Đang tải... (xem toàn văn)
Gạch men là một trong những vật liệu xây dựng giúp ngôi nhà có tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên nó đang bị cạnh trang quyết liệt trên thị trường do có nhiều công ty trong nước cũng như nước ngoài đầu tư kinh doanh sản xuất. Men frit dễ sử dụng hơn các loại men cổ điển khác và an toàn hơn, men frit ứng dụng chủ yếu trong ngành gốm sứ, nhưng dựa vào đặc tính của nó thì có thể ứng dụng trong nhiều ngành khác nữa, góp phần làm tăng tính thẩm mỹ.
NIÊN LUẬN KHÓA 35 (2011 - 2015) ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MEN FRIT Cán hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC TUYỀN PHẠM THỊ MỸ LIÊN I. MỞ ĐẦU Việt Nam nước trình công nghiệp hóa - đại hóa hội nhập kinh tế giới. Gạch men vật liệu xây dựng giúp nhà có tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên bị cạnh trang liệt thị trường có nhiều công ty nước nước đầu tư kinh doanh sản xuất. Men frit dễ sử dụng loại men cổ điển khác an toàn hơn, men frit ứng dụng chủ yếu ngành gốm sứ, dựa vào đặc tính ứng dụng nhiều ngành khác nữa, góp phần làm tăng tính thẩm mỹ. II. NỘI DUNG 1. 1. Tổng quan Frit, men Frit 1.1. Men 1.1.1. Khái niệm men. Định nghĩa: Men chất lớp thủy tinh mỏng, chiều dày từ 0,1-0,4 mm phủ lên bề mặt xương gốm sứ. Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ nóng chảy xương, thông thường khoảng 900-1400 oC. 1.1.3. Công thức men Seger đưa cách xếp ôxít có thành phần men thành nhóm chính: ôxít bazơ, ôxít axít ôxít lưỡng tính. Các nhóm xếp theo trình tự sau tập hợp gọi công thức Seger men: 1RO.x.Al2O3.y.SiO2.z.B2O3 Trong đó: - R kim loại: Pb, K, Na, Ca, Mg, Ba, Li, Zn - Ôxít lưỡng tính chủ yếu Al2O3. - Ôxít axít bao gồm SiO2 chính, có thêm B2O3. Theo cách thànhsản phần xuất 1.2. Frit. 1.2.1. Khái niệm Frit trình nấu chảy trước phối liệu nhiệt độ cao sau làm lạnh đột ngột nước lạnh để tạo hạt nhỏ giúp trình nghiền dễ 1.3. Men frit Hình ảnh: Men frit 2. Phân loại frit, men frit. 2.1. Phân loại frit. Frit khó chảy Frit dễ chảy Frit Frit có t nc trung bình Frit đục 2.1. Phân loại frit. Frit màu Frit malt Đôlômit ( nguyên liệu cung cấp MgO, CaO ) Hình ảnh: Bột Dolomite Hình ảnh: Dolomite Đôlomit: công thức hóa học tinh thể CaMg(CO3)2 CaCO3.MgCO3 Đôlômit nguyên liệu cung cấp đồng thời MgO CaO. Khi dùng đôlômit, xảy thủy hóa chậm CaO MgO. o Ở nhiệt độ cao 600 C xảy phản ứng phân hủy CaCO3 CaCO3 → CaO + CO2 o MgCO3 phân hủy nhiệt độ thấp hơn, khoảng 400-480 C MgCO3 → MgO + CO2 Tràng thạch (Felspat) (nguyên liệu cung cấp Al2O3, SiO2, K2O, Na2O) Hình ảnh: Fenspat Hình ảnh: Tràng thạch Tràng thạch hợp chất silicat_alumin không chứa nước. Tràng thạch nguyên liệu cung cấp đồng thời SiO2, Al2O3 lượng K2O, Na2O, CaO. Trong công nghệ gốm sứ tràng thạch nguyên liệu gầy tính dẻo. Tràng thạch đóng vai trò chất chảy mộc men gốm sứ. Tràng thạch chia làm loại: Tràng thạch Natri Tràng thạch Kali Tràng thạch Canxi 3.1.2. Nhóm nguyên liệu nhân tạo a. Oxyt nhôm (Al2O3) Sản phẩm công nghiệp thường dạng Al2O3. b. Axit boric (H3BO3) Axit boric có 56,45% B2O3, có dạng bột, tinh thể màu trắng chứa lượng nước. c. Nguyên liệu cung cấp oxyt chì (PbO) Các nguyên liệu cung cấp oxyt chì PbO (trắng), minium Pb 3O4 (chì đỏ ), bazơ chì cacbonat (2PbCO3.Pb(OH)2), chì sunfua PbS. Trong công nghiệp thường dùng hai loại chính: Oxyt chì (PbO) Minium (Pb3O4) d. Oxyt kiềm (R2O) Nguyên liệu cung cấp oxyt natri (Na2O) o o Sunfat natri (Na2SO4): nóng chảy nhiệt độ 884 C, phân hủy thành Na2O nhiệt độ 1200-1220 C. o o Cacbonat natri (sôđa Na2CO3): có nhiệt độ nóng chảy 852 C, phân hủy thành Na2O nhiệt độ 1750 C Na2CO3 → Na2O + CO2 Natri nitrat (NaNO3): chất oxy hóa mạnh sử dụng nhiều men khử. Natri clorua (NaCl): muối NaCl tinh thể không màu, tan mạnh nước, sử dụng men muối. Nguyên liệu cung cấp oxyt kali (K2O) • Kali cacbonat (K2CO3) • Kali nitrat (KNO3) KNO3 → KNO2 + O2 4KNO3 → 2K2O + O2 + 4NO2 Nguyên liệu cung cấp oxyt liti (Li2O) Nguyên liệu cung cấp Li2O Li2CO3 LiF. + Li2CO3: có màu trắng, tan nước o + LiF: bột màu trắng, không tan nước, bay nhiệt độ 1000 C. e. Oxyt zircon (ZrO2) Nguyên liệu cung cấp oxyt zircon zircon silicat. • ZrO2: chất nặng, có màu trắng đến vàng, không tan nước • ZrSiO4 tồn tự nhiên dạng khoáng zircon (ZrO2.SiO2), hợp chất không tan nước. f. Nguyên liệu cung cấp oxyt bari (BaO) + BaCO3 + BaSO4 + BaCl2.2H2O + Ba(NO3)2 g. Nguyên liệu cung cấp oxyt kẽm (ZnO) ZnO cung cấp dạng oxyt công nghiệp. Trong tự nhiên, tồn dạng kẽm orthosilicat 2ZnO.SiO hợp chất ZnO.B2O3 3ZnO.P2O5 3.2. Nguyên liệu để sản xuất men frit 3.2.1. Frit. Là thành phần men frit, chiếm từ 65-83% 3.2.2. Cao lanh. Hình ảnh: Một mẫu Cao lanh Cao lanh có thành phần khoáng caolinit nên cao lanh dẻo đất sét.Do cao lanh có tính dẻo nên người ta đưa cao lanh vào men frit để chống lắng tăng độ dẻo men. 3.2.3. Đất sét Đất sét nguyên liệu cung cấp đồng thời Al2O3 SiO2, thành phần có lẫn cát, đá vôi, tràng thạch tạp chất khác. Nhờ có tính dẻo độ phân tán cao nên đất sét có vai trò đặc biệt quan trọng men frit, tăng tính dẻo men chống lại sa lắng frit frit tính dẻo Hình ảnh: Đất sét • • Ngoài có thêm số chất điện giải. CMC: cacboxyl metyl celulos STPP: sodium tripoly photphat Khi sản xuất men, người ta đưa CMC vì: - Nó tác nhân gắn kết cho men giúp men có độ dán phun, chậm khô, cải thiện độ dàn bề mặt men giảm bụi men. - Tăng độ nhớt men chống sa lắng. Khi sản xuất men, người ta đưa STPP vì: - Nó làm tăng hiệu trình nghiền. - Giảm độ nhớt men. - Tăng tính linh động men, để giảm độ ẩm men. 3.3. Vai trò oxit men frit 3.3.1. SiO2 - SiO2 đưa vào từ cát quartz, cao lanh, đất sét, tràng thạch - Silicat thành phần hợp chất thủy tinh khả tạo thành pha thủy tinh tác dụng chất chảy khoảng nhiệt độ rộng. Quarzit có tác dụng giảm hệ số giãn nở men, chống lại tượng nứt men, đặc biệt quarzit nghiền mịn. 3.3.2. B2O3 - B2O3 đưa vào men dạng axit boric H3BO3, muối borat Na2O.2B2O3.10H2O, khoáng colemanic 2CaO.2B2O3.5H2O. - Tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy men - Giúp chảy oxit màu, tăng độ sáng, làm giảm độ nhớt hạ thấp hệ số giãn nở nhiệt men. - Tạo lớp trung gian tốt CaO có tác dụng chống nứt, làm bề mặt men nhẵn đều. - 3.3.3. Kiềm _ K2O, Na2O, Li2O Kiềm đưa vào dạng muối nitơrat, muối clorua, muối cacbonat, tràng thạch nephelin. • • Ưu điểm: kiềm vừa không độc, không màu , rẻ tiền. Kiềm chất trợ dung mạnh (chất chảy), làm giảm nhiệt độ nung sản phẩm. Kiềm có tác dụng làm màu vàng men chì, có khả hòa tan mạnh oxyt màu • • • Kiềm làm tăng hệ số giãn nở nhiệt men Nhược điểm: khoảng chảy hẹp nên việc nung men khó. kết tinh dể hòa tan nước nên cần phải frit hóa. 3.3.4. CaO CaO đưa vào dạng CaCO3 tinh khiết, đôlômit, đá vôi, đá phấn. Tác dụng: • • • làm tăng độ cứng giảm hệ số giãn nở nhiệt men Tạo men mờ hay men đục 3.3.5. BaO Thường đưa vào dạng BaCO3. • • BaO làm tăng độ bóng men. BaO tác nhân gây chảy, thay cho PbO không độc. 3.3.6. MgO MgO đưa vào dưới dạng đôlômit, MgCO3, talc 3MgO.4SiO2.H2O. • • Tác dụng tạo đục. Chống nứt men làm tăng độ bóng cho men. 3.3.7. ZnO ZnO cung cấp dạng oxyt công nghiệp (ZnO), thiên nhiên tồn dạng kẽm ortho silicat 2ZnO.SiO2, ZnO.B2O3. Tùy thuộc phần trăm ZnO có nhiều hiệu khác nhau. - % thấp: làm tăng độ sáng, độ chảy láng men ngoại trừ màu xanh xanh da trời,tăng độ đục tăng độ trắng % cao: tạo kết tinh % cao hơn: tạo tinh thể. 3.3.8. Al2O3 Al2O3 đưa vào dạng Al2O3 nung Al(OH)3, tràng thạch, cao lanh, đất sét. Khi Al2O3 đưa vào thành phần men tạo cho sản phẩm đặc tính sau: - Tăng độ nhớt. - Tăng độ bền hóa, tăng độ bền uốn, hạ thấp hệ số giãn nở nhiệt. - Tăng khả chịu axit, cải thiện độ đục. 4.Quy trình công nghệ sản xuất men Frit 4.1. Phương pháp sản xuất men. Phương pháp frit 4.2. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất men Frit Nguyên liệu Sàng rung Xử lý Cân định lượng Bể chứa Nghiền Men frit Khử từ Sàng rung III. KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài: “Tìm hiểu nguyên liệu quy trình công nghệ sản xuất men Frit”, nhiều phương pháp nghiên cứu tìm hiểu số vấn đề sau: 1. Cảm ơn quý thầy cô bạn lắng nghe [...]... trình công nghệ sản xuất men Frit 4.1 Phương pháp sản xuất men Phương pháp frit 4.2 Sơ đồ và quy trình công nghệ sản xuất men Frit Nguyên liệu Sàng rung Xử lý Cân định lượng Bể chứa Nghiền Men frit Khử từ Sàng rung III KẾT LUẬN Sau một thời gian thực hiện đề tài: Tìm hiểu về nguyên liệu và quy trình công nghệ sản xuất men Frit , bằng nhiều phương pháp nghiên cứu đã tìm hiểu được một số vấn đề cơ bản... Hình ảnh: Men màu Men màu được tạo ra bằng cách nhuộm màu cho men trong Các phương pháp nhuộm màu như sau: - Nhuộm màu ion Pigment (chất gây màu) Nhuộm màu keo 3 Nguyên liệu để sản xuất Frit, men Frit 3.1 Nguyên liệu để sản xuất Frit Đá vôi (nguyên liệu cung cấp CaO ) Hình ảnh: Đá vôi Hình ảnh: Bột Đá vôi Dolomit Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu cung cấp CaO cho công nghệ silicat Trong công nghệ gốm sứ, CaO... một nữa Frit mờ oxyt titan cũng có khả năng chảy thấp, có oxyt chì, tạo đục và luôn có màu vàng Frit màu Một số hình ảnh về Frit màu Là loại frit thuộc nhóm frit dễ chảy có màu sẵn, được sản xuất dưới dạng sản phẩm đã ổn định, chỉ dùng đối với một số màu đặc biệt: Fe, Co, Mn, Cu, Cd, Se 2.2 Phân loại men frit 2.2.1 Men trong Một số hình ảnh về men trong Là lớp men mỏng, không có bọt khí và các tinh... 3ZnO.P2O5 3.2 Nguyên liệu để sản xuất men frit 3.2.1 Frit Là thành phần chính trong bài men frit, chiếm từ 65-83% 3.2.2 Cao lanh Hình ảnh: Một mẫu Cao lanh Cao lanh có thành phần khoáng chính là caolinit nên cao lanh kém dẻo hơn đất sét.Do cao lanh có tính dẻo nên người ta đưa cao lanh vào men frit để chống lắng và tăng độ dẻo của men 3.2.3 Đất sét Đất sét là nguyên liệu cung cấp đồng thời Al2O3 và SiO2,.. .Frit có nhiệt độ nóng chảy trung bình Hình ảnh :men frit Là frit mà thành phần của nó chứa hàm lượng SiO2 nằm trong khoảng 35-50% Frit này được sử dụng rất nhiều ở các nhà máy sản xuất gạch ốp lát ceramic Độ trong suốt và bóng láng của các loại men frit này còn tùy thuộc vào thành phần, hàm lượng va mức độ nghiền mịn của men Frit trong Hình ảnh :Frit trong Loại frit này khi sản xuất cần chú... nhân gắn kết cho men giúp men có độ dán khi phun, chậm khô, cải thiện độ dàn đều trên bề mặt men và giảm bụi men - Tăng độ nhớt của men và chống sa lắng Khi sản xuất men, người ta đưa STPP vì: - Nó làm tăng hiệu quả của quá trình nghiền - Giảm độ nhớt của men - Tăng tính linh động của men, để giảm độ ẩm của men 3.3 Vai trò của các oxit trong men frit 3.3.1 SiO2 - SiO2 được đưa vào từ cát quartz, cao... xuất cần chú ý đến việc tuyển chọn nguyên liệu, đặc biệt là các oxyt gây màu trong men như Fe2O3, TiO2 nên hạn chế các oxyt này đến mức thấp nhất có thể Frit này được dùng để sản xuất men trong, tráng lên xương trắng như sứ dân dụng cao cấp và nó còn bảo vệ các sản phẩm trang trí màu dưới men Frit đục Hình ảnh :Frit đục + Frit đục khác với frit trong nhờ tính chất đục + Frit đục được đặc trưng bởi sự kết... đục và tăng độ trắng % cao: nó sẽ tạo kết tinh % cao hơn: nó tạo tinh thể 3.3.8 Al2O3 Al2O3 được đưa vào dưới dạng Al2O3 đã nung hoặc Al(OH)3, tràng thạch, cao lanh, đất sét Khi Al2O3 đưa vào thành phần men sẽ tạo cho sản phẩm những đặc tính sau: - Tăng độ nhớt - Tăng độ bền hóa, tăng độ bền uốn, hạ thấp hệ số giãn nở nhiệt - Tăng khả năng chịu axit, cải thiện độ đục 4 .Quy trình công nghệ sản xuất men. .. thạch và các tạp chất khác Nhờ có tính dẻo và độ phân tán cao nên đất sét có vai trò đặc biệt quan trọng trong men frit, nó tăng tính dẻo của men và chống lại sự sa lắng của frit do frit không có tính dẻo Hình ảnh: Đất sét • • Ngoài ra còn có thêm một số chất điện giải CMC: cacboxyl metyl celulos STPP: sodium tripoly photphat Khi sản xuất men, người ta đưa CMC vì: - Nó là tác nhân gắn kết cho men. .. 8-14%) Frit mat Hình ảnh :Frit matt Tất cả các loại frit được đặc trưng bởi sự kết tinh của một số nguyên tố đưa vào trong pha thủy tinh với số lượng quá nhiều được xếp vào loại frit mờ CaO, BaO, ZnO, TiO 2 là những chất tạo kết tinh, là những chất gây mờ cho frit • • • Frit mờ CaO, BaO thì thường không có oxyt chì Frit mờ oxyt kẽm thì khả năng chảy thấp, có oxyt chì (25-30%) tạo đục một nữa và chảy . Men frit Hình ảnh: Men frit 2. Phân loại frit, men frit. 2.1. Phân loại frit. 2.1. Phân loại frit. 2.1 công ty trong nước cũng như nước ngoài đầu tư kinh doanh sản xuất. Men frit dễ sử dụng hơn các loại men cổ điển khác và an toàn hơn, men frit ứng dụng chủ yếu trong ngành gốm sứ, nhưng dựa vào. VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MEN FRIT Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC TUYỀN Sinh viên thực hiện: PHẠM THỊ MỸ LIÊN I. MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước đang trong quá trình công nghiệp hóa