众所周知,中(zhong)(zhong)国的美(mei)食文(wen)化(hua)历(li)史(shi)悠久、丰富多(duo)彩。其中(zhong)(zhong),拥有历(li)史(shi)传承的八大(da)菜(cai)(cai)系各具特色,鲁菜(cai)(cai)的咸鲜(xian)、川菜(cai)(cai)的麻辣、粤菜(cai)(cai)的鲜(xian)香、苏菜(cai)(cai)的清淡……,每个菜系都竭尽全力地展示着自己的别有风味。独特的风味源自于独特的配方,其实,配方中对口味影响最大的往往不是食材本身,而是调味剂。
相(xiang)对于食(shi)材,调味(wei)剂(ji)在菜(cai)品中的占比(bi)非常小,但其(qi)对口(kou)味(wei)的影(ying)响效果十分显(xian)著,甚至促成了八大菜(cai)系(xi)的历史演变(bian)。在特种陶瓷行业里,也(ye)有这(zhei)样一些(xie)“调味剂”,虽然在陶瓷配方里的添加量非常小,但在改善特种陶瓷的加工性能和提高特种陶瓷制品的性能方面具有十分重要的作用。在特种陶瓷领域,“调味剂”的种类日益增多,在提高陶瓷生产的精细化、功能化方面起着不可替代的作用。这些陶瓷行业里的“调味剂”,被称作陶瓷添加剂。
特种(zhong)陶(tao)瓷配方中“调味剂”的种类
陶(tao)瓷配方中,常用(yong)的“调味剂”包括分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂等,具体用途和种类如下表所示。
添加剂 |
用途 |
种类及举例 |
分散剂 |
防止(zhi)粉体团聚(ju),使各组分在介质中均匀(yun)分散 |
无机(ji)分(fen)散剂(ji):如硅酸钠、六偏(pian)磷酸钠等; 有(you)机分(fen)散剂:如硬脂(zhi)酸钠、脂(zhi)肪醇聚氧乙(yi)烯醚等; 高分子分散剂:如聚丙烯胺、聚乙烯醇(chun)等。 |
黏合剂 |
将粉(fen)体黏合(he)在(zai)一起,形成具备可(ke)(ke)粘接(jie)性、可(ke)(ke)加工(gong)性的生坯(pi) |
高分(fen)子(zi)粘(zhan)结剂:烧结时分(fen)解逸出(排胶),如淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素等。 |
增塑(su)剂 |
通(tong)过降低分子间力或润滑的方式提(ti)高生坯可塑(su)性 |
有机增塑剂:如邻苯二甲(jia)酸(suan)二丁酯、甘油等; 高(gao)分子(zi)增塑剂:聚乙烯基(ji)长链烷基(ji)醚、有机硅高(gao)分子(zi)等(deng)。 |
絮凝剂 |
促(cu)进浆(jiang)料系(xi)统的脱稳和聚集 |
无机絮凝剂:硫酸(suan)铝、三氯化铁等; 高(gao)分子絮(xu)凝(ning)剂:聚(ju)丙烯酸铵、聚(ju)氧化乙烯等。 |
矿化剂 |
降(jiang)低(di)陶(tao)瓷烧结温度、改善(shan)陶(tao)瓷性能(neng) |
助熔矿化剂:氧(yang)化钙、氧(yang)化镁(mei)、氧(yang)化钇等(deng); 增(zeng)韧矿化剂:氧化锆等; 着色矿化(hua)(hua)(hua)剂:氧化(hua)(hua)(hua)铈、氧化(hua)(hua)(hua)铷等。 |
消泡剂 |
用于陶瓷浆料的消泡 |
二甲基硅油、三羟(qiang)基聚醚等。 |
润滑剂 |
润湿(shi)粉体颗粒(li)表面,降低颗粒(li)之间以及(ji)颗粒(li)与模具内(nei)壁间的摩擦 |
硬(ying)脂酸钙、硬(ying)脂酸聚乙(yi)二(er)醇酯、聚己(ji)内酰胺等 |
几种典(dian)型“调味剂”介绍
分散(san)剂
在陶(tao)瓷浆料(liao)体(ti)系中(zhong),粉体(ti)颗粒(li)悬(xuan)(xuan)浮于溶剂(ji)介质中(zhong),具(ju)有团聚(ju)、沉淀的倾向。而(er)分散(san)剂(ji)的作(zuo)用(yong)就是阻碍这(zhei)种聚(ju)沉现象,使颗粒(li)能(neng)够均(jun)匀分散(san)、稳定悬(xuan)(xuan)浮。其分散(san)机理主要是“静电斥力”和“空间位阻”效应。
静电斥(chi)力(li)与(yu)空间位阻(zu)示(shi)意图
硅酸钠(na)俗称“水玻璃”,其液体形式为半透明或微透明粘稠状,能溶于水;遇酸则析出胶质沉淀。硅酸钠是一种PH调节剂和粒子悬浮剂,可以保持分散液的适度PH值,能使粒子有效悬浮。
脂肪醇(chun)聚氧乙烯醚(mi)是(shi)非离子型分散剂(ji)的(de)代表产品,产量(liang)大、品种(zhong)多,应用面广(guang)。采(cai)用不同(tong)规格的(de)脂肪醇(chun),加(jia)成不同(tong)量(liang)的(de)环(huan)氧乙烷可以得(de)到不同(tong)性(xing)能的(de)制品。一般而(er)言,随着疏水链的(de)增加(jia),制品的(de)分散性(xing)提(ti)高。其中,以C12~C16烷链配合6~9mol环氧乙烷的制品分散效果最好。
黏(nian)合剂
黏合(he)剂是(shi)通(tong)过分子间作用力将粉体黏合(he)在一起的。
聚乙烯(xi)醇(PVA)外观呈白色或微黄色,无毒;熔点228℃,相对密度1.31~1.34;一般情况下,其黏度指标与聚合度成正比关系,具有较佳的粘结性、柔韧性和耐磨性。
羧(suo)甲基纤(xian)维素(CMC)应用较为广泛,常用的是中低聚合度产品,溶解性强、黏度低,一般用于釉浆的制备。
增塑剂
增塑剂主要是通过润滑或降低分子间作用力(li)的(de)方式起增塑作用的(de)。
邻苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸酯类(lei)(lei)是(shi)最(zui)广泛应用(yong)的(de)增塑(su)剂(ji)(ji)(ji),一般作为主增塑(su)剂(ji)(ji)(ji)使用(yong),有通(tong)用(yong)增塑(su)剂(ji)(ji)(ji)之称。其中(zhong),邻苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸二(er)(er)己酯是(shi)此(ci)类(lei)(lei)增塑(su)剂(ji)(ji)(ji)中(zhong)产量最(zui)大、综合性(xing)能最(zui)优的(de)品种(zhong),它(ta)体现了成本、实(shi)用(yong)性(xing)和加工性(xing)能最(zui)理(li)想的(de)结合,被当做(zuo)通(tong)用(yong)增塑(su)剂(ji)(ji)(ji)的(de)标(biao)准。
絮凝剂
絮凝剂主(zhu)要作用是中和胶体(ti)粒子的表面(mian)电荷,降低胶体(ti)粒子的Zeta电位,如果Zeta电位趋于或等于零,凝聚效果最好。
硫酸铝一般为(wei)18结晶水化合物,形状为无色或白色的块、粒、片状结晶体,水溶液呈酸性。铝离子可以与带负电的胶粒吸引、中和,消除胶粒间的静电斥力,从而造成颗粒絮凝、沉淀。硫酸铝加和便宜、使用方便、凝聚力较高。但其PH适用范围较窄,在5.7~7.8之间。
硫酸铝
注:上述资料主要来源于(yu)《陶瓷添(tian)加剂》,沈一丁(ding),化(hua)学工业出版社。
作者(zhe):王京