彈性，因而能增加坯體強度。木鈉對坯體黑心的影響由于木鈉碳素含量高，用量過大對坯體的燒成黑心會有一定的影響。木鈉和膨潤土JM-1在坯料中的增強效果及對坯體黑心影響對比試驗試驗主要物料：F料干粉料、水、膨潤土JM-1、木鈉等實驗主要儀器及設備：電子秤、快速球磨罐、快速球磨機、微波爐、SY60型試驗壓磚機、烘箱、DFM智能數字測力控制儀、游標卡尺、千斤頂、打餅模具等實驗步驟：稱取500克F料干粉料，加水230克然后分別添加不同量的JM-1和不同量的木鈉放入快速球磨罐使用快速球磨機磨5分鐘制漿，然后分別將泥漿使

用微波爐烘干，使用手工造粒制粉，再使用SY60型試驗壓磚機將制好的不同粉料壓成小磚，放入烘箱在150°C下烘2小時候分別使用DFM智能數字測力控制儀檢測生坯強度，同時將各種粉料使用千斤頂在30MPa壓力下打80克的餅在窯爐燒成看黑心情況，生坯強度對比結果如表1所示，黑心情況如表2所示：表1添加不同量JM-1和木鈉的生坯強度對比JM-1用量(%)0.20.30.40.5生坯強度(MPa)1.291.471.71.84木鈉用量(%)0.10.150.20.25生坯強度(MPa)1.581.782.082.36表2添加不同量JM-1和木鈉的黑心情況對比JM-1用量(%)0.20.30.40.5黑心情況無黑心無黑心無黑心無黑心木鈉用量(%)0.10.150.20.25黑心情況無黑心無黑心無黑心很輕微黑心從上述試驗結果可以看出，木鈉對坯體的增強效果很明顯，在相同用量的情況下，木鈉對坯體的增強效果明顯比JM-1好，但用量過大則坯體可能會造成坯體黑心。木鈉在實際生產中的應用由于E石代產品都是600X600以上的大規(guī)格，對生坯強度要求較高，針對泥料整體質量變差的情況，我廠于2009年12月開始在E石代坯料中使用木鈉作為增強劑，用量是0.3%，為了驗證在實際生產中木鈉對坯體的增強效果，特別投了一球不添加任何增強劑的料與大生產作生坯強度對比，其結果如表3所示：表3不加增強劑和添加0.3%木鈉生坯強度對比不加增強劑加0.3%的木鈉生坯干燥強度(MPa)1.171.54從表3中數據可以看出，添加0.3%的木鈉對坯體有顯著增強效果。2011年我廠3#線生產623X623大規(guī)格產品時，由于坯料配方瘠性原料特別多，生坯強度較差，之前沒有使用木鈉作為增強劑，產品開裂多，后來使用0.3%的木鈉，開裂問題明顯改善，對使用木鈉前后連續(xù)半個月的產品開裂數進了統計平均結果如表4所示：表4使用木鈉前后半個月平均每天產品開裂數量對比使用木鈉之前使用0.3%的木鈉之后平均每天產品開裂數(m2)299從表4數據可以看出，使用木鈉作為增強劑之后，產品開裂數較之前下降了60%以上。結論木鈉在陶瓷磚的生產中是一種很好的坯體增強劑，添加量適合在0.1~0.3%，對坯體的增強有著顯著效果，能夠大大減少產品在生產過程中的開裂破損等問題但是用量一般