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黄原胶在陶瓷工业中的增稠与成型效果

2025-02-11


黄原胶是一种由微生物发酵产生的胞外多糖,在陶瓷工业中具有良好的增稠与成型效果,以下是具体介绍:

一、增稠效果

1. 增稠原理:黄原胶分子由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸等组成,具有独特的线性主链和三糖侧链结构在水溶液中,它的侧链会与水分子通过氢键等相互作用形成稳定的网络结构,同时主链也会与其他分子或颗粒相互作用,限制它们的运动,从而增加体系的黏度,起到增稠作用。

2. 优势表现

高效增稠:只需添加少量的黄原胶就能显著提高陶瓷浆料的黏度。例如,在一些陶瓷坯体的制备中,添加0.1% - 0.5%的黄原胶,就能使浆料的黏度从几十mPa·s增加到几百甚至上千mPa·s,满足不同成型工艺对浆料黏度的要求。

良好的稳定性:黄原胶在较宽的温度范围(-18- 120℃)和pH值范围(2 - 12)内都能保持稳定的增稠效果。在陶瓷生产过程中,无论是在低温的储存阶段还是在高温的成型和烧制前期阶段,都能使浆料保持合适的黏度,不会因温度或pH值的小幅变化而出现黏度大幅波动。

假塑性:黄原胶具有明显的假塑性,即浆料在受到剪切力时,黏度会迅速降低,流动性增加,便于浆料的输送、搅拌和成型操作;当剪切力消失后,黏度又能快速恢复,有利于保持浆料在静置时的稳定性,防止浆料中的固体颗粒沉淀或分层。

二、成型效果

对坯体强度的影响:在陶瓷成型过程中,黄原胶能够在陶瓷颗粒之间形成桥梁和网络结构,将颗粒紧密地连接在一起,从而提高坯体的湿强度。例如,在采用注浆成型的陶瓷生产中,添加黄原胶后,坯体的湿强度可提高20% - 50%,使坯体在脱模和搬运过程中不易变形或破损,提高了成型的合格率。

对坯体均匀性的影响:黄原胶的增稠作用使得陶瓷浆料在成型过程中能够均匀地分布在模具中,避免了浆料的局部堆积或流失。同时,它能使陶瓷颗粒在浆料中均匀分散,减少了颗粒的团聚现象,从而保证了坯体的密度均匀性和微观结构的均匀性。这对于提高陶瓷制品的质量和性能非常重要,例如可以减少陶瓷在烧制过程中的收缩不均匀和开裂等缺陷。

对复杂形状成型的适应性:对于一些形状复杂的陶瓷制品,如具有精细花纹或薄壁结构的陶瓷部件,黄原胶能够有效地改善浆料的成型性能。由于其良好的增稠和流变性能,浆料能够更好地填充模具的各个角落和细节部位,准确地复制模具的形状,提高了复杂形状陶瓷制品的成型精度和质量。

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