Влияние комплексных добавок на реологические свойства Дружковской глины
Глинистые суспензии являются одним из основных компонентов керамических масс для производства фарфоровых и фаянсовых изделий. Поскольку в основном такие изделия готовят методом шликерного литья, важное значение имеет приготовление достаточно подвижного шликера. Чтобы повысить подвижность шликера, можно увеличить его влажность. Однако, высокое содержание воды в шликере приводит к увеличению брака изделий при сушке, поэтому на производстве стремятся сократить содержании влаги в керамических шликерах, что ведет к уменьшению их подвижности. Для получения оптимального соотношения влажности и подвижности шликера применяют различные разжижающие добавки.
В настоящее время разработано довольно много таких добавок, имеющих как органическое, так и неорганическое происхождение, однако, несмотря на все их многообразие потребность в разжижающих добавках удовлетворяется далеко не полностью, что обусловлено дефицитом исходного сырья, высокой стоимостью или низкой эффективностью ряда добавок.
Кроме того, как показывает практика, для разжижения глинистых суспензий более эффективным является введение нескольких добавок одновременно, то есть применение комплексных добавок. Наиболее широко применяемыми в керамическом производстве разжижителями являются сода кальцинированная и жидкое стекло. Это относительно недорогие добавки, но эффективность их недостаточно высока. Так же широко известным и весьма эффективным является импортный электролит – реотан. Однако, он является сравнительно дорогим разжижителем.
В данной работе объектом исследования мы выбрали глины Дружковского месторождения «Гранитик» и «Прима», которые довольно широко применяются в керамическом производстве. В качестве разжижающих добавок мы использовали суперпластификаторы отечественного производства – С-3 и СБ-ФФ (продукт синтеза фурфурола и флороглюцина с последующей модификацией). Но, как показали проведенные ранее исследования, при введении данных суперпластификаторов в суспензии глин и каолинов в качестве индивидуальных разжижителей значительного разжижающего эффекта не наблюдается.
Исходя из того, что реотан на производстве вводят в комплексе с содой и жидким стеклом, суперпластификаторы СБ-ФФ и С-3 мы также вводили в сочетании с другими разжижителями.
В глинистые суспензии, содержащие 50% сухого вещества, вводили следующие комплексные добавки:
1) сода+жидкое стекло+СБ-ФФ 2) сода+жидкое стекло+С-3
Соотношение компонентов добавок подбирали экспериментально.
Далее в глинистые суспензии вводили различные концентрации добавок, сохраняя при этом соотношение компонентов в комплексе, а также применяемый на производстве комплекс сода+жидкое стекло+реотан. С помощью ротационного вискозиметра «Реотест-2» получали реологические кривые для различных концентраций комплексных добавок, по которым графически определяли динамическое напряжение сдвига τ0.
Результаты исследований представлены на рисунках 1, 2.
Рис. 1. Зависимость динамического напряжения сдвига τ0 от концентрации комплексных добавок для суспензии глины «Гранитик».
1 – сода+жидкое стекло+С-3; 2 - сода+жидкое стекло+СБ-ФФ;
3 - сода+жидкое стекло+реотан.
Рис. 2. Зависимость динамического напряжения сдвига τ0 от концентрации комплексных добавок для суспензии глины «Прима».
1 – сода+жидкое стекло+С-3; 2 - сода+жидкое стекло+СБ-ФФ;