摘要：本文闡述了薄型輕質(zhì)高強(qiáng)衛(wèi)生陶瓷的生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)表明，在泥漿中加入氧化鋁粉粒、解膠劑和有機(jī)粘結(jié)劑能增強(qiáng)素坯及衛(wèi)陶產(chǎn)品的強(qiáng)度，減小其厚度，達(dá)到輕質(zhì)化。

    關(guān)鍵詞：衛(wèi)生陶瓷、輕質(zhì)高強(qiáng)、薄型化氧化鋁粉、解膠劑

    洗面器、便器等衛(wèi)生陶瓷一般是由所需組成調(diào)制的泥漿注模成型，干燥，燒結(jié)而成，但在生產(chǎn)過程易產(chǎn)生裂紋或破裂，致使產(chǎn)品合格率降低。因此為防止裂紋或破裂形成，現(xiàn)用衛(wèi)陶均為厚型產(chǎn)品，這不僅增大產(chǎn)品重量，不便于生產(chǎn)和安裝現(xiàn)場的操作，還加大運(yùn)輸成本。而采用一種海外近期推出的薄型輕質(zhì)高強(qiáng)衛(wèi)陶生產(chǎn)工藝能有效解決上述存在的問題。

    一、薄型衛(wèi)陶的生產(chǎn)工藝

    這種生產(chǎn)工藝采取的是技術(shù)方案是在所需組成調(diào)制的泥漿中加入氧化鋁粉粒和解膠劑均勻混合分散，按需要還添加有機(jī)粘結(jié)劑。

    1、所用氧化鋁粉系一種硬質(zhì)粒料。加入氧化鋁粉分散在泥漿中起增強(qiáng)作用，提高衛(wèi)陶成品的強(qiáng)度，這不僅使衛(wèi)陶不易產(chǎn)生裂紋和破裂，提高產(chǎn)品合格率，而且使其薄型化而輕質(zhì)。為了達(dá)到加入氧化鋁的效果，應(yīng)控制好氧化鋁粉的細(xì)度、加入量及加入時(shí)間，否則會(huì)降低衛(wèi)陶強(qiáng)度。氧化鋁粉加入量應(yīng)在10~50%，最佳20~40%范圍內(nèi)，氧化鋁平均細(xì)度在1~4μm之間。加入氧化鋁采用后摻法即在泥漿調(diào)制后加入，這有利于提高產(chǎn)品強(qiáng)度。

    2、在加入氧化鋁的同時(shí)需加入解膠劑。若只在泥漿中加入氧化鋁粉，泥漿粘度明顯增大，流動(dòng)性降低，澆注成型性差。而且氧化鋁粉粒凝集，不能充分分散于泥漿中，起不到提高產(chǎn)品強(qiáng)度的作用，而同時(shí)加入解膠劑不僅防止泥漿粘度增大，而且使氧化鋁粉充分分散于泥漿中。解膠劑使用黑腐酸、木質(zhì)磺酸鹽、聚丙烯酸堿鹽等有機(jī)膠體，其加入量為100份泥漿重量的0.5~1.5份。

    3、由于氧化鋁屬非塑性成分，會(huì)影響素坯強(qiáng)度，而在泥漿中再加入有機(jī)粘結(jié)劑可防止素坯強(qiáng)度降低，以便于后序生產(chǎn)環(huán)節(jié)的操作。有機(jī)粘結(jié)劑使用淀粉、甲基纖維素、聚乙烯醇等，其加入量為100份泥漿重量的0.5~2.0份。

    二、生產(chǎn)效果評定

    取15%長石、28%硅砂、24%葉臘石、4%石灰、24%蛙目粘土、5%木節(jié)粘土配料，外加25%水調(diào)制泥漿，然后按表1所示的不同摻量加入平均細(xì)度為3μm的氧化鋁粉料、0.5%多羧酸氨酸解膠劑和0.5%丙烯酸水溶性樹脂有機(jī)粘結(jié)劑，混合分散，注模成型，干燥，燒成，測定燒成試品的抗彎強(qiáng)度。測定是在長度為10cm的試件上進(jìn)行。測定結(jié)果見表1。表中表明，燒成試品的抗彎強(qiáng)度隨氧化鋁摻量增大而提高。

    為評定加入氧化鋁粉對素坯強(qiáng)度的影響，在上述泥漿中按表2所示的摻量加入氧化鋁粉和0.5%解膠劑，而不添加有機(jī)粘結(jié)劑，混合分散，注模成型，測定脫模素坯強(qiáng)度。測定結(jié)果見表2。表中表明，只加入氧化鋁粉和解膠劑時(shí)，素坯強(qiáng)度降低。但若再加入0.5%有機(jī)粘結(jié)劑，含有20%、30%和40%氧化鋁粉的素坯的抗彎強(qiáng)度分別提高到4.1MPa、4.02MPa和3.8MPa，這表明加入有機(jī)粘結(jié)劑，可補(bǔ)償因加入氧化鋁而引起的素坯強(qiáng)度損失。

    為評定解膠劑的作用，在摻40%氧化鋁粉的泥漿中以不同摻量加入多羧酸氨鹽解膠劑而不加有機(jī)粘結(jié)劑，進(jìn)行粘度測定。測定結(jié)果表明，加入0.5%以上的解膠劑，粘度降低，澆注成型時(shí)，泥漿流動(dòng)性好。

    在含有40%氧化鋁粉和不含氧化鋁粉的衛(wèi)陶坯體表面施釉，評定釉厚為500μm的施釉衛(wèi)陶強(qiáng)度變化，并進(jìn)行三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度和落球沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，就三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)而言，未摻氧化鋁粉的試件（尺寸10×8×13mm），荷重244kg，強(qiáng)度91MPa。而摻有氧化鋁粉的試件（尺寸長和寬與以上尺寸相同，而厚度僅為13mm的一半即6.5mm），荷重175kg，強(qiáng)度高達(dá)232MPa；就落球沖擊試驗(yàn)而言，未摻氧化鋁粉的試件（尺寸10×8×13mm），產(chǎn)生裂紋的落球高度為35cm，而摻氧化鋁粉的試件（長和寬尺寸與以上相同，而厚度僅為一半即6.5mm）,產(chǎn)生裂紋的落球高度為75cm。這些試驗(yàn)表明，加入氧化鋁粉可使衛(wèi)陶產(chǎn)品薄型化。

    三、結(jié)束語

    由上得知，采用上述工藝，增強(qiáng)素坯和衛(wèi)陶產(chǎn)品的強(qiáng)度，減小其厚度，使其薄型化而輕質(zhì)，從而改善生產(chǎn)和安裝現(xiàn)場的操作條件，降低運(yùn)輸成本。