I этап
Добыча сырья
II этап
Исследование
III этап
Технология
IV этап
Продукция

Телющенко И.Ф.,Огородник И.В.,
Крупа А.А.
БИОПЛАСТ - ЭФФЕКТИВНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС

 Важнейшим фактором повышения качества керамических изделий является дальнейшее развитие проблемы направленного регулирования их свойств.Технологический процесс производства керамических материалов различного назначения  является по существу процессом формирования и последовательного изменения их структуры.Последними исследованиями экспериментально доказана определяющая роль исходной коагуляционной структуры в процессе  структурообразования керамики(1-3).


Одним из способов регулирования степени совершенства исходной коагуляционной структуры является изменение  степени взаимодействия дисперсных частиц с водой путем добавки электоритов и ПАВ(3).Эта проблема широко изучена  для керамических шликеров применяемых при производстве тонкой керамики (1-5), где процесс перехода от коагуляционной к конденсационной структуре происходит путем сушки шликера в распылительных сушилках и отбором влаги в пористых формах.
Чем ниже формовочная влажность керамической массы ,тем меньше воздушная усадка ,тем плотнее полуфабрикат и тем интенсивнее спекание.Снижение формовочной влажности керамической массы может быть достигнуто за счет снижения эффективной вязкости путем ведения в массу поверхностно-активных веществ. Влияние ПАВ на снижение формовочной влажности керамических масс, полученных способом пластического формования изучено недостаточно (6).
Таким образом перед исследователями стояла задача изыскания новых пластификаторов, использование которых при производстве  стеновой керамики позволит оптимизировать коагуляционную структуру и как следствие конденсацонную и кристализационную структуры и получить изделия с заданными свойствами.
В качестве изучаемого поверхностно-активного вещества для керамических масс пластического формования использовали биопласт-отход дрожжевого производства.Стабилизирующее и разжижающее действие биопласта объясняется его способностью создавать развитые гидратные оболочки. Адсорбируясь на поверхности кристаллических минералов глин ,они как бы передают частицам свою гидратную оболочку,сообщая им агрегативную устойчивость. Биопласт относится к веществам, которые являются  "защитными  коллоидами".
 Изучалось влияние биопласта на глины различного минералогического состава.В качестве запесоченной гидрослюдистой  глины выбрали  "зеленую" глину Харьковской области и в качестве  монмориллонитовой глины-"коричневую" глину Сумской области.Указанные глины отличаются, как по химико-минералогическому составу, так и по керамико-технологическим свойствам.
 "Зеленая" глина характеризуется высокой формовочной влажностью порядка 32%, и не чувствительна к сушке; в тоже время "коричневая " глина  характеризуется меньшей формовочной влажностью и является чувствительной к сушке.  

Как показывают результаты проведенных испытаний при введение  биопласта в количестве от 0,5 до 1,5%  в состав массы на основе запесоченной гидрослюдистой" зеленой"глины наблюдается снижение формовочной влажности на 2-5%.При добавлении оптимального количества биопласта соответсвующего 1%, формовочная влажность керамической массы, на основе зеленой глины, соответствует 27%.  При этом уменьшается чувствительность к сушке и несколько увеличивается пластичность керамических  масс.

При введении биопласта в состав керамической массы на основе монмориллонитовой "коричневой " глины также  наблюдается снижение формовочной влажности и значительное уменьшение чувствительности к сушке , при некотором повышении пластичности керамических масс.В случае монтмориллонитовой "коричневой" глины  оптимальное количество биопласта составляет 1,5%.
 
Для изучения влияния оптимального количества биопласта на свойства кристаллизационной структуры масс на основе запесоченной гидрослюдистой и монмориллонитовой глины (см. табл.5) пластическим способом  формования получены  опытные образы.Опытные образцы обжигали в лабораторной силитовой печи в интервале максимальных температур 1000-1100оС
Таблица 5

Составы опытных масс 

Шифр массы

Содержание компонентов ,%

Глина

"зеленая"

Глина

"корич-невая"

Биоп-ласт

Сугли-нок

Глина

КО-3

Шлак

Иршанс-кая глина

ЗИШ

60

-

-

-

-

20

20

ЗИШБ

60

-

1.0

-

-

20

20

ЗВ

-

80

-

10

20

-

-

ЗВБ

-

80

1,5

10

20

-

-

Как следует из рис.1  введение оптимального количества биопласта оказывает значительное влияние на свойства кристаллизационной структуры.Так при добавлении 1,0% биопласта к запесоченной гидрослюдистой глине наблюдается некоторый рост  прочности на сжатие и снижение водопоглощения.При добавлении 1,5% биопласта  к керамическим массам на основе монмориллонитовой глины наблюдается значительный рост прочности на сжатие при снижении водопоглощения и некотором росте усадки.
Таким образом  в результате проведенной работы установлена эффективность использования биопласта как ПАВ для керамических масс на основе глин различного минералогического состава.Установлена высокая эффективность его применения при использовании монмориллонитовых глин. Подтверждена определяющая роль коагуляционной структуры в структурообразовании керамических масс.
Литература:
1. Круглицкий Н.Н. Физико-химические основы регулирования свойств дисперсий глинистых минералов. Киев. Наукова думка, 1968.
2. Ребиндер П.А. «Физико-химическая механика. Новая область науки». Изд-во «Знание», Москва. 1958. – 63 с.
3. Черняк Л.П., Мороз Б.И. «Технология, структурообразования и свойства строительной керамики». С.25
 4. Куколев Г.В., Мартынова В.М. Влияние некоторых электролитов на реологические свойства глинисто-каолиновых суспензий. Вестник Харьков. Политехнического ин-та, 1968. № 32, вып.2, С.52-55.
 5.. Куколев Г.В. Роль ионного обмена и ПАВ при шликерном литье и других методах формирования керамических изделий. – Ж.Вест.хим.общества им.Д.И.Менделеева. 1961, т.6, № 6. – С.656.
6.Книгина Г.И., Агарова Л.М. «Сушильные свойства глин при добавке сульфатно-спиртовой барды. Новосибирск. Изд-во вузов «Строительство и архитектура», 1960, № 6.
Разработка и продвижение сайта - Studio "V7"