碱木素在陶瓷工业中的应用

　　腐值酸钠用在陶瓷工业上已有多年的历史并取得了显著成效，但不足的是腐植酸钠含有Fe₂O₃、TiO₂、CaO、CaCO₃、FeS₂、CaCO₃·MgCO₃、SiO₂、Al₂O₃·H₂O、Al₂O₃·2H₂O等杂质，烧制的成品表面出现斑纹和斑点。影响其质量。高纯度的腐植酸含量仅45%左右、杂质占55%左右，含腐植酸低的仅25～35%。而碱木质素不含杂质，纯度达99%以上。其性质跟腐植酸相似。因此，碱木素的应用不仅能提高产品质量，还具有经济意义，值得推广应用。

1　　应用情况

碱木素主要在坯料（可塑坯泥和注浆料浆）、釉料、接头泥及石膏模具和匣钵泥料中进行应用试验。本次试验根据经验用量为0.15%。

加入0.15%碱木素可使同一坯泥的可塑指标从3.1上升到4.9，用直接练泥法加入0.15%，可使塑性指标从4.5提高到6.05。可塑性的提高，不仅有利于对低塑性原料的使用，并可缩短泥料陈腐时间，改善成型性能。同一坯泥的干燥抗折强度从1.9Mpa提高到3.8Mpa。干坯强度的提高，大大降低成型过程中的半成品破损率，减少坯体开裂，并有利于机械操作。泥料水分从23～24%降至21～22%，干燥收缩也相应减少，缩短干燥时间，并有效地减少干燥变形。吸釉能力增加，成品釉面光泽度提高。在浇注石膏模具时能提高石膏模具的机械强度，延长使用寿命。而且比腐植酸钠添加量减少、效果更显著，添加情况试验结果见表1。

碱木素在添加0.1～0.15%的范围内获得良好的结果。干燥收缩对陶瓷产品的质量有一定影响，干燥收缩小的坯体烧成时不易产生变形缺陷。

表1　　　　　添加剂对比试验结果

测定内容数据添加剂量	抗拉强度（Mpa）	抗压强度（Mpa）	抗折强度（Mpa）	吸水率（%）	成型时含水率（%）	干坯破损率（%）	干燥时间（小时）	球磨时间（小时）
0	8	32	24	43	16	20	6	30
加腐钠0.3%	18.2	59.5	32.2	41.1	12.5	＜2	3	27
加碱木素0.15%	23.8	75.9	40.2	41.1	11	＜1	3	25

表2　　　　碱木素对瓷器注浆成型的影响

碱木素（%）	水玻璃（%）	注入时间（秒）	pH	脱模状况	12小时后的泥浆状态^（¹^）	至脱模的时间（分）	厚度（毫米）
0.15	－	1368	7.5	优良	B	15	3.0
－	0.5	721	9.8	优良	B	18	2.9
0.10	0.2	1440	8.8	良	B	15	2.2
0.15	0.2	1680	8.8	优良	B	15	2.0

（1） B表示凝固，但搅拌后解凝

表3　　　　　碱木素用于耐火材料的测定结果

试料编号	混水量（%）	添加量（%）	干燥收缩（%）	烧成收缩（%）	视比重（g/cm³）	堆比重（g/cm³）	气孔率（%）	吸水率（%）
1	20	－	1.72	1.54	2.63	1.76	32.3	18.2
2	15	0.15	1.34	1.17	2.62	1.85	29.3	15.9

碱木素在陶瓷业方面还有一个很大的用途，即将其用于注浆泥。能获得脱模良好、且较薄的胎体，同时使石膏模型损耗少，在这方面也进行了试验（见表2）。

碱木素与水玻璃并用与过去单独使用水玻璃相比，注浆泥的各项性能得到显著提高。

碱木素应用在耐火材料上能提高耐火材料的半成品质量，试验结果见表3。

2　　碱木素的特性及简要机理

碱木素是碱法造纸黑液经浓缩、喷雾干燥得来的一种天然高分子有机弱酸盐混合物，含腐植酸80%以上，水不溶物小于%，含铁量小于0.1%，当浓度达到30%时则成为胶状物质。碱木素具有良好的粘结性、稀释性、分散性、吸附性、渗透性、表面活性、化学活性及生物活性等理化性能。该物质具有羟基、酚羟基、羧基、甲氧基等多种活性官能团、分子量在2000以上，没有固定分子模式。

碱木素属大分子结构，含氧官能团与Al³⁺、Cu²⁺等多价金属阳离子结合成络合物和环状螯合物，形成牢固的网上加网的立体结构，同时因分子有很大的表面积，类似疏松的海绵，故具有很强的吸附性，能使致密的坯体具有较大的吸釉性。分子间的长链结构互相交织，导致可塑泥料在外力的作用下，变形而不易开裂，可塑性得到提高。

据电瓷工业性试验表明，干坯强度可提高35～45%左右，但烧成强度并不随之提高，这与碱木素的化学组成有关。

总之，碱木素比腐植酸钠的使用效果要好得多，特别在工艺美术瓷和高档瓷上能提高成品率，而且能大大降低生产成本，缩短生产周期，有利于现代化生产。

碱木素系粉末固体，全溶于水，使用方便，运输也方便。尽管碱木素吸潮但不影响使用效果。

信息来源：中国陶瓷信息资源网