中國粉體網(wǎng)訊 為了追求白度,陶瓷行業(yè)上下做了非常多的工作。從人工成本高昂的人工揀選物料,存在環(huán)保危險(xiǎn)的酸洗除鐵,到投資巨大的高強(qiáng)磁除鐵,甚至都開發(fā)出了生物除鐵,想從根本上將陶瓷原料中的含色雜質(zhì)鐵及其化合物除掉,或者盡量降低其含量。在除鐵實(shí)在無法進(jìn)行下去的情況下,甚至有企業(yè)往配方里加入昂貴的硅酸鋯類增白劑,可謂為了增白,使出了千方百計(jì),絞掉了無數(shù)腦汁。
首先,我們有必要了解下白度在陶瓷原料上的概念。
當(dāng)一束光線入射至物體表面時(shí),可以同時(shí)發(fā)生鏡面反射、漫反射、透射等光學(xué)現(xiàn)象。白度反應(yīng)入射光在原料上的漫反射光線的強(qiáng)弱程度。因此,如果希望原料的白度高,就是希望原料燒的餅漫反射強(qiáng),就體現(xiàn)在燒后的原料餅吸光弱、燒后透光率低以及燒后光澤度弱等。
原料的燒后餅吸光弱,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
一是,原料本身的帶色雜質(zhì)。帶色雜質(zhì)吸收光線,導(dǎo)致白度下降。這是目前陶瓷原料增白的主攻方向。
另一方面,則是原料里面的有機(jī)物及其燒成過程影響。如果原料中帶有有機(jī)物,尤其是高碳鏈長度即燃點(diǎn)高的有機(jī)物,如樹根、煤炭之類的,而恰好原料又是泥類原料,這類原料顆粒度很細(xì),打的餅在燒成過程中,空氣很難在內(nèi)部流通的,在建陶快速過程中,很容易出現(xiàn)炭化黑心現(xiàn)象,導(dǎo)致原料的白度下降。
燒后透光率低,這個(gè)與原料的熔劑性元素含量以及原料礦物組成有關(guān)。毫無疑問,原料組成中的熔劑性元素含量越多,如鋰、鉀、鈉、鈣等,尤其是鈉元素,那么燒后的原料餅的白度是越低的。
因?yàn)樵跓笤现行纬闪瞬A,而玻璃相是透光的,?dǎo)致光損失,這樣降低了測試白度。有意思的是礦物組成,如果同等組成的原料,一個(gè)是天然原料,一個(gè)是配料出來的原料,尤其是往原料里面配的是難熔性原料如石英砂,筆者認(rèn)為配的原料燒后白度和天然原料有一定的差別。其中主要原因是在燒成過程中,原料均勻混合度對(duì)燒成性能有一定影響所致。
光澤度及反射光強(qiáng)弱體現(xiàn)在原料燒的餅的表面平整度方面,也是與原料的組成和顆粒度有關(guān)。
一方面,原料組分中熔劑性元素越高,其中高折射率如BaO越多,打餅燒后,表面的平整度越好,那么漫反射就越強(qiáng),體現(xiàn)白度降低。
另一方面,在產(chǎn)生玻璃相含量少的時(shí)候,原料的顆粒度對(duì)白度影響非常大。如果白色的物料含量高,同時(shí)物料非常細(xì)膩的話,那么燒的原料餅不單是表面的細(xì)原料顆粒對(duì)光線有漫反射現(xiàn)象,同時(shí)往內(nèi)部的淺層原料顆粒也有一定的光線反射現(xiàn)象,當(dāng)然,表面發(fā)射是白度提升的最佳方式,指望射入內(nèi)部的光線再反射出來,是低概率事件。
因此,在這種情況下,白色物料的細(xì)膩程度決定就決定了物料的白度高低。如硅酸鋯增白,我們往往看到,在燒結(jié)程度低,玻璃相少的情況下,硅酸鋯越細(xì),當(dāng)作增白劑加入到原料中,增白的效果越強(qiáng)。但事情也有雙面性,顆粒度越小,那么燒成玻璃相的趨勢越大,如果變成了玻璃,非但沒有了增白效果,反而是削弱了。
總的來說,在同樣燒結(jié)程度情況下,白度的最大影響因素,還是體現(xiàn)在著色元素含量上。不過了解下原料雜質(zhì)含量,顆粒度可能對(duì)白度的影響方向,也是有一定的借鑒意義。
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