新型分散剂在瓷砖釉浆中的应用

2022.10.21

毛元信　欧赞彬

摘要：本文在釉浆中试用了新型陶瓷分散剂YPC-66，取得比较理想的效果，釉浆的分散性、流动性、触变性以及釉面强度等性能改进比较明显。

关键词：釉浆；分散剂YPC-66；流动性；触变性；釉面强度

1 前言

经过数十年的摸索与沉淀，如今，陶瓷砖的生产工艺已趋于稳定。尤其在釉浆性能等方面得到了较好的改善，这主要得益于各种新型添加剂的推广和应用。新型添加剂的引入，可让陶瓷釉浆性能得到显著的提高，并保持稳定。虽然其加入量很少，但能起到优化工艺、提高产品质量的作用。

衡量釉浆性能好坏的主要指标有以下几方面：釉浆的粘性、流动性、保水性、悬浮性、分散性、干水速度、保存时间、釉面强度等。另外，还要保证辊筒、丝网、喷墨印花的各种印刷性能等。

本文在釉浆中试用了新型陶瓷分散剂YPC-66，取得比较理想的效果，釉浆的分散性、流动性、触变性以及釉面强度等性能改进比较明显，大大地减少了淋釉缺陷，大幅提高了半成品的合格率。

2 实验内容

2.1 陶瓷分散剂YPC-66简介

YPC-66是佛山远大制釉科技有限公司开发的一种新型陶瓷液体分散剂，它是一种高分子聚合物，它的主要成份为羧甲基纤维素与丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵的两性接枝共聚物，即将阴离子型的羧甲基纤维素与丙烯酰胺、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵在一定条件下接枝共聚，制备出的新型两性聚合物。当 YPC-66溶于水时，由于氯化铵的水解，产生了带正电荷的聚合阳离子和带负电荷的氯离子。由于粘土表面有负电性，因此，季铵盐阳离子对粘土表面的离子有强烈的吸附作用，并可置换吸附粘土表面的Na+、Ca2+、Mg2+等水化离子，起稀释作用。同时，羟基纤维素链上的羟基对粘土小颗粒有吸附作用，使小颗粒在浆料中分散均匀、排列成稳定的线性和层状结构，从而增加釉浆的稳定性、减小釉浆的触变性。

2.2 实验结果及讨论

2.2.1陶瓷分散剂YPC-66对釉浆解胶性能的影响

本实验是在云浮某陶瓷厂进行的小球（100 kg）中试实验，实验所用的釉料配方是瓷片面釉。实验结果如表1所示。

该釉料在实际生产中的参数为：比重1.71～1.72、流速40～50 s。由表1的实验数据可知，在只使用STPP的情况下，该釉浆比重为1.77时，釉浆完全没有流速，釉浆比重在1.71左右时釉浆流速才合格；用0.2%YPC-66代替0.2%STPP，在同样流速的情况下，该釉浆的比重由1.71提高到了1.77。因为YPC-66是一种聚合高分子化合物，链接在季铵盐支链上的氯化铵产生水解，形成了带多点正电荷的聚合阳离子和带负电荷的氯粒子，而位于许多支链上的季铵盐正离子和带负电的粘土表面产生多点吸附，置换了原来吸附在粘土表面的Ca2+、Mg2+而形成络合离子，从而达到解胶的效果。同时，纤维素主链和季铵盐支链镶在粘土粒子表面，由于主链和支链属于憎水基，具有疏水作用，可以将釉浆中的吸附水排出，使自由水增多，从而到达提高泥浆的流动性的目的。由此可见，陶瓷分散剂YPC-66对釉浆的解胶和分散有非常好的效果。

2.2.2陶瓷分散剂YPC-66对釉浆触变性能的影响

本实验是在西樵某厂进行的，中试球出来的全抛釉釉浆在存放一段时间后，发生像豆腐花一样流速不稳定的情形，即触变性差，在线上的钟罩上挂不起釉幕，经过试验，最终成功地解决了触变的问题。当时的小试实验记录如下：

取中试球釉浆，称量若干份釉浆，每份釉浆280 g重（相当于200 g干料），外加添加剂球磨2 min，测出球流速V，并记录；釉浆静置5 min测流速V1，并记录；釉浆静置30 min测流速V2，并记录；釉浆静置4 h测流速V3，并记录。实验数据如表2所示。

由表2实验数据可知，陶瓷分散剂YPC-66加入0.1%左右，可以很好的解决釉浆因触变大而引起的“起脑”问题。由于YPC-66为链状高分子化合物，分子较大，交联点多，从而使粒子间的引力增大，阻止颗粒间通过棱和面结合成空间架状结构，因为空间架状结构空隙体积很大，可以填入大量水分使泥浆流动性降低而呈现凝固状态。

2.2.3陶瓷分散剂YPC-66对淋釉釉面强度的影响

在淋釉工艺的瓷砖生产中，丝网印花经常会出现面釉起粉堵塞网孔、网板将面釉粘起等问题；而辊筒印花会出现白边、白点等问题；刮边导致边缘釉面开裂、缺釉等问题。其实这些问题都是因为淋釉釉面强度不够，颗粒之间粘连得不够紧导致的。加入YPC-66的釉浆，在湿坯形成后，由于高分子化合物的链接作用，粘土颗粒会重新形成牢固的网状结构，在坯体失水干燥的过程中，高分子链进一步蜷曲，由于粘土颗粒镶嵌在高分子网中，使颗粒之间的吸引力增大，要破坏其网状结构，需要较大的内应力，所以 YPC-66能够提高淋釉釉面强度。有些厂使用了YPC-66也确实解决了釉面起粉和粘网等问题。

3 结论

（1） YPC-66的解胶效果比STPP的解胶效果好很多，可以解决一些釉料配方解胶难的问题。

（2） YPC-66能很好地改善釉浆的触变性，可以解决釉浆的“起脑”问题。

（3） YPC-66能提高釉浆的稳定性，特别适合生料釉的淋釉，而且还增强淋釉釉面强度。