А) без добавок

Б) с ионогенной гидрофилизирующей добавкой

В) с ионогенной гидрофобизирующей добавкой

Рис. 2.2. Идеализированная модель формирования структуры сырца на основе

Каолиновой дисперсии с анионактивными добавками при прессовании

Таблица 2.2

Влияние ионогенных поверхностно-активных добавок

на формирование микроструктуры каолино-водной дисперсии

Вид добавки	Химическая формула каолинита	Вид конта-кта	Вид микроструктуры	Цель применения в технологии строительной керамики
Без добавки	{[mAl2Si2H4O9]nHSiO3- mH2O · nH+}0	Плоскость - ребро, угол – ребро	Неравномерно- агрегированная	-
Гидрофилизирующая добавка ПАВ	{[mAl2Si2H4O9]nHSiO3- · mH2O (n – х)Na+}х- · х Na+	Угол - угол, угол - ребро	Дисперги-рованная	Повышение пласти-ческих свойств сырца. Активизация каолинитовой составляющей глинистого сырья, снижение температуры обжига
Гидрофобизирующая добавка ПАВ	{[mAl2Si2 H4O9]nHSiO3- · mH2O – (n-y)Na+} х- · ּ y Na+ , где - (y < x)	Плоскость -плоскость ребро -ребро	Коагулированная	Активизация каолинитовой составляющей глинистого сырья, снижение температуры обжига

Выводы

1. Показан механизм действия химических добавок в глинистых дисперсных системах;

2. Обоснован выбор эффективного вида и массовой доли химических добавок для улучшения формовочных свойств шихт и обеспечения заданного качества керамических изделий;

3. Определены условия формирования структуры сырца керамических облицовочных изделий на стадиях массоподготовки и формования с учетом использования ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ);

4. Предложены мероприятия по применению ионогенных ПАВ, обеспечивающих стабильное качество готовой продукции при снижении энергетических затрат на ее получение.

В основу исследования положена научная гипотеза о возможности получения керамических материалов со стабильными свойствами за счет изменения поверхностной энергии глинистых дисперсных материалов путем применения ионогенных поверхностно-активных добавок.

3. Методика проведения исследований

Использование химических добавок в технологии керамических материалов базируется на следующих методологических принципах.

В работе реализуется структурный подход, обеспечивающий анализ взаимосвязи «технологические факторы – состав, структура, состояние, свойства материала». Такой подход позволяет оценивать свойства материала во взаимосвязи с изменением параметров его состава, структуры и состояния; с другой стороны, эта взаимосвязь позволяет раскрывать технологические условия получения материала с необходимым набором требуемых свойств, исходя из назначения и условий эксплуатации материала.

Объектом исследований принимается физико-химическая система «глиняно-водная дисперсия – химическая добавка».

Экспериментальные исследования по изучению влияния химических добавок последовательно проводятся со следующими модельными системами:

1. глиняно-водные дисперсии различного минералогического состава;

2. шихта, состоящая из каолинит-гидрослюдистой глины и плавней щелочного и щелочноземельного;

3. многокомпонентный пресс-порошок для производства керамической плитки.

Эксперименты с модельными системами преследовали цель оценить роль химических добавок на каждом технологическом этапе в зависимости от минералогического состава сырьевой смеси.

Лабораторные исследования подтверждались заводскими испытаниями, при которых осуществлялась практическая проверка предложенных составов и технологических режимов изготовления изделий.