Focus on Cellulose ethers

CMC trong bùn men

Cốt lõi của gạch tráng men là men, là lớp da trên gạch có tác dụng biến đá thành vàng, giúp người thợ gốm có khả năng tạo ra những hoa văn sống động trên bề mặt. Trong quá trình sản xuất gạch tráng men, phải đảm bảo hiệu suất ổn định của quy trình sản xuất vữa tráng men để đạt được năng suất và chất lượng cao. Các chỉ số chính về hiệu suất quá trình của nó bao gồm độ nhớt, tính lưu động, độ phân tán, huyền phù, liên kết thân-men và độ mịn. Trong thực tế sản xuất, chúng tôi đáp ứng yêu cầu sản xuất bằng cách điều chỉnh công thức nguyên liệu gốm sứ và bổ sung thêm các chất phụ trợ hóa học, trong đó quan trọng nhất là: CMC carboxymethyl cellulose và đất sét để điều chỉnh độ nhớt, tốc độ thu nước và độ lưu động, trong đó CMC cũng có một hiệu ứng giải nén. Natri tripolyphosphate và chất khử keo lỏng PC67 có chức năng phân tán và khử ngưng tụ, chất bảo quản là tiêu diệt vi khuẩn và vi sinh vật để bảo vệ methyl cellulose. Trong quá trình lưu trữ lâu dài của bùn men, các ion trong bùn men và nước hoặc metyl tạo thành các chất không hòa tan và thixotropy, và nhóm metyl trong bùn men bị hỏng và tốc độ dòng chảy giảm. Bài viết này chủ yếu thảo luận về cách kéo dài thời gian methyl. Thời gian hiệu quả để ổn định hiệu suất của quá trình sản xuất bùn men chủ yếu bị ảnh hưởng bởi methyl CMC, lượng nước đi vào bóng, lượng cao lanh được rửa trong công thức, quy trình xử lý và sự ôi thiu.

1. Ảnh hưởng của nhóm metyl (CMC) đến tính chất của vữa men

Carboxymethyl cellulose CMClà một hợp chất đa anion có khả năng hòa tan trong nước tốt thu được sau khi biến đổi hóa học các sợi tự nhiên (cellulose kiềm và chất ether hóa axit chloroacetic), và nó cũng là một polyme hữu cơ. Chủ yếu sử dụng các đặc tính liên kết, giữ nước, phân tán huyền phù và khử ngưng tụ để làm cho bề mặt men mịn và dày đặc. Có các yêu cầu khác nhau về độ nhớt của CMC và nó được chia thành độ nhớt cao, trung bình, thấp và cực thấp. Các nhóm metyl có độ nhớt cao và thấp chủ yếu đạt được bằng cách điều chỉnh sự phân hủy xenlulo, tức là phá vỡ chuỗi phân tử xenlulo. Tác dụng quan trọng nhất là do oxy trong không khí gây ra. Các điều kiện phản ứng quan trọng để điều chế CMC có độ nhớt cao là rào cản oxy, xả nitơ, làm mát và đông lạnh, thêm chất liên kết ngang và chất phân tán. Theo quan sát của Sơ đồ 1, Sơ đồ 2 và Sơ đồ 3, có thể thấy rằng mặc dù độ nhớt của nhóm metyl có độ nhớt thấp thấp hơn so với nhóm metyl có độ nhớt cao, nhưng độ ổn định hiệu suất của bùn men là tốt hơn nhóm methyl có độ nhớt cao. Về trạng thái, nhóm methyl có độ nhớt thấp bị oxy hóa nhiều hơn nhóm methyl có độ nhớt cao và có chuỗi phân tử ngắn hơn. Theo khái niệm tăng entropy, đây là trạng thái ổn định hơn nhóm methyl có độ nhớt cao. Do đó, để theo đuổi sự ổn định của công thức, bạn có thể thử Tăng lượng nhóm methyl có độ nhớt thấp, sau đó sử dụng hai CMC để ổn định tốc độ dòng chảy, tránh biến động lớn trong sản xuất do tính không ổn định của một CMC.

2. Ảnh hưởng của lượng nước vào bi đến tính năng của vữa men

Nước trong công thức tráng men sẽ khác nhau do các quá trình khác nhau. Theo khoảng 38-45 gam nước được thêm vào 100 gam vật liệu khô, nước có thể bôi trơn các hạt bùn và hỗ trợ quá trình nghiền, đồng thời cũng có thể làm giảm tính thixotropy của bùn men. Sau khi quan sát Sơ đồ 3 và Sơ đồ 9, chúng ta có thể thấy rằng mặc dù tốc độ hỏng nhóm metyl sẽ không bị ảnh hưởng bởi lượng nước nhưng loại có ít nước sẽ dễ bảo quản hơn và ít bị kết tủa hơn trong quá trình sử dụng và bảo quản. Do đó, trong thực tế sản xuất của chúng tôi, tốc độ dòng chảy có thể được kiểm soát bằng cách giảm lượng nước vào bóng. Đối với quá trình phun men, có thể áp dụng trọng lượng riêng cao và tốc độ dòng chảy cao, nhưng khi đối mặt với men phun, chúng ta cần tăng lượng metyl và nước một cách thích hợp. Độ nhớt của men được sử dụng để đảm bảo bề mặt men mịn màng không có bột sau khi phun men.

3. Ảnh hưởng của hàm lượng cao lanh đến đặc tính bùn men

Cao lanh là một khoáng chất phổ biến. Thành phần chính của nó là khoáng chất kaolinit và một lượng nhỏ montmorillonit, mica, clorit, fenspat, v.v. Nó thường được sử dụng làm chất tạo huyền phù vô cơ và đưa alumina vào men. Tùy thuộc vào quá trình tráng men, nó dao động trong khoảng 7-15%. So sánh sơ đồ 3 với sơ đồ 4, chúng ta thấy rằng khi hàm lượng cao lanh tăng lên thì tốc độ dòng chảy của bùn men tăng lên và không dễ lắng. Điều này là do độ nhớt liên quan đến thành phần khoáng chất, kích thước hạt và loại cation trong bùn. Nói chung, hàm lượng montmorillonite càng nhiều thì hạt càng mịn, độ nhớt càng cao và sẽ không bị hỏng do sự ăn mòn của vi khuẩn nên không dễ thay đổi theo thời gian. Vì vậy, đối với men cần bảo quản lâu dài thì chúng ta nên tăng hàm lượng cao lanh.

4. Ảnh hưởng của thời gian xay xát

Quá trình nghiền của máy nghiền bi sẽ gây ra hư hỏng cơ học, làm nóng, thủy phân và các hư hỏng khác cho CMC. Qua so sánh sơ đồ 3, sơ đồ 5 và sơ đồ 7, chúng ta có thể thấy rằng mặc dù độ nhớt ban đầu của sơ đồ 5 thấp do nhóm metyl bị hư hại nghiêm trọng do thời gian nghiền bi dài nhưng độ mịn bị giảm do vật liệu như cao lanh và talc (độ mịn càng mịn, lực ion mạnh, độ nhớt càng cao) dễ bảo quản lâu và không dễ kết tủa. Mặc dù chất phụ gia được thêm vào lần cuối trong phương án 7 nhưng độ nhớt tuy tăng lớn hơn nhưng tốc độ hư hỏng cũng nhanh hơn. Điều này là do chuỗi phân tử càng dài thì càng dễ thu được nhóm metyl. Oxy sẽ mất hiệu suất. Ngoài ra, do hiệu suất nghiền bi thấp do không được thêm vào trước khi tinh chỉnh nên độ mịn của bùn cao và lực giữa các hạt cao lanh yếu nên bùn men lắng nhanh hơn.

5. Tác dụng của chất bảo quản

Bằng cách so sánh Thí nghiệm 3 với Thí nghiệm 6, bùn men được bổ sung chất bảo quản có thể duy trì độ nhớt mà không bị giảm trong thời gian dài. Điều này là do nguyên liệu chính của CMC là bông tinh chế, là một hợp chất polymer hữu cơ và cấu trúc liên kết glycosid của nó tương đối mạnh dưới tác dụng của enzyme sinh học. Dễ bị thủy phân, chuỗi cao phân tử của CMC sẽ bị phá vỡ không thể đảo ngược để tạo thành glucose từng phân tử một. Cung cấp nguồn năng lượng cho vi sinh vật và giúp vi khuẩn sinh sản nhanh hơn. CMC có thể được sử dụng làm chất ổn định huyền phù dựa trên trọng lượng phân tử lớn của nó, vì vậy sau khi bị phân hủy sinh học, tác dụng làm đặc vật lý ban đầu của nó cũng biến mất. Cơ chế hoạt động của chất bảo quản nhằm kiểm soát sự sống sót của vi sinh vật chủ yếu thể hiện ở khía cạnh vô hoạt. Thứ nhất, nó cản trở enzym của vi sinh vật, phá hủy quá trình trao đổi chất bình thường của chúng và ức chế hoạt động của enzym; thứ hai, nó làm đông tụ và biến tính protein của vi sinh vật, cản trở sự tồn tại và sinh sản của chúng; thứ ba, tính thấm của màng sinh chất ức chế sự đào thải và chuyển hóa các enzym trong các chất trong cơ thể, dẫn đến bất hoạt và biến đổi. Trong quá trình sử dụng chất bảo quản chúng ta sẽ thấy tác dụng sẽ yếu dần theo thời gian. Ngoài ảnh hưởng của chất lượng sản phẩm, chúng ta cũng cần xem xét lý do tại sao vi khuẩn phát triển khả năng kháng lại chất bảo quản được bổ sung lâu dài thông qua việc nhân giống và sàng lọc. Vì vậy trong thực tế quá trình sản xuất chúng ta nên thay thế các loại chất bảo quản khác nhau trong một khoảng thời gian.

6. Ảnh hưởng của việc bảo quản kín vữa men

Có hai nguyên nhân chính gây ra lỗi CMC. Một là quá trình oxy hóa do tiếp xúc với không khí, và hai là sự xói mòn do vi khuẩn do tiếp xúc. Tính lưu động và huyền phù của sữa và đồ uống mà chúng ta có thể thấy trong cuộc sống cũng được ổn định nhờ quá trình tinh chế và CMC. Chúng thường có thời hạn sử dụng khoảng 1 năm, tệ nhất là 3-6 tháng. Lý do chính là việc sử dụng công nghệ khử trùng và bảo quản kín, dự kiến ​​​​rằng men phải được niêm phong và bảo quản. Qua so sánh Sơ đồ 8 và Sơ đồ 9, chúng ta có thể thấy rằng men được bảo quản trong kho kín có thể duy trì hiệu suất ổn định trong thời gian dài hơn mà không bị kết tủa. Mặc dù kết quả đo tiếp xúc với không khí không đạt như mong đợi nhưng vẫn có thời gian bảo quản tương đối dài. Điều này là do thông qua lớp men được bảo quản trong túi kín sẽ cách ly sự ăn mòn của không khí và vi khuẩn, đồng thời kéo dài thời hạn sử dụng của metyl.

7. Ảnh hưởng của sự trì trệ đến CMC

Độ cứng là một quá trình quan trọng trong sản xuất men. Chức năng chính của nó là làm cho thành phần của nó đồng đều hơn, loại bỏ khí dư và phân hủy một số chất hữu cơ, để bề mặt men mịn hơn trong quá trình sử dụng mà không có lỗ kim, men lõm và các khuyết tật khác. Các sợi polymer CMC bị phá hủy trong quá trình nghiền bi được kết nối lại và tốc độ dòng chảy được tăng lên. Vì vậy, cần phải ôi thiu trong một thời gian nhất định, nhưng ôi lâu dài sẽ dẫn đến vi sinh vật sinh sản và hỏng CMC, dẫn đến lưu lượng giảm và tăng khí nên chúng ta cần tìm sự cân bằng về mặt thời gian, thường là 48-72 giờ, v.v. Tốt hơn là sử dụng bùn men. Trong thực tế sản xuất của một nhà máy nào đó, do sử dụng ít men nên lưỡi khuấy được điều khiển bằng máy tính, thời gian bảo quản men được kéo dài thêm 30 phút. Nguyên tắc chính là làm suy yếu quá trình thủy phân do khuấy và đun nóng CMC và sự gia tăng nhiệt độ. Vi sinh vật nhân lên, do đó kéo dài thời gian sử dụng của các nhóm metyl.


Thời gian đăng: Jan-04-2023
Trò chuyện trực tuyến WhatsApp!