Ткаля Ольга Іванівна. Дослідження властивостей та розробка складів мас глинувміщуючих дисперсних систем в тонкокерамічному виробництві

brief description

Ткаля Ольга Іванівна. Дослідження властивостей та розробка складів мас глинувміщуючих дисперсних систем в тонкокерамічному виробництві: дис... канд. техн. наук: 05.17.11 / Український держ. хіміко-технологічний ун-т. - Д., 2005

Ткаля О.І. Дослідження властивостей та розробка складів мас глинувміщуючих дисперсних систем в тонкокерамічному виробництві. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 технологія тугоплавких неметалічних матеріалів.Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпропетровськ, 2005.
Дисертаційна робота присвячена розробці складів і дослідженню властивостей тонкокерамічних мас на основі положських глинистих матеріалів з використанням нових неорганічних і органічних добавок, що сприяють прискоренню помелу мінеральних складових, зниженню вологості шлікерних мас, поліпшенню литтєвих властивостей суспензій і експлуатаційних характеристик випалених виробів.
Експериментальними дослідженнями, теоретичним обґрунтуванням та практичним підтвердженням встановлено, що на основі фарфорових мас, які містять вогнетривкі глинисті матеріали тільки Положського родовища з комплексними добавками електролітів, ПАР і
22
мінералізаторів можна одержувати тонкокерамічні вироби санітарно-технічного призначення з температурою випалу 12000С.
Виконаними дослідженнями доведений і науково обгрунтований вибір ефективного інтенсифікатора помелу дослідної сировинної суміші триполіфосфату натрію.
Вперше досліджені і розроблені комплексні добавки неорганічних і органічних речовин, що значно знижують в’язкість фарфорових шлікерів.
Дослідженнями встановлені оптимальні концентрації комплексних добавок для фарфорових суспензій, що скорочують час набору стінок зразків на гіпсових формах.
На основі експериментальних і теоретичних досліджень встановлена фізико-хімічна сутність механізмів дії досліджуваних добавок триполіфосфату натрію та ПАР (неіоногенних, аніонних і катіонних) на глинисту складову фарфорових мас та литтєві властивості їх суспензій.
Розроблені склади шлікерних фарфорових мас санітарно-технічного призначення з застосуванням положської глинистої сировини і нових комплексних добавок електролітів, мінералізаторів і ПАР рекомендовані для використання у виробництві.

1. Аналіз літературних даних показав, що розширення сировинної бази для виготовлення тонкокерамічних виробів, за рахунок вітчизняних, зокрема, нових глинистих матеріалів, в комплексі з електролітами та ПАР, є актуальною задачею, яку необхідно більш детально досліджувати з метою їх впровадження у виробництво.
2. На базі фарфорових мас, що містять глинисті матеріали тільки Положського родовища, які відрізняються структурою та властивостями глинистого мінералу каолініту, сумісно з комплексними млиновими добавками (електролітів, ПАР і мінералізаторів), одержані вироби при зниженій температурі випалу 12000С.
3. Встановлено ефективний вплив на тонкий помел та розрідження дослідної фарфорової маси конденсованого фосфату стрічкової будови триполіфосфату натрію, який
19
виконує в ній функцію коагулятора при вмісті його до 0,1 мас.ч. та розріджувача при 0,1250,2 мас.ч.
4. Вперше досліджені і запропоновані для використання нові органічні добавки неіоногенних ПАР (дибутилфталату 1,02,0 мас.ч. і ВІС15 0,0050,015 мас.ч.), які при помелі керамічної маси скорочують час подрібнення на 2025%.
5. Вперше досліджені і розроблені нові комплексні добавки неорганічних і органічних речовин (мас.ч.), значно знижуючих в'язкість шлікерів на основі положських глин і каолінів та поліпшуючих фізикотехнологічні показники випалених виробів:
триполіфосфату натрію 0,125 з стеароксом920 (0,0050,01) знижують в'язкість фарфорових шлікерів до 63 сП і стабілізують її на протязі 14добової витримки; водопоглинання випаленої кераміки при цьому становить 0,280,32%;
триполіфосфату натрію 0,1 з стеаратом метациду (0,0050,1) знижують в’язкість шлікерів до 2963 сП і зберігають її на протязі тривалого часу вистоювання; водопоглинання фарфору знаходиться в межах 0,180,46%.
6. Встановлені оптимальні концентрації комплексних млинових добавок (мас.ч.), що забезпечують одержання литтєвих шлікерів зниженої вологості з добрими фізико-технологічними показниками санітарного фарфору:
триполіфасфату натрію (0,1) з рідким склом (0,10,175) знижують вологість шлікерів до 27%; водопоглинання випалених зразків 0,340,42%;
триполіфасфату натрію (0,150,2) з TiO2(2) знижують вологість шлікерів до 26,528%; водопоглинання випаленої кераміки 0,250,37%.
7. Вперше розроблені комплексні добавки для дослідних фарфорових суспензій, котрі значно знижують час набору стінок зразків на гіпсовій формі (мас.ч.):
триполіфосфату натрію (0,150,2) з дибутилфталатом (0,0060,012), з 90 до 20 хвилин з одержанням товщини стінки 8,18,7 мм і водопоглинанням випаленої кераміки 0,180,25%;
триполіфосфату натрію (0,15) з метацидом (0,05-0,1), з 90 до 20 хвилин;
триполіфосфату натрію (0,1) з стеаратом метациду (0,0050,1) з 90 до 45 хвилин з одержанням товщини стінок зразків 7,68 мм;
триполіфосфату натрію (0,125) з технічним глиноземом або гідратом алюмінію (0,10,2), скорочуюючих вказаний час з 90 до 40 хвилин.
8. На основі експериментальних і теоретичних досліджень встановлена фізико-хімічна сутність механізмів дії досліджуваних добавок триполіфосфату натрію та ПАР (неіоногенних, аніонних і катіонних) на глинисту складову фарфорових мас та литтєві властивості їх суспензій; вказані комплексні млинові добавки забезпечують
20
одночасне протікання диспергуючих, розріджуючих та коагуляційних процесів, які і призводять до зниження в’язкості шлікерів та поліпшують вологовіддачу при литті виробів.
9. Розроблені склади шлікерних фарфорових мас з застосуванням положської глинистої сировини характеризуються зниженою вологістю (2829%) та в’язкістю (29-63 сП), високою стабільністю їх литтєвих властивостей, доброю спікливістю керамічного черепка (з водопоглинанням 0,180,32% при зниженій температурі випалу 12000С) і рекомендовані для використання в виробництві.

Публікації автора:
1. Белый Я.И., Овсиенко О.И., Березовская А.В. Об использовании щелочных электролитов в производстве фарфоровых изделий с применением пологских глинистых материалов // Вопросы химии и химической технологии. 2002. № 1. С. 4852. Здобувачем проведені дослідження, які направлені на коректування властивостей фарфорових мас за допомогою лужних електролітів та систематизовані одержані експериментальні дані;
2. Белый Я.И., Овсиенко О.И., Березовская А.В. Влияние фторидов натрия на свойства фарфоровых шликеров и изделий //Вопросы химии и химической технологии. 2003. №4. С. 58-59. Здобувачем проведені дослідження в напрямку одержання фарфорових мас підвищеної якості і систематизовані отримані експериментальні дані;
3. Белый Я.И., Овсиенко О.И., Ткаля М.П. Влияние неионогенных ПАВ на свойства фарфоровых шликеров и изделий //Вопросы химии и химической технологии. 2003. № 5. С. 17-20. Здобувачем досліджена можливість отримання фарфорових виробів з використанням поверхнево-активних речовин, а також систематизовані отримані експериментальні дані, зроблені висновки;
4. Белый Я.И., Ткаля О.И. К вопросу использования гуминовых веществ в производстве санитарно-технического фарфора // Вопросы химии и химической технологии. 2004. № 4. С. 5356. Здобувачем досліджена можливість використання гумінових речовин у виробництві санітарно-технічного фарфору, оброблені та систематизовані одержані експериментальні дані;
5.Белый Я.И., Ткаля О.И. Влияние полиэтиленгликолей на свойства шликеров и изделий на их основе //Вестник национального технического университета ”ХПИ”. Сборник научных работ. Тематический выпуск ”Химия, химическая технология и экология”. Харьков: НТУ ”ХПИ”. 2004. № 33. С.6972. Здобувачем досліджений вплив поліетиленгліколей різної молекулярної маси на властивості фарфорових шлікерів та виробів на їх основі, систематизовані отримані експериментальні дані, зроблені висновки;
21
6. Белый Я.И., Овсиенко О.И. К вопросу применения оксиэтилированных спиртов в фарфоровом производстве // Тезисы научных докладов научно-технической конференции ”Перспективні напрямки розвитку науки і технології тугоплавких неметалевих і силікатних матеріалів”. Дніпропетровськ. 2003. С.7778. Здобувачем показана можливість застосування оксиетильованих спиртів для поліпшення властивостей фарфорових виробів, систематизовані отримані експериментальні дані.
7. Овсиенко О.И., Березовская А.В., Белый Я.И. К вопросу использования фторидов натрия в производстве фарфоровых изделий //Хімія та сучасні технології : Тези доп. Міжнар. наук.- техн. конф. студ. та асп., Дніпропетровськ, 2003. С. 187188. Здобувачем проведені систематичні дослідження у напрямку вивчення впливу фторидів натрію на властивості мас санітарного фарфору, а також систематизовані експериментальні дані та зроблені висновки;
8. Белый Я.И., Овсиенко О.И. Использование в керамическом производстве гуминовых веществ в комплексе со щелочными электролитами // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции Технология и применение огнеупоров и технической керамики в промышленности” 7-8 апреля 2004. Харьков : Каравела, 2004. С.7072. Здобувачем проведений експеримент, який був спрямований на одержання фарфорових мас з використанням гумінових речовин у комплексі з лужними електролітами, оброблені та систематизовані одержані при цьому дані.