朱彥秋　陳磊　王金鳳

摘 要：本文對陶瓷坯體增強劑在現(xiàn)代陶瓷坯體配方中遇到的問題進行了概述和分析。坯體的強度是建陶行業(yè)發(fā)展的一個瓶頸因素。除了找尋優(yōu)質原料，在增加坯體強度方面，企業(yè)應同時另辟蹊徑。

關鍵詞：坯體強度；增強劑；問題；解決方法；PVA

1 引言

坯體增強劑是建陶發(fā)展的共生技術，其發(fā)展史也就是建陶行業(yè)的發(fā)展史。目前建陶行業(yè)大部分使用羧甲基纖維素鈉作為坯體的增強劑，隨著建陶行業(yè)迅猛發(fā)展，作為不可再生資源的原礦坭越用越少，品質越來越差，坯體干燥強度低，從而導致干燥裂磚越來越多，羧甲基纖維素鈉已經(jīng)遠遠不能滿足建陶的要求，所以必須找出一個新的出路。

2 陶瓷坯體增強劑使用發(fā)展概況分析

2.1 陶瓷原礦坭分布及品質現(xiàn)狀

原礦坭是生產(chǎn)墻地磚的重要原料，對坯體的白度，特別是坯體強度有著決定性影響。廣東省的原礦黑坭資源得天獨厚，白度高，結合強度高，鋁含量高，鐵鈦鈣鎂含量低，生產(chǎn)的瓷質磚、拋光磚的品質優(yōu)于其他地區(qū)的產(chǎn)品。其他省份的拋光磚生產(chǎn)廠家一般都要使用廣東的黑坭才能生產(chǎn)出高檔的產(chǎn)品。目前，上海、浙江、法庫、高安、河北、山東和四川等省市的拋光磚生產(chǎn)廠家都使用廣東的黑坭。廣東黑坭的化學組成見表1。

目前，廣東黑坭由于開采過度，相比初期，黑坭品質已相差甚遠。不少廠家已開始使用混合坭、灰坭、咖啡坭等，然而產(chǎn)品的白度和強度等性能遠不如當初。不同地區(qū)的原料都有其特點，一般都是使用一部分廣東的黑坭，再混入一些本地區(qū)的坭類原料。

2.2 使用常規(guī)坯體增強劑常出現(xiàn)的問題

現(xiàn)在大多數(shù)陶瓷廠家使用的都是水溶性木質素鹽。一般加入量在0.01%～0.05%之間。具有一定的解凝性，可減少坯料研磨加水量，主要作用為強化干坯強度，降低破損率。在本世紀初用于陶瓷行業(yè)有著非常明顯的作用。進入2010年后， 廣東各地方的坭的品質大不如前，很多廠家出現(xiàn)了干坯強度不夠，破損率高的問題。水溶性木質素鹽已遠遠不能滿足陶瓷行業(yè)發(fā)展的需要。

2.3 引入高分子聚合物作為坯體增強劑的相關研究

2.3.1聚乙烯醇的基本信息及性能

聚乙烯醇，簡稱PVA，分子式為[C2H4O]n結構式為[CH2CHOH]n。聚乙烯醇是一種無色塑膠，由聚乙烯酯（通常為聚乙酸乙烯酯）受酸或堿水解作用而得。完全水解的聚乙烯醇，仍含約5%剩余乙酸基在內。聚乙烯醇的物理性質、抗水性及與韌化劑的混合性等與其水解程度有關，即與其在最終制品中的乙酸基與氫氧基之比例有關。聚乙烯醇對于有機溶劑及氣體皆為不透性，亦不能與之混和。除多元醇類、氨醇類以外，對能與水混合的多數(shù)溶劑皆能抗耐。完全水解的聚乙烯醇能溶于熱水。水解程度愈低，對水的抗力愈大，加入各種添加物亦能增加其抗水性。聚合物粘度可通過調節(jié)其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度進行控制。

2.3.2聚乙烯醇作為坯體增強劑的優(yōu)勢

聚乙烯醇是目前已發(fā)現(xiàn)的唯一具有水溶性且無毒的高聚物。它是近三十年來發(fā)展起來的高分子化合物，由于合成技術的不斷提高和價格的不斷下降，其用途日益廣泛，發(fā)展速度很快，其性能介于橡膠和塑料之間，因而作為坯體增強劑成為可能。

聚乙烯醇有很好的成膜性及粘合力。聚乙烯醇作為一種水溶性合成粘結劑，它的粘合機理是加熱時溶劑揮發(fā)，PVA分子緊密接觸依靠分子間的吸附作用形成具有一定機械性能的膜，從而發(fā)揮粘結劑的性能。因此，PVA碳鏈的長短及醇解度的大小直接影響著膜的物理機械性能。一般使用的PVA聚合度高，強度大，但目前使用的PVA聚合度1700有些過高，在實際使用過程中，易起漿皮。另外，PVA的醇解度，因影響著分子中疏水基團含量和分子間氫鍵的作用大小，所以醇解度的降低，同樣會引起膜機械性能的降低。但根據(jù)“相似相容”原理，疏水基團含量的改變會影響被粘物的粘接力。

3 使用PVA相關數(shù)據(jù)的分析

3.1 加入不同比例的PVA對漿料性能的影響

表2是各配方化學組成，表3是相同球磨狀態(tài)下，不同漿料性能對比。從表2和表3可知，PVA的加入量對流動性有影響，加入越多，流動性越差。所以，擬取1#和3#噴霧造粒進行對比實驗。

3.2 加入PVA的粉料顆粒在放大鏡下的區(qū)別

1#粉料顆粒周圍粗糙不平，有很多細小的毛刺，有較多的空心粒子，振動易碎。3#粉料顆粒周圍平整光滑，無毛刺，基本沒有空心粒子，振動不易碎。加入PVA后粉料性能得到了明顯的提升。

3.3 加入PVA的粉料在成型后各工序的對比

3.3.1壓機和燒成工序的對比

表4是相同壓力和溫度下1#和3#粉料的干坯和成品強度對比，從表中不難看出，引入0.02%的PVA即可明顯增加干坯強度。

3.3.2吸水率和燒后尺寸對比

表5是1#和3#粉料制備的成品（以下簡稱1#成品和3#成品）吸水率和燒后尺寸，從表中來看，成品吸水率和尺寸基本一致。

3.3.3磚形對比

圖1和圖2分別是1#和3#成品的出窯變形圖。從圖中不難看出，兩者的出窯變形變化不大，比較相近。

圖3和圖4分別是1#和3#成品的拋光變形圖。從圖中可發(fā)現(xiàn)，3#成品的拋光變形優(yōu)于1#成品，變形尺寸小，沒有后期反彈變形。

4 結論

（1） 通過觀察發(fā)現(xiàn)，加入PVA后粉料本身性能得到了明顯的好轉，有助于更好的成型。

（2） 從實驗數(shù)據(jù)看，在加入PVA后干坯強度有明顯的改善，可在一定程度上減少干燥裂磚的發(fā)生，有效降低生產(chǎn)損耗。

（3） 加入PVA對磚坯的抗折強度無太大影響

（4） 磚坯在吸水率、燒后尺寸和變形方面變化不大。

因此，從定性方面分析，加入PVA對干燥強度有一定程度的改善，可在工廠試驗后加入使用。

參考文獻

[1] 蔡飛虎，馮國娟.陶瓷墻地磚生產(chǎn)技術[M].武漢理工大學出版社，

2011，

[2] 李家駒，繆松蘭，馬鐵成等.陶瓷工藝學[M].中國輕工業(yè)出版社，

2007.

[3] 中國硅酸鹽學會.硅酸鹽辭典[M].中國建筑工業(yè)出版社，1983.

[4] 于國波.一次快燒墻地磚常見缺陷分析[J].建材技術-陶瓷，1991（1）.

[5] 公方杰..瓷質磚裂紋缺陷分析[J].陶瓷，1995（5）.endprint

摘 要：本文對陶瓷坯體增強劑在現(xiàn)代陶瓷坯體配方中遇到的問題進行了概述和分析。坯體的強度是建陶行業(yè)發(fā)展的一個瓶頸因素。除了找尋優(yōu)質原料，在增加坯體強度方面，企業(yè)應同時另辟蹊徑。

關鍵詞：坯體強度；增強劑；問題；解決方法；PVA

1 引言

坯體增強劑是建陶發(fā)展的共生技術，其發(fā)展史也就是建陶行業(yè)的發(fā)展史。目前建陶行業(yè)大部分使用羧甲基纖維素鈉作為坯體的增強劑，隨著建陶行業(yè)迅猛發(fā)展，作為不可再生資源的原礦坭越用越少，品質越來越差，坯體干燥強度低，從而導致干燥裂磚越來越多，羧甲基纖維素鈉已經(jīng)遠遠不能滿足建陶的要求，所以必須找出一個新的出路。

2 陶瓷坯體增強劑使用發(fā)展概況分析

2.1 陶瓷原礦坭分布及品質現(xiàn)狀

原礦坭是生產(chǎn)墻地磚的重要原料，對坯體的白度，特別是坯體強度有著決定性影響。廣東省的原礦黑坭資源得天獨厚，白度高，結合強度高，鋁含量高，鐵鈦鈣鎂含量低，生產(chǎn)的瓷質磚、拋光磚的品質優(yōu)于其他地區(qū)的產(chǎn)品。其他省份的拋光磚生產(chǎn)廠家一般都要使用廣東的黑坭才能生產(chǎn)出高檔的產(chǎn)品。目前，上海、浙江、法庫、高安、河北、山東和四川等省市的拋光磚生產(chǎn)廠家都使用廣東的黑坭。廣東黑坭的化學組成見表1。

目前，廣東黑坭由于開采過度，相比初期，黑坭品質已相差甚遠。不少廠家已開始使用混合坭、灰坭、咖啡坭等，然而產(chǎn)品的白度和強度等性能遠不如當初。不同地區(qū)的原料都有其特點，一般都是使用一部分廣東的黑坭，再混入一些本地區(qū)的坭類原料。

2.2 使用常規(guī)坯體增強劑常出現(xiàn)的問題

現(xiàn)在大多數(shù)陶瓷廠家使用的都是水溶性木質素鹽。一般加入量在0.01%～0.05%之間。具有一定的解凝性，可減少坯料研磨加水量，主要作用為強化干坯強度，降低破損率。在本世紀初用于陶瓷行業(yè)有著非常明顯的作用。進入2010年后， 廣東各地方的坭的品質大不如前，很多廠家出現(xiàn)了干坯強度不夠，破損率高的問題。水溶性木質素鹽已遠遠不能滿足陶瓷行業(yè)發(fā)展的需要。

2.3 引入高分子聚合物作為坯體增強劑的相關研究

2.3.1聚乙烯醇的基本信息及性能

聚乙烯醇，簡稱PVA，分子式為[C2H4O]n結構式為[CH2CHOH]n。聚乙烯醇是一種無色塑膠，由聚乙烯酯（通常為聚乙酸乙烯酯）受酸或堿水解作用而得。完全水解的聚乙烯醇，仍含約5%剩余乙酸基在內。聚乙烯醇的物理性質、抗水性及與韌化劑的混合性等與其水解程度有關，即與其在最終制品中的乙酸基與氫氧基之比例有關。聚乙烯醇對于有機溶劑及氣體皆為不透性，亦不能與之混和。除多元醇類、氨醇類以外，對能與水混合的多數(shù)溶劑皆能抗耐。完全水解的聚乙烯醇能溶于熱水。水解程度愈低，對水的抗力愈大，加入各種添加物亦能增加其抗水性。聚合物粘度可通過調節(jié)其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度進行控制。

2.3.2聚乙烯醇作為坯體增強劑的優(yōu)勢

聚乙烯醇是目前已發(fā)現(xiàn)的唯一具有水溶性且無毒的高聚物。它是近三十年來發(fā)展起來的高分子化合物，由于合成技術的不斷提高和價格的不斷下降，其用途日益廣泛，發(fā)展速度很快，其性能介于橡膠和塑料之間，因而作為坯體增強劑成為可能。

聚乙烯醇有很好的成膜性及粘合力。聚乙烯醇作為一種水溶性合成粘結劑，它的粘合機理是加熱時溶劑揮發(fā)，PVA分子緊密接觸依靠分子間的吸附作用形成具有一定機械性能的膜，從而發(fā)揮粘結劑的性能。因此，PVA碳鏈的長短及醇解度的大小直接影響著膜的物理機械性能。一般使用的PVA聚合度高，強度大，但目前使用的PVA聚合度1700有些過高，在實際使用過程中，易起漿皮。另外，PVA的醇解度，因影響著分子中疏水基團含量和分子間氫鍵的作用大小，所以醇解度的降低，同樣會引起膜機械性能的降低。但根據(jù)“相似相容”原理，疏水基團含量的改變會影響被粘物的粘接力。

3 使用PVA相關數(shù)據(jù)的分析

3.1 加入不同比例的PVA對漿料性能的影響

表2是各配方化學組成，表3是相同球磨狀態(tài)下，不同漿料性能對比。從表2和表3可知，PVA的加入量對流動性有影響，加入越多，流動性越差。所以，擬取1#和3#噴霧造粒進行對比實驗。

3.2 加入PVA的粉料顆粒在放大鏡下的區(qū)別

1#粉料顆粒周圍粗糙不平，有很多細小的毛刺，有較多的空心粒子，振動易碎。3#粉料顆粒周圍平整光滑，無毛刺，基本沒有空心粒子，振動不易碎。加入PVA后粉料性能得到了明顯的提升。

3.3 加入PVA的粉料在成型后各工序的對比

3.3.1壓機和燒成工序的對比

表4是相同壓力和溫度下1#和3#粉料的干坯和成品強度對比，從表中不難看出，引入0.02%的PVA即可明顯增加干坯強度。

3.3.2吸水率和燒后尺寸對比

表5是1#和3#粉料制備的成品（以下簡稱1#成品和3#成品）吸水率和燒后尺寸，從表中來看，成品吸水率和尺寸基本一致。

3.3.3磚形對比

圖1和圖2分別是1#和3#成品的出窯變形圖。從圖中不難看出，兩者的出窯變形變化不大，比較相近。

圖3和圖4分別是1#和3#成品的拋光變形圖。從圖中可發(fā)現(xiàn)，3#成品的拋光變形優(yōu)于1#成品，變形尺寸小，沒有后期反彈變形。

4 結論

（1） 通過觀察發(fā)現(xiàn)，加入PVA后粉料本身性能得到了明顯的好轉，有助于更好的成型。

（2） 從實驗數(shù)據(jù)看，在加入PVA后干坯強度有明顯的改善，可在一定程度上減少干燥裂磚的發(fā)生，有效降低生產(chǎn)損耗。

（3） 加入PVA對磚坯的抗折強度無太大影響

（4） 磚坯在吸水率、燒后尺寸和變形方面變化不大。

因此，從定性方面分析，加入PVA對干燥強度有一定程度的改善，可在工廠試驗后加入使用。

參考文獻

[1] 蔡飛虎，馮國娟.陶瓷墻地磚生產(chǎn)技術[M].武漢理工大學出版社，

2011，

[2] 李家駒，繆松蘭，馬鐵成等.陶瓷工藝學[M].中國輕工業(yè)出版社，

2007.

[3] 中國硅酸鹽學會.硅酸鹽辭典[M].中國建筑工業(yè)出版社，1983.

[4] 于國波.一次快燒墻地磚常見缺陷分析[J].建材技術-陶瓷，1991（1）.

[5] 公方杰..瓷質磚裂紋缺陷分析[J].陶瓷，1995（5）.endprint

摘 要：本文對陶瓷坯體增強劑在現(xiàn)代陶瓷坯體配方中遇到的問題進行了概述和分析。坯體的強度是建陶行業(yè)發(fā)展的一個瓶頸因素。除了找尋優(yōu)質原料，在增加坯體強度方面，企業(yè)應同時另辟蹊徑。

關鍵詞：坯體強度；增強劑；問題；解決方法；PVA

1 引言

坯體增強劑是建陶發(fā)展的共生技術，其發(fā)展史也就是建陶行業(yè)的發(fā)展史。目前建陶行業(yè)大部分使用羧甲基纖維素鈉作為坯體的增強劑，隨著建陶行業(yè)迅猛發(fā)展，作為不可再生資源的原礦坭越用越少，品質越來越差，坯體干燥強度低，從而導致干燥裂磚越來越多，羧甲基纖維素鈉已經(jīng)遠遠不能滿足建陶的要求，所以必須找出一個新的出路。

2 陶瓷坯體增強劑使用發(fā)展概況分析

2.1 陶瓷原礦坭分布及品質現(xiàn)狀

原礦坭是生產(chǎn)墻地磚的重要原料，對坯體的白度，特別是坯體強度有著決定性影響。廣東省的原礦黑坭資源得天獨厚，白度高，結合強度高，鋁含量高，鐵鈦鈣鎂含量低，生產(chǎn)的瓷質磚、拋光磚的品質優(yōu)于其他地區(qū)的產(chǎn)品。其他省份的拋光磚生產(chǎn)廠家一般都要使用廣東的黑坭才能生產(chǎn)出高檔的產(chǎn)品。目前，上海、浙江、法庫、高安、河北、山東和四川等省市的拋光磚生產(chǎn)廠家都使用廣東的黑坭。廣東黑坭的化學組成見表1。

目前，廣東黑坭由于開采過度，相比初期，黑坭品質已相差甚遠。不少廠家已開始使用混合坭、灰坭、咖啡坭等，然而產(chǎn)品的白度和強度等性能遠不如當初。不同地區(qū)的原料都有其特點，一般都是使用一部分廣東的黑坭，再混入一些本地區(qū)的坭類原料。

2.2 使用常規(guī)坯體增強劑常出現(xiàn)的問題

現(xiàn)在大多數(shù)陶瓷廠家使用的都是水溶性木質素鹽。一般加入量在0.01%～0.05%之間。具有一定的解凝性，可減少坯料研磨加水量，主要作用為強化干坯強度，降低破損率。在本世紀初用于陶瓷行業(yè)有著非常明顯的作用。進入2010年后， 廣東各地方的坭的品質大不如前，很多廠家出現(xiàn)了干坯強度不夠，破損率高的問題。水溶性木質素鹽已遠遠不能滿足陶瓷行業(yè)發(fā)展的需要。

2.3 引入高分子聚合物作為坯體增強劑的相關研究

2.3.1聚乙烯醇的基本信息及性能

聚乙烯醇，簡稱PVA，分子式為[C2H4O]n結構式為[CH2CHOH]n。聚乙烯醇是一種無色塑膠，由聚乙烯酯（通常為聚乙酸乙烯酯）受酸或堿水解作用而得。完全水解的聚乙烯醇，仍含約5%剩余乙酸基在內。聚乙烯醇的物理性質、抗水性及與韌化劑的混合性等與其水解程度有關，即與其在最終制品中的乙酸基與氫氧基之比例有關。聚乙烯醇對于有機溶劑及氣體皆為不透性，亦不能與之混和。除多元醇類、氨醇類以外，對能與水混合的多數(shù)溶劑皆能抗耐。完全水解的聚乙烯醇能溶于熱水。水解程度愈低，對水的抗力愈大，加入各種添加物亦能增加其抗水性。聚合物粘度可通過調節(jié)其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度進行控制。

2.3.2聚乙烯醇作為坯體增強劑的優(yōu)勢

聚乙烯醇是目前已發(fā)現(xiàn)的唯一具有水溶性且無毒的高聚物。它是近三十年來發(fā)展起來的高分子化合物，由于合成技術的不斷提高和價格的不斷下降，其用途日益廣泛，發(fā)展速度很快，其性能介于橡膠和塑料之間，因而作為坯體增強劑成為可能。

聚乙烯醇有很好的成膜性及粘合力。聚乙烯醇作為一種水溶性合成粘結劑，它的粘合機理是加熱時溶劑揮發(fā)，PVA分子緊密接觸依靠分子間的吸附作用形成具有一定機械性能的膜，從而發(fā)揮粘結劑的性能。因此，PVA碳鏈的長短及醇解度的大小直接影響著膜的物理機械性能。一般使用的PVA聚合度高，強度大，但目前使用的PVA聚合度1700有些過高，在實際使用過程中，易起漿皮。另外，PVA的醇解度，因影響著分子中疏水基團含量和分子間氫鍵的作用大小，所以醇解度的降低，同樣會引起膜機械性能的降低。但根據(jù)“相似相容”原理，疏水基團含量的改變會影響被粘物的粘接力。

3 使用PVA相關數(shù)據(jù)的分析

3.1 加入不同比例的PVA對漿料性能的影響

表2是各配方化學組成，表3是相同球磨狀態(tài)下，不同漿料性能對比。從表2和表3可知，PVA的加入量對流動性有影響，加入越多，流動性越差。所以，擬取1#和3#噴霧造粒進行對比實驗。

3.2 加入PVA的粉料顆粒在放大鏡下的區(qū)別

1#粉料顆粒周圍粗糙不平，有很多細小的毛刺，有較多的空心粒子，振動易碎。3#粉料顆粒周圍平整光滑，無毛刺，基本沒有空心粒子，振動不易碎。加入PVA后粉料性能得到了明顯的提升。

3.3 加入PVA的粉料在成型后各工序的對比

3.3.1壓機和燒成工序的對比

表4是相同壓力和溫度下1#和3#粉料的干坯和成品強度對比，從表中不難看出，引入0.02%的PVA即可明顯增加干坯強度。

3.3.2吸水率和燒后尺寸對比

表5是1#和3#粉料制備的成品（以下簡稱1#成品和3#成品）吸水率和燒后尺寸，從表中來看，成品吸水率和尺寸基本一致。

3.3.3磚形對比

圖1和圖2分別是1#和3#成品的出窯變形圖。從圖中不難看出，兩者的出窯變形變化不大，比較相近。

圖3和圖4分別是1#和3#成品的拋光變形圖。從圖中可發(fā)現(xiàn)，3#成品的拋光變形優(yōu)于1#成品，變形尺寸小，沒有后期反彈變形。

4 結論

（1） 通過觀察發(fā)現(xiàn)，加入PVA后粉料本身性能得到了明顯的好轉，有助于更好的成型。

（2） 從實驗數(shù)據(jù)看，在加入PVA后干坯強度有明顯的改善，可在一定程度上減少干燥裂磚的發(fā)生，有效降低生產(chǎn)損耗。

（3） 加入PVA對磚坯的抗折強度無太大影響

（4） 磚坯在吸水率、燒后尺寸和變形方面變化不大。

因此，從定性方面分析，加入PVA對干燥強度有一定程度的改善，可在工廠試驗后加入使用。

參考文獻

[1] 蔡飛虎，馮國娟.陶瓷墻地磚生產(chǎn)技術[M].武漢理工大學出版社，

2011，

[2] 李家駒，繆松蘭，馬鐵成等.陶瓷工藝學[M].中國輕工業(yè)出版社，

2007.

[3] 中國硅酸鹽學會.硅酸鹽辭典[M].中國建筑工業(yè)出版社，1983.

[4] 于國波.一次快燒墻地磚常見缺陷分析[J].建材技術-陶瓷，1991（1）.

[5] 公方杰..瓷質磚裂紋缺陷分析[J].陶瓷，1995（5）.endprint