Hvorfor din glasuropslæmning separerer, sætter sig eller thixotroper: Det virkelige problem er din "struktur" for din suspensionsmiddel
"Chuan, min glasuropslæmning er umulig at arbejde med. Når jeg først forbereder den, er den i orden. Men efter to eller tre dage er der klart vand på toppen, hårdt bundfald i bunden og en sur lugt i midten. Arbejderne siger, at det er for tykt til at røres ordentligt. Når de sprøjter det, er glasurdækningen ujævn-nogle lyse områder - og vi har mistet en del mørkere områder."
Han prøvede at skifte CMC-mærke, tilføje konserveringsmidler og endda forlænge kuglefræsningstiden med en halv time. Intet virkede.
Han spurgte mig:
"Er det fordi vejret er varmt, og der er for mange bakterier?"
Jeg sagde til ham:
Varme er kun en katalysator. Det virkelige problem er ikke bakterier. Det virkelige problem er, at dit suspenderingsmiddel aldrig rigtig formåede at understøtte glasuropslæmningen.
I dag vil jeg forklare dette ved hjælp af to materialer: halloysit og bentonit med høj hvidhed.
Hvad sker der faktisk, når din glasuropslæmning "går dårligt"?
Hvis du lader en klargjort glasur-gylle stå i to dage,
du kan se et af tre problemer:
Hårdt sediment
Tunge partikler som feldspat, kvarts og fritte lægger sig til bunds og danner et hårdt lag, som er svært at resuspendere.
Dette sker, fordi suspenderingsmidlet ikke har tilstrækkelig strukturel styrke til at holde partiklerne på plads.
Vand-glasur adskillelse
Klart vand flyder op til overfladen, mens det nederste lag bliver bønnemasse-agtigt.
Dette er den mest alvorlige tilstand.
Det betyder, at suspensionssystemets netværksstruktur er kollapset fuldstændigt, og vandet er adskilt fra de faste stoffer.
Overdreven thixotropi
Når den er nyrørt, kan gyllen være tynd og flydende. Men efter at have stået i en halv time, bliver den for tyk, som pasta.
I dette tilfælde sprøjter glasuren muligvis ikke jævnt, og belægningen flyder muligvis ikke jævnt under glaseringen.
Hvis der også er en sur lugt eller skumdannelse, bliver organiske tilsætningsstoffer som CMC sandsynligvis nedbrudt af bakterier.
Hvorfor er traditionelle suspenderingsmidler altid en hovedpine?
Hvordan løste vi suspensionsproblemer tidligere? Vi tilføjede enten CMC, almindelig bentonit eller kaolin. Hver af dem har sine egne problemer.
CMC:Billig og nem at bruge, men det er et "sart" materiale. Det er følsomt over for syrer, baser, høje temperaturer og bakterier. Om sommeren kan det blive surt efter blot to dage. Desuden er den afhængig af molekylær kædesammenfiltring. Når de først er udsat for forskydningskræfter som omrøring og pumpning, knækker molekylkæderne, og suspensionseffekten falder kraftigt.
Almindelig bentonit(såsom den, der produceres i Liaoning og Indre Mongoliet): Den har stærke fortykkende egenskaber, men den er grålig-gul i farven og indeholder høje niveauer af jern- og titaniumurenheder. Hvis du tilføjer det til hvid glasur, bliver glasuroverfladen snavset. Desuden kræver det natriummodifikation; ellers vil dens vandabsorptions- og kvældeevne være dårlig.
Almindelig kaolin:Dens hvidhed er acceptabel, men den har en pladelignende struktur. I vand er de pladelignende partikler som en stak plader - når de først er vasket af vand, spredes de og kan ikke understøtte tunge partikler. Det er derfor, mange mennesker rapporterer: "Uanset hvor meget kaolin jeg tilføjer, sætter glasuren sig stadig."
Så er der et materiale, der er ugiftigt, ikke-forrådnende, ikke-fading og naturligt har en "netværksstruktur", der fast kan låse partikler?
Ja, det er der. For nylig har jeg studeret en type mineral - jeg kalder det Suspenderende agent nr. 1.
Mit mineral: rørformet struktur, naturligt "vævning af et netværk"
Lad mig starte med en simpel analogi. Har du nogensinde set en bunke sugerør?
Når de hældes sammen tilfældigt, trænger de ind i hinanden og vikler sig ind i hinanden og danner en løs "garnkugle". Vand kan passere igennem, men store partikler fanges og kan ikke sætte sig.
Mineralet, jeg taler om, opfører sig præcis som disse "sugerør".
Dens kemiske sammensætning er den samme som kaolin, men dens krystaller er rørformede, ikke pladelignende. Disse nanorør er flere hundrede nanometer lange og snesevis af nanometer i diameterlignende små hule sugerør.
Almindelig kaolin er pladelignende, som en bunke tallerkener. Dette mineral er rørformet, som en bunke sugerør. Plader stablet sammen vil spredes, når de vaskes med vand; sugerør viklet sammen forbliver intakte, selv når de skylles. Dette er den grundlæggende årsag til dens fremragende affjedring.
Gennemgå testdataene
Nedenfor er analysecertifikatet for dette importerede materiale (se figur):
Tab ved tænding (LOI): 15,74 %
Al2O3: 38,05 %
SiO2: 44,28 %
Fe₂O₃: 0,61% (meget lav, ingen negativ indvirkning på hvidheden)
Andre urenheder: mindre end 0,1 %
Den har høj hvidhed og lavt indhold af jern og titanium, fuldt egnet til hvid glasur og transparent glasur. Sammenligning mellem almindelig kaolin og halloysit (suspenderingsmiddel nr. 1)
| Karakteristika | Almindelig Kaolin | Halloysite (suspenderingsmiddel nr. 1) |
|---|---|---|
| Krystalmorfologi | Tallerkenlignende (lignende tallerkener) | Rørformet (som sugerør) |
| Suspensionsmekanisme | Stoler på fin partikelstørrelse, tilbøjelig til at bundfælde sig | Danner et 3D-netværk til fysisk partikelfangning |
| Indvirkning på hvidhed | God | Superior (lavere jern- og titaniumindhold) |
| Modstandsdygtighed over for bakteriel nedbrydning | Naturligt mineral, ikke-biologisk nedbrydeligt / ikke-forrådnende | Naturligt mineral, ikke-biologisk nedbrydeligt / ikke-forrådnende |
| Følsomhed over for forskydningskraft | Ufølsom | Ufølsom (undgå over kuglefræsning) |
| Pris | Lave omkostninger | Importeret, relativt høj pris |
Dette mineral: Bentonit med høj hvidhed - tykkere, forbedrer styrke og vil ikke forurene glasuroverflader
Suspensionsmiddel nr. 1 udmærker sig ved at understøtte faste partikler, men dets fortykningskapacitet er begrænset. Hvis du har brug for at øge glasuropslæmningens viskositet (for eksempel for at forhindre, at glasuren løber og forbedre skjuleevnen), skal du bruge et komplementært materiale: bentonit med høj hvidhed.
Dette er ikke den almindelige grå-gule bentonit. Det er et mineral, der naturligt er forbundet med kaolin. Det betyder, at den indeholder både montmorillonit (den fortykkende komponent af bentonit) og fraktioner med høj aluminiumoxid og høj hvidhed fra kaolin.
Fortykningsfunktion: Montmorillonit svulmer ved kontakt med vand for at danne et tættere netværk, der komplementerer halloysit.
Høj hvidhed: Da det naturligt eksisterer sammen med kaolin, fortyndes jern- og titaniumurenheder. Det er langt hvidere end konventionel bentonit og vil ikke introducere gul eller grå misfarvning, når den tilsættes hvid glasur.
Høj styrke: Dens høje aluminiumoxidindhold (afledt af kaolin) forbedrer hårdheden og slidstyrken på den brændte glasuroverflade.
Vi har ikke det fulde analytiske certifikat, men praktiske test viser, at dens hvidhed når næsten 85, og dens jernindhold er cirka det halve af almindelig bentonit. Det kan sikkert bruges til hvid glasur og gennemsigtig glasur.
Når det blandes med vores suspenderingsmiddel i forholdet 1:1 og tilsættes glasuropslæmning, giver det kombinerede system flere fordele: ingen bundfældning, ingen vand-glasur-separation, god egnethed til både spray- og gardinglasering og høj brændt glasurstyrke. Begge komponenter er naturlige mineraler, hvilket undgår de almindelige ulemper forbundet med CMC.
Hvordan bruges? Tre praktiske anbefalinger
Plan 1: Løs kun sedimentation
Brug halloysit alene. Dosering: 0,5–1,0 % baseret på vægten af tørre glasurråmaterialer.
Kuglefræsningsnote: Halloysit er fint, og dets rørformede struktur kan blive beskadiget ved overslibning. Det anbefales at kugleforme andre råmaterialer først og derefter tilsætte halloysit for mild dispergering i de sidste 30-60 minutter. Hvis halloysit skal tilsættes fra starten af kuglefræsning, skal den samlede formalingstid reduceres med 10-15 %, og suspensionens ydeevne kontrolleres via små batch-tests.
Plan 2: Forebyg sedimentering & øg viskositeten
Bland halloysit og bentonit med høj hvidhed i et forhold på 1:1, total dosis: 0,8-1,5%. Halloysite bygger netværksrammen, mens bentonit fylder netværkets porer. Begge materialer kan tilføjes sammen under kuglefræsning, men halloysit anbefales stadig at blive tilføjet på et senere tidspunkt.
Plan 3: Erstat CMC fuldstændigt
Hvis du er bekymret over CMC-fordærvelse og ydelsessvigt, kan CMC erstattes fuldstændigt med halloysit + bentonitsystemet med høj hvidhed. Du skal dog genjustere de rheologiske parametre for glasuropslæmning. Små forsøg anbefales stærkt på forhånd.
Vigtig påmindelse
Når du bruger nye materialer for første gang, skal du altid udføre små prøveprøver før masseproduktion for at bekræfte suspensionsstabilitet og brændt glasurkvalitet.
Der er ikke noget universelt materiale; kun processer, der matcher din formulering. Halloysite kommer med en relativt højere enhedspris, men dens nødvendige dosering er lav, hvilket fører til begrænset stigning i de samlede omkostninger.
Mange kunder finder det omkostningseffektivt, når de først har beregnet besparelserne fra reduceret efterbearbejdning og afviste produkter.
Afsluttende tanker
Lad mig dele nogle ærlige indsigter. Jeg plejede at vide lidt om "rørstrukturer" eller "nano-netværk". Dengang troede jeg, at suspenderingsmidler simpelthen var ler plus CMC.
Efter utallige henvendelser fra kunder brugte jeg meget tid på at gennemgå litteratur og køre praktiske tests. Til sidst indså jeg: suspension er ikke afhængig af viskositet eller "klæbrighed", men på ennetværksstruktur.
Pladelignende almindelig kaolin er som et slidt fiskenet med overdimensionerede maskeåbninger, hvorigennem store tunge partikler glider væk. Halloysite derimod fungerer som fine elastiske strømper - den har et lille, fleksibelt mesh til at fange partikler pålideligt.
I løbet af mange års glasurformuleringsarbejde er jeg blevet overbevist: At vælge et materiale med den rigtige mikrostruktur betyder mere end uendelig tilpasning af dosisforhold.
Chuan
Jeg er Chuan, en keramisk glasurspecialist, hvis arbejdsstation er fyldt med forskellige lerprøver. Jeg bruger meget af min tid på at blande og teste glasuropslæmninger.
Hvis du er plaget af vanskelige glasur-relaterede problemer, er du velkommen til at sende mig dine sagsdetaljer, så vil jeg hjælpe med at analysere det sammen med dig.
Hvis du finder denne artikel nyttig, bedes du like, efterlade en kommentar og dele den med jævnaldrende i nød. Dit engagement motiverer mig til at pakke flere tekniske emner ud for dig. Hold øje med vores næste artikel.
