Tìm Hiểu Về Các Loại Frit, Men Frit Và Phương Pháp Tính Bài Phối Liệu Frit ...

Trang chủ » Các Loại Frit » Tìm Hiểu Về Các Loại Frit, Men Frit Và Phương Pháp Tính Bài Phối Liệu Frit ...

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (68 trang)
  1. Trang chủ
    2. >>
  2. Thạc sĩ - Cao học
    3. >>
  3. Kinh tế
tìm hiểu về các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit tráng lên tấm ốp lát ceramic

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.01 MB, 68 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾKHOA HÓA - MÔI TRƯỜNG  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG Đề tài:TÌM HIỂU VỀ CÁC LOẠI FRIT, MEN FRITVÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH BÀI PHỐI LIỆU FRITTRÁNG LÊN TẤM ỐP LÁT GẠCH CERAMICGiáo viên hướng dẫn:ThS. Võ Thị Thanh KiềuSinh viên thực hiện:Nguyễn Thị HằngNguyễn Thanh HùngNguyễn Thị LiễuThái Thị NguyệtNguyễn Nhất ThắngLớp: 11CDCH01Niên khóa: 2011 - 2014Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuHuế, tháng 5 năm 2014Báo cáo khóa luận tốt nghiệp Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuLời Cảm ƠnTrong thời gian thực hiện đề tàikhóa luận tốt nghiệp, dưới sự chỉ dẫntận tình của giáo viên hướng dẫn vàđược phía nhà trường tạo điều kiệnthuận lợi cho chúng em tìm hiểu, họctập và nghiêm túc để hoàn thành đềtài này. Kết quả thu được không chỉ dosự nổ lực của mỗi cá nhân chúng emmà còn có sự giúp đỡ của quý thầy(cô), gia đình, bạn bè. Cho nên chúngtôi xin gửi lời cảm ơn phía lãnh đạonhà trường, đến quý thầy (cô), giađình và các bạn đã đã tận tình giúpđỡ chúng em hoàn thành tốt bài báocáo.Đặc biệt chúng em xin cảm ơn tớicô giáo Võ Thị Thanh Kiều đã tận tìnhhướng dẫn, dẫn dắt chúng em trongviệc tìm hiểu sâu hơn về thực tế saunhững kiến thức từ cơ sở lý thuyếtchúng em đã được học về đề tàinghiên cứu. Chúc cô sức khỏe và côngtác tốt.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều Nhóm sinh viên thực hiện Báo cáo khóa luận tốt nghiệp Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều MỤC LỤCDANH MỤC VIẾT TẮT 8DANH MỤC CÁC BẢNG 9LỜI MỞ ĐẦU 10PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 11 !"#$%" &"'"$PHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13Chương 1. TỔNG QUAN VỀ FRIT VÀ MEN FRIT 13'(')*+,1.1.1 Men 13( /0/12.345063782906:;<00-=0>?/@8A@B4506290CD/>3-A6?3-EFG.>39D82/31.1.2. Frit [3,7] 14( /0/12.34506378CD/>1.1.3. Men frit 151.1.4. Engob [3,11] 151.1.5. Màu gốm, men màu 16%HI03-J>3783-J>2K:6E2),L%902K:+"M#NOPNO+1.2.1. Phân loại frit [11,12] 17ND/>Q-R3-I;+ND/>3R0-/1>ST0R063-I;>D:06UV0-WND/>4X3-I;WND/>>DA06Y%ND/>S53YLND/>28ZY+ND/>2K:Y1.2.2. Phân loại men frit 202.2.1. Men trong [3] 20 2. 2.2. Men đục [3] 202.2.3. Men mờ [3,11] 212.2.4. Men màu [3] 22[\]^_`NOPNO1.3.1. Nguyên liệu để sản xuất frit 22-R206:;<0G/1:>a0-/<0-R206:;<0G/1:0-=0>?AbQc>-:d>e)W,%1.3.2. Nguyên liệu để sản xuất men frit 28ND/>W8AG80-)*W,WJ>@f>)W,Y-J>S/106/I/),gBáo cáo khóa luận tốt nghiệp Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuOh'_[OP)*+*,g1.4.1. SiO2 301.4.2. B2O3 311.4.3. PbO 321.4.4. Kiềm _ K2O, Na2O, Li2O 331.4.5. CaO 341.4.6. BaO 341.4.7. MgO 351.4.8. ZnO 351.4.9. Al2O3 361.4.10. TiO2 361.4.11. SnO2 371.4.12. ZrO2 37%'i`PW1.5.1. Sự tạo thành lớp men. Sự tạo thành lớp trung gian giữa xương và men. Độ nhớt của men [3,7]. 38%]a>?A>-K0-GjF290W]U%]UkY%T0-j>378290Y%]a-V0->-K0-GjF>D:066/80g1.5.2. Sức căng bề mặt của men [3,7] 411.5.3. Sự giãn nở nhiệt của men [3,7] 431.5.4. Độ cứng của men [3,7] 44%TUl03-E06G?/mn>opj3%%TUl0Gq0%%TUl03-E062K/2r0L1.5.5. Tính chất điện [3,7] 461.5.6. Độ bền hóa của men [3,7] 471.5.7. Sự tạo màu [7] 481.5.8. Độ trong suốt của men [2] 491.5.9. Độ bóng của men [2] 49Ls]([tuP%g1.6.1. Khuyết tật bề mặt men 50Lv>290*UA06290%gLw3-=0Q/2%1.6.2. Men bị tách 511.6.3. Men nhỏ giọt, vón cục 521.6.4. Men bị sần 521.6.5. Màu loang lỗ trên bề mặt men [7] 531.6.6. Men chảy không đều 531.6.7. Khuyết tật khi tráng chuông 531.6.8. Khuyết tật do men 541.6.9. Khuyết tật do quá trình sản xuất 54Chương 2. TÍNH BÀI PHỐI LIỆU FRIT 56" &"'"$%Lx$]PPOi'H"%L2.2.1. Công thức Seger 56y0--K2Gpz063.306:;<0G/1:Sp8mKAF-E/G/1:0-/l:Ao;>Lgy0--K2Gpz063.306:;<0G/1:Sp8mKAF-E/G/1:2T>Ao;>Ly0--K2Gpz063.306:;<0G/1:Sp8mKAS{U|@:063-A3.3Ao/>S}Sp8mKA2K3r0>-/n:LChương 3. ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP 65~ •L%^"'"L%Báo cáo khóa luận tốt nghiệp Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuPHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66(tuLL(t~LLTÀI LIỆU THAM KHẢO 68 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC VIẾT TẮT - CMC: Cacbon metyl cellulos- MKN: Mất khi nung - PTL: Phần trăm trọng lượng- STPP: Sodium tripoly photphat hay Natri triphosphate - TL: Trọng lượngKhoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuDANH MỤC CÁC BẢNGBảng 1.1. Phân loại theo tính chất và nhiệt độ chảy trung bình 20Bảng 1.2. Phân loại theo tính chất và nhiệt độ chảy thấp 20Bảng 2.1. Thành phần hóa của nguyên liệu 59Bảng 2.2. Thành phần hóa theo phần trăm trọng lượng của frit M2 59Bảng 2.3. Tính toán các oxyt của frit M2 63Bảng 2.4. Phần trăm trọng lượng của nguyên liệu trong phối liệu frit M2 64Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 9Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuLỜI MỞ ĐẦUNhu cầu của con người ngày càng phát triển, không chỉ ăn đủ no mặc đủấm mà là ăn ngon mặc đẹp. Vì vậy nhu cầu về nhà cửa đẹp càng là vấn đề quantrọng trong cuộc sống của mỗi gia đình. Và gạch men là một trong những vậtliệu giúp ngôi nhà có tính thẩm mĩ và tính độc đáo cao. Men frit chính là lớp áongoài của gạch men, chính nó làm tăng tính thẩm mĩ, tính đa dạng về màu sắc,mẫu mã cho gạch và nó sẽ đáp ứng được thị hiếu của mỗi người.Như vậy men frit và nguyên liệu để sản xuất men frit là frit chính là yếu tốquan trọng cần phải quan tâm. Để đáp ứng vấn đề này chúng tôi mạnh dạn làmđề tài “Tìm hiểu về các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệufrit tráng lên tấm ốp lát gạch ceramic”Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 10Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuPHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ1. Lý do chọn đề tài.Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đã có những chuyển biếntích cực từ bao cấp chuyển sang kinh tế thị trường. Cùng với sự phát triển chungcủa nền kinh tế đất nước, các doanh nghiệp Việt Nam cũng từng bước trưởngthành và phát triển không ngừng lớn mạnh cả về thế và lực. Nhanh hòa nhập vàonền kinh tế khu vực và thế giới.Một trong những ngành công nghiệp Việt Nam đã có được những tăngtrưởng theo những chiến lược mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế, xã hội. Hơnthế nữa, để thu hút đầu tư nước ngoài nước ta đã không ngừng xây dựng các cơsở hạ tầng. Các khu công nghiệp mọc lên và các nhà máy cũng không ngừngđược xây dựng. Trong đó các nhà máy gạch men cũng được xây dựng lên với sựchuyển giao công nghệ của Italia, của Tây Ban Nha…Cùng với quá trình đổi mới phát triển nền kinh tế đất nước và các ngànhcông nghiệp khác, ngành công nghiệp gạch ốp lát không ngừng phát triển hoànthiện tổ chức sản xuất kinh doanh, với những sản phẩm đạt chất lượng cao đã đápứng được nhu cầu trong nước. Đồng thời giải quyết được vấn đề việc làm chohàng trăm lao động, giảm sự mất cân đối trong cán cân thương mại của đất nước. Mặc dù với nguyên liệu phong phú và có sẵn ở trong nước, nhưng hiện nayở nước ta có rất ít nhà máy sản xuất frit để đáp ứng nhu cầu sản xuất cho cácnhà máy gạch men ở Việt Nam. Mà đa số chúng ta đều phải nhập frit ở nướcngoài với giá thành cao.Trong lúc đó cuộc sống của con người ngày càng đầy đủ thì nhu cầu đòi hỏivề thẩm mĩ của con người ngày càng cao. Để đáp ứng nhu cầu đó đòi hỏi gạchmen ngày càng đa dạng về mẫu mã, kích thước, màu sắc. Và men là một trongnhiều yếu tố quyết định. Men không chỉ giúp gạch làm tăng tính thẩm mĩ mà cònlàm tăng độ bền cơ, độ bền hóa, độ hút nước, độ mài mòn. Tuy nhiên xét về sốlượng, chất lượng, mẫu mã thì men của Việt Nam sản xuất ra không bằng mencủa các nước trên thế giới. Hơn nữa với việc nhập khẩu frit với giá thành cao đãBáo cáo khóa luận tốt nghiệp 11Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiềulàm cho các doanh nghiệp gặp nhiều khó khăn trong việc giảm giá thành. Vì vậygạch men của chúng ta chỉ có thể kinh doanh trong nước mà chưa thể xuất khẩura thị trường thế giới với số lượng lớn.Với tất cả các lý do trên việc chúng tôi chọn đề tài “Tìm hiểu về các loạifrit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit tráng lên tấm ốp látCeramic” là một đề tài đáng được quan tâm hiện nay.2. Mục tiêu đề tài.- Tìm hiểu về các loại frit, men frit tráng lên tấm ốp lát Ceramic.- Tính bài phối liệu Frit.3. Ý nghĩa của việc thực hiện đề tài.Việc tìm hiểu các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit sẽlàm tiền đề cho việc sản xuất gạch Ceramic để đáp ứng được nhu cầu của ngườitiêu dùng và các ngành công nghiệp. Vấn đề này đang được rất nhiều nhà khoahọc quan tâm vì hầu hết các loại frit và men frit đang được sử dụng trong sảnxuất gạch Ceramic ở nước ta hiện nay chủ yếu được nhập ngoại từ các nướcngoài như Trung Quốc.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài.- Đối tượng nghiên cứu:+ Frit+ Men Frit- Phạm vi nghiên cứu đề tài: Tìm hiểu trên cơ sở lý thuyết và phương pháptính bài phối liệu frit.5. Phương pháp nghiên cứuPhương pháp nghiên cứu mà chúng tôi áp dụng ở đây chủ yếu là thu thập thôngtin từ báo chí, internet, báo cáo khoa học, sách học từ trường đại học, cao đẳng….Nghiên cứu tài liệu giúp thu thập được các thông tin cần thiết như các kháiniệm liên quan đến frit, men frit, các lọai, nguyên liệu, vai trò, tính chất, cũngnhư các khuyết tật của frit và men frit.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 12Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuPHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUChương 1. TỔNG QUAN VỀ FRIT VÀ MEN FRIT1.1. Các khái niệm [3,7].1.1.1 Men1.1.1.1. Khái niệm Lớp phủ gồm hai loại:- Lớp phủ silicat (men).- Lớp phủ oxyt.Lớp phủ silicat gồm:- Lớp phủ tráng lên sản phẩm gốm sứ hay còn được gọi là men sứ.- Lớp phủ tráng lên kim loại.Vậy men sứ được định nghĩa như sau: Men về bản chất là một lớp thủy tinhmỏng, chiều dày từ 0,1 ÷ 0,4mm phủ lên bề mặt xương gốm sứ. Nhiệt độ nóngchảy phụ thuộc vào nhiệt độ nóng chảy của xương, thông thường trong khoảng900 ÷ 1400 oC.Tuy nhiên so với thủy tinh thông thường thì nó cũng có những tính chấtkhác. Nó không đồng nhất, lớp trên khi nung thì phản ứng với môi trường lònung, lớp dưới thì phản ứng với xương. Ngoài ra trong men còn có những chấtkhông tan hay kết tinh.1.1.1.2. Tác dụng của men Men có tác dụng làm cho bề mặt sản phẩm trở nên sít đặc lại. Điều nàynâng cao được tính chất kỹ thuật và sử dụng cũng như chất lượng trang trí củasản phẩm. Lớp men phủ thành một màng thủy tinh mỏng làm tăng độ bền cơhọc, bền hóa học, bền điện của sản phẩm đồng thời bảo vệ cho sản phẩm khỏi bịxâm nhập của chất lỏng và chất khí, làm cho bề mặt nhẵn bóng và có độ ánh đẹp,nâng cao chất lượng, tính thẩm mỹ của sản phẩm. Men còn bảo vệ các chi tiếttrang trí khác nằm dưới men.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 13Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều1.1.1.3. Nguyên nhân tại sao sử dụng men frit chogạch ốp lát ceramic.Theo phạm vi nhiệt độ người ta chia men thành các loại:- Men dễ chảy có nhiệt độ nung từ 710 ÷ 1120oC.- Men chảy trung bình có nhiệt độ nung từ 1060 ÷ 1200oC.- Men khó chảy có nhiệt độ nung từ 1200 ÷ 1280oC.- Men rất khó chảy có nhiệt độ nung lớn hơn 1280oC.Do nhiệt độ nung của men cho gạch ốp ceramic khoảng từ 1080 ÷ 1100oCvà cho gạch lát ceramic khoảng 1140 ÷ 1190oC.Ứng với nhiệt độ như vậy nên phải sử dụng men dễ chảy hoặc men chảytrung bình. Và để được các loại men như vậy thì ta phải sử dụng các chất chảy:PbO, B2O3, alkali, trường thạch theo tỷ lệ thích hợp.Tuy nhiên những chất chảy này đa số đều hòa tan trong nước và rất độc nênphải frit hóa. Sau đó lấy frit cộng với cao lanh, và các nguyên liệu khác như đấtsét, tràng thạch, Al2O3 tạo thành men frit phù hợp để sản xuất sản phẩm gạchmen ốp lát ceramic.1.1.2. Frit [3,7].1.1.2.1. Khái niệmFrit là quá trình nấu chảy trước phối liệu ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnhđột ngột trong nước lạnh để tạo những hạt nhỏ giúp quá trình nghiền dễ hơn. Fritđược biểu thị như một hỗn hợp thủy tinh nóng chảy hay còn gọi là quá trình thủytinh hóa. Frit còn được coi như một men chảy trước.1.1.2.2. Tác dụng của frit- Frit sẽ làm cho nhiệt độ nóng chảy của men giảm xuống khoảng 60 ÷ 80oC.- Frit sẽ làm tăng độ bóng của men.- Frit sẽ chuyển hóa những nguyên liệu dễ hòa tan trong nước thành cácnguyên liệu khó tan, và khuyếch tán những chất không hòa tan (ZrO2).- Frit sẽ khử được tính độc hại của các oxyt gây độc có trong men như oxyt chì. Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 14Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều- Frit giúp cho quá trình đồng nhất và phân tán các oxyt gây màu trong mentốt hơn.Frit thường tiến hành ở nhiệt độ = 1250 ÷ 1400oC. Frit nấu đúng phải trongsuốt, không còn những phần không nóng chảy. Để nhận biết thì người ta dùngkẹp kéo thành sợi mỏng, nếu sợi không thấy những chỗ chưa chảy là được,ngược lại phải nấu tiếp. Nếu frit chưa đạt, khi nghiền sẽ xảy ra sự thủy phân dẫnđến khuyết tật men.1.1.3. Men fritMen frit là loại men dễ chảy. Các loại men frit nói chung có nhiệt độ nóngchảy thấp hơn men sống từ 60 ÷ 80 oC. Men frit được tạo ra từ 80 ÷ 90% và 10 ÷20% cao lanh, đất sét chưa nung.Vì frit có nhược điểm là rất dễ lắng nên ta phải cho thêm cao lanh, đất sétvào để chống lắng, triệt tiêu kiềm tự do và để men gắn chặt vào xương. Ngoài rangười ta còn đưa vào men frit một lượng nhỏ STPP và chất hữu cơ CMC để điềuchỉnh độ nhớt của men, để tăng hiệu quả quá trình nghiền, và để chống lắng.1.1.4. Engob [3,11].Khi nung thì giữa men và xương hình thành một lớp trung gian nhưngnhiều khi không đủ nên phải tráng một lớp engob để hổ trợ cho lớp trung gian vàđể che những khuyết điểm hay bề mặt lồi lõm của xương và làm cho chất màunổi lên men đẹp hơn.Engob là lớp phủ lên xương gốm, dùng để:- Tạo một lớp trung gian giữa xương gốm và một lớp men.- Che phủ xương gốm không có màu thích hợp (chẳng hạn ở sành xốp haydạng đá).- Che phủ các khuyết tật trên xương.- Điều chỉnh hệ số α giữa men và xương.- Tạo hiệu quả trang trí của lớp màu tráng lên.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 15Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều- Trong trường hợp engob dùng để thay men, nó phải được cho thêm chấttrợ dung thích hợp (nếu không phải nghiền thật mịn).Engob có tính chất như men đất. (Men đất chính là lấy những hạt đất sétlàm xương mịn nhất) Trong thành phần của nó người ta dùng đất sét dễ chảy cómàu thích hợp cùng trường thạch, thạch anh, cao lanh hay chính bản thân men.Engob làm men đất có thể được dùng để trang trí (nếu không tráng men).Vì engob là trung gian giữa xương và men, tức không thô như xương nhưngkhông chảy như men. Engob nếu tráng lên xương đã nung phải có độ co khi sấy nhỏ.Muốn engob màu thì phải dùng đất sét trắng, phụ gia và các oxyt gây màu.Ví dụ: engob màu xanh dương thêm 1 ÷ 3%Co3O4, xanh lá thì 1 ÷ 3%CuO,nâu thì 5 ÷ 10%MnO2, và đỏ nâu thì 3 ÷ 8%Fe2O3.Engob ở gạch ốp và lát thì khác nhau, ở gạch ốp chảy hơn bên gạch lát.Lớp engob chống dính: có thành phần chính là những nguyên liệu thô, đểtránh các giọt men nhỏ bám ở mặt dưới gạch dính vào con lăn lò, làm bẩn conlăn và làm thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng tới xương.1.1.5. Màu gốm, men màu1.1.5.1. Bản chất của chất màu gốm [3]. Chất màu gốm = chất tạo màu + chất mang màu + chất tạo thủy tinh + chấttrợ màu.Trong đó:- Chất tạo màu: chính là những sắc tố (pigment).- Chất mang màu: là bán thành phẩm để sản xuất chất màu. Chúng thườnglà các hợp chất tạo khoáng có mạng tinh thể nhất định. Nó quyết định là màuđem dùng có bền trong quá trình sử dụng và sản xuất không.- Chất tạo thủy tinh: hay còn gọi là chất trợ dung, nó giúp hạ thấp nhiệt độnung, có tác dụng làm tăng cường tác dụng của chất màu gốm .Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 16Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuYêu cầu của chất màu gốm là phải ổn định trong quá trình sản xuất cũng nhưquá trình sử dụng. Nó phụ thuộc vào việc sử dụng chất mang màu. Sự ổn định củachất mang màu lại phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể của nó. Một số kiểu mạng lướitinh thể của chất mang màu như: spinen 1, spinen 2, zircon, corun … Ngoài ra còncó chất mang màu dạng khác là các oxyt không màu có cấu trúc tinh thể nhưcorun. Các oxyt tạo màu hòa tan vào trong nó tạo thành dung dịch rắn.1.1.5.2. Men màuMen màu cũng giống như men trong, men đục, tuy nhiên trong bài men củanó có thêm một ít % hàm lượng các chất màu để tạo ra màu thích hợp.1.2. Phân loại frit và men frit1.2.1. Phân loại frit [11,12].Trong công nghiệp, frit biểu thị cho một hỗn hợp thủy tinh nóng chảy đượclàm lạnh đột ngột trong nước. Frit được sử dụng như là một chất cơ bản trongthành phần của men, có nhiệt độ nóng chảy thấp để tạo hợp chất không tan.Nhiều loại frit với những đặc tính khác nhau về khả năng nóng chảy, độ sáng, độđục và độ mờ ngày nay có sẵn trên thị trường. Tùy theo đặc tính của chúng màđược phân loại như sau.1.2.1.1. Frit khó chảyThành phần của loại frit nay nằm trong khoảng sau:- SiO2: 50 ÷ 60%.- Chất chảy: Na2O + K2O + PbO + B2O3 = 20 ÷ 25%.- Chất ổn định: Al2O3 + ZnO + BaO + CaO + MgO thường nhiều nhất là 7 ÷ 9%.Phối liệu chứa hàm lượng SiO2 cao nó sẽ làm tăng nhiệt độ nóng chảy củafrit và độ nhớt cao. Loại này có độ trong suốt và bóng láng đẹp. Frit này chủ yếudùng để làm men cho những sản phẩm có nhiệt độ nóng chảy cao. Ngoài ra nócòn đưa vào một lượng nhỏ cho các bài men khác.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 17Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều1.2.1.2. Frit có nhiệt độ nóng chảy trung bình Là frit mà thành phần của nó chứa hàm lượng SiO2 nằm trong khoảng 35 ÷50% và các oxyt giúp cho quá trình nóng chảy chiếm khoảng 30 ÷ 40%.Frit này được sử dụng rất nhiều ở các nhà máy sản xuất gạch ốp látceramic.Độ trong suốt và bóng láng của các loại men frit này còn tùy thuộc vàothành phần, hàm lượng va mức độ nghiền mịn của men.Đôi khi chúng được sử dụng với hàm lượng ít để chuẩn bị cho các loại menđặc biệt có nhiệt độ cao như men giả da, men đá hoa cương trắng.Do bản chất dễ chảy men này được phép đưa vào một lượng lớn nguyênliệu không frit hóa và giúp cho quá trình kết tinh đối với men matt.1.2.1.3. Frit dễ chảyLà frit mà trong thành phần của nó chứa các oxyt chịu lửa thấp.Do khả năng chảy cao frit này được gọi là chất chảy. Tùy tác nhân dễ chảyđã chứa trong đó chúng ta có thể phân ra các loại chứa chì (silicat chì) và cácloại không chứa chì (các chất chảy là B2O3 và alkali).Loại có chì: - PbO: 65% - SiO2: 35%- PbO: 75% - SiO2: 25%- PbO: 85% - SiO2: 15%Loại không có chì:- Kiềm: 5 ÷ 15%- Kiềm thổ: 5 ÷ 10%- B2O3: 20 ÷ 30%- SiO2: 40 ÷ 50%Frit này sẽ làm hạ nhiệt độ nung của men.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 18Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều1.2.1.4. Frit trongLoại frit này khi sản xuất cần chú ý đến việc tuyển chọn nguyên liệu, đặcbiệt là các oxyt gây màu trong men như Fe2O3, TiO2, nên hạn chế các oxyt nàyđến mức thấp nhất có thể. Để có được frit trong suốt thì ta phải khống chế saocho tỷ số Al2O3/ SiO2 = 1/10.Frit này được dùng để sản xuất men trong, tráng lên xương trắng như sứ dândụng cao cấp và nó còn bảo vệ các sản phẩm trang trí màu dưới men. Khi nungxong do men có độ trong suốt cao nên màu dưới men vẫn thấy rõ rệt và rất đẹp.1.2.1.5. Frit đụcFrit đục khác với frit trong nhờ tính chất đục.Frit đục được đặc trưng bởi sự kết tinh của một số oxyt trong pha thủy tinhvới hàm lượng lớn có chiết suất khác với chiết suất của pha thủy tinh.Các oxyt tạo đục có thể là: TiO2, ZrO2, ZrSiO4 (khoảng 8 ÷ 14%).1.2.1.6. Frit mattTất cả các loại frit được đặc trưng bởi sự kết tinh của một số nguyên tố đưavào trong pha thủy tinh với số lượng quá nhiều được xếp vào loại frit mờ.CaO, BaO, ZnO, TiO2 là những chất tạo kết tinh, là những chất gây mờcho 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 đụcmột nữa và chảy một nữa.Frit mờ oxyt titan cũng có khả năng chảy thấp, có oxyt chì, tạo đục và luôncó màu vàng.1.2.1.7. Frit màuLoại frit này chỉ khác với loại frit trên trong việc tạo màu.Là loại frit thuộc nhóm frit dễ chảy có màu sẵn, được sản xuất dưới dạng sảnphẩm đã ổn định, chỉ dùng đối với một số màu đặc biệt: Fe, Co, Mn, Cu, Cd, Se.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 19Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuĐặc biệt: Theo nhiệt độ nóng chảy và mau sắc của frit ta có bảng phânloại frit theo thành phần oxyt như sau: [10].Bảng 1.1. Phân loại theo tính chất và nhiệt độ chảy trung bìnhChủngloạiSiO2B2O3Al2O3CaO BaO MgO ZnO K2O Na2O ZrO2Frit trong50 ÷ 70 0 ÷ 5 3 ÷ 105 ÷ 20 0 ÷ 4 0 ÷ 5 2 ÷ 15 2 ÷ 101 ÷ 50Frit đục 50 ÷ 65 2 ÷ 7 3 ÷ 7 5 ÷ 10 0 ÷ 2 1 ÷ 5 0 ÷ 15 2 ÷ 7 1 ÷ 5 5 ÷ 15Frit matt51 ÷ 65 2 ÷10 3 ÷ 105 ÷ 1500 ÷ 3 0 ÷ 10 1 ÷ 5 1 ÷ 7 5 ÷ 10Bảng 1.2. Phân loại theo tính chất và nhiệt độ chảy thấpChủngloạiSiO2B2O3Al2O3CaO BaO MgO ZnO K2O Na2O ZrO2Frit trong 40 ÷ 60 0 ÷ 30 0 ÷ 200 ÷ 20 0 ÷ 5 0 ÷ 5 0 ÷ 20 0 ÷ 100 ÷ 10 0 ÷ 5Frit đục41 ÷ 60 0 ÷ 30 0 ÷ 100 ÷ 20 0 ÷ 5 0 ÷ 5 0 ÷ 20 0 ÷ 5 0 ÷ 5 0 ÷ 20Frit matt 30 ÷ 50 0 ÷ 20 0 ÷ 200 ÷ 30 0 ÷ 400 ÷ 100 ÷ 30 0 ÷ 3 0 ÷ 3 0 ÷ 101.2.2. Phân loại men fritTừ các loại frit mà ta có các loại men frit tương ứng, đó là men trong, menđục, men matt (mờ), men màu.2.2.1. Men trong [3].Là lớp men mỏng, không có bọt khí và các tinh thể không hòa tan hay làcác hợp chất kết tinh ra để đảm bảo cho độ trong của nó.Mơen trong cho ánh sáng xuyên qua, đi qua.2. 2.2. Men đục [3].Trong men này có các phần tử làm đục men, hệ số làm đục đạt tối đa nếucác hạt khuyếch tán có kích thước 2 ÷ 200µm. Đó có thể là những tinh thể nhỏ,bọt khí hay các giọt lỏng.Men đục không cho ánh sáng xuyên qua, đi qua tức ánh sáng bị chặn lại dochiết suất của chất làm đục > chiết suất của thủy tinh (nền, hoa văn).Việc thủy tinh đục là do các nguyên nhân:- Chất gây màu (pigmen) không tan.- Tinh thể kết tinh lại: ZrO2, TiO2 - Do pha phân tán khi làm nguội chuyển thành thủy tinh.- Do bọt khí.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 20Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuCụ thể như sau:- Pigment: những pigment không tan trong men khuếch tán đều đặn. Đốivới men đục màu trắng thì dùng SnO2, ZrO2, ZrSiO4, CeO2, Sb2O3, CaF2, TiO2.Thông dụng nhất người ta dùng ZrSiO4 có chỉ số khúc xạ 2,0. ZrSiO4 được đưavào khi frit hóa và kết tinh lại khi làm lạnh. Phương pháp dùng SnO2 (chỉ sốkhúc xạ 2,0) có khác là đưa vào khi nghiền men, như là những phần tử dị thể cóchỉ số khúc xạ cao hơn môi trường n = 1,5.- Các tinh thể kết tinh lại: từ trong men kết tinh lại các mầm tinh thể với hệsố khúc xạ cao như TiO2, ZrSiO4. Việc làm đục này tùy thuộc rất lớn vào tốc độthích hợp của việc làm nguội men.- Các phần tử tách ra dưới dạng các giọt phân tán mà khi làm nguội nó vẫnở dạng thủy tinh (thủy tinh bor). Hiệu quả làm đục trong trường hợp này khônglớn vì sự khác nhau về chỉ số khúc xạ của hai pha không lớn.- Các bọt khí phân tán: xảy ra ở men trường thạch có độ nhớt cao.Vậy phương pháp làm đục hiệu quả nhất là làm đục bằng pigment hay cácmầm tinh thể kết tinh lại. Vì các bọt khí thì phân tán không đều, các phần tử táchra ở dạng thủy tinh thì giống men nên gây đục không tốt.2.2.3. Men mờ [3,11].Men mờ có được nhờ sự phát triển của các tinh thể nhỏ trên bề mặt men.Bằng cách nung ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chảy hay tăng cao hàm lượng SiO2có trong men. Các tinh thể anortit, volastonit, tùy theo hàm lượng thích hợp nàycó thể phát triển thành các tinh thể lớn hay chỉ làm mờ bề mặt của men. Phụ giaZnO hay TiO2 cũng làm mờ bề mặt tốt.Các loại men tạo mờ bởi ZnO hoặc TiO2 thường chứa chủ yếu là một phầnthủy tinh dễ chảy không có chì. Khi tác nhân tạo mờ là ZnO thì men không trắngnhưng có màu xám và vàng khi sử dụng TiO2.Men tạo mờ bởi các oxyt kiềm thổ nói chung là có màu trắng và có độ nhớtđáng kể.Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 21Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều2.2.4. Men màu [3].Men màu được tạo ra bằng cách nhuộm màu cho men trong.Các phương pháp nhuộm màu như sau:- Nhuộm màu ion: màu xanh dương của coban, xanh lá cây của đồng, vàngcủa sắt, tím đỏ của mangan. Các chất màu này hòa tan trong men.- Pigment (chất gây màu): là các chất màu không hòa tan mà chỉ phân tánđều trong men như xanh crôm, màu nâu sắt.- Nhuộm màu keo: là trung gian giữa đục và hòa tan tạo thành dạng huyềnphù, dạng keo. Nhuộm màu keo được làm bằng sự khuếch tán các hạt kim loạivàng, đồng có kích thước 10 ÷ 100nm tạo nên màu đỏ.1.3. Nguyên liệu để sản xuất Frit và men Frit1.3.1. Nguyên liệu để sản xuất frit1.3.1.1. Nhóm nguyên liệu tự nhiêna. Cát quartz ( nguyên liệu cung cấp oxyt SiO2) [7,8].Cát là sản phẩm phân hủy của các khoáng chứa nhiều SiO2 dưới tác dụngcơ học, hóa học, khí hậu Sản phẩm phong hóa được dòng nước hay gió mangđi, các hạt mịn bị kéo đi xa, hạt thô (tức là hạt cát) đọng lại ở chỗ trũng hìnhthành các mỏ hay bãi cát lớn ở các cửa sông hay bãi biển Loại cát chứa nhiều SiO2 là nguyên liệu chính cho công nghệ thủy tinh vàmen sứ.Cát là nguyên liệu chính cung cấp SiO2 (thường hàm lượng SiO2 93 ÷99,5%). Ngoài cát ra, có thể dùng đá thạch anh, quartz, flint để làm nguyên liệucung cấp SiO2. Cát có thể lẫn nhiều tạp chất, dễ thấy nhất là Fe2O3 làm cho cát bịnhuộm màu, loại cát này không dùng cho men sứ hay thủy tinh mà chỉ dùng làmcát xây dựng.b. Đá vôi (nguyên liệu cung cấp CaO ) [8].Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 22Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuĐá vôi có công thức hóa học CaCO3 là loại đá rất phổ biến trong tự nhiên.Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu cung cấp CaO cho công nghệ silicat. Trong côngnghệ gốm sứ, CaO là thành phần rất quan trọng của một số xương gốm và men.Tạp chất lẫn trong đá vôi thường là Al2O3, SiO2, FeO, Fe2O3 làm cho đá cómàu. Đá phấn cũng là đá vôi, trong thành phần có nhiều hạt CaCO3 vô định hìnhvà do ít tạp chất nên có màu trắng.Đá vôi dùng trong công nghệ slicat thường ở dạng nguyên liệu tự nhiên,không làm giàu. Vỏ sò cũng là nguyên liệu chủ yếu cung cấp CaO có hàm lượngcao hơn trong đá vôi và chứa ít tạp chất hơn. Tuy nhiên, vỏ sò không thể đưa vàosản xuất với hàm lượng lớn vì giá thành cao hơn và trữ lượng không lớn như đávôi. Vì thế, vỏ sò chỉ làm nguyên liệu cho những công nghệ sản xuất với quy mônhỏ như công nghệ frit và men.c. Đôlômit ( nguyên liệu cung cấp MgO, CaO ) [8].Đôlômit có công thức hóa học CaMg(CO3)2 hoặc CaCO3.MgCO3 là dungdịch rắn của canxi cacbonat va magie cacbonat, trong đó các ion Ca2+ và Mg2+ lànhững hạt thay thế đồng hình trong cấu trúc.Đôlômit là nguyên liệu cung cấp đồng thời MgO và CaO. Khi dùngđôlômit, sự thủy hóa chậm của CaO và MgO tự do trong sản phẩm luôn là vấnđề cần quan tâm giải quyết.Ở nhiệt độ cao hơn 600oC xảy ra phản ứng phân hủy CaCO3CaCO3 → CaO + CO2Quá trình phân hủy này nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào nhiệt độ và ápsuất hơi riêng phần của khí CO2.MgCO3 phân hủy ở nhiệt độ thấp hơn, khoảng (400 ÷ 480)oC. MgCO3 → MgO + CO2MgCO3 trong đôlômit phân hủy ở nhiệt độ cao hơn một chút, sự phân hủycủa đôlômit nằm giữa khoảng nhiệt độ này (400 ÷ 950)oC.d. Tràng thạch (nguyên liệu cung cấp Al2O3, SiO2, K2O, Na2O)Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 23Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh KiềuTràng thạch là hợp chất của silicat_alumin không chứa nước.Tràng thạch là nguyên liệu cung cấp đồng thời SiO2, Al2O3 và một lượngNa2O, K2O, CaO.Trong công nghệ gốm sứ tràng thạch là nguyên liệu gầy không có tính dẻo.Tràng thạch luôn đóng vai trò chất chảy trong mộc và men gốm sứ.Tràng thạch được chia làm 3 loại:- Tràng thạch Natri: có công thức phân tử là Na2O.Al2O3.6SiO2, còn có têngọi khác là tràng thạch abít, có nhiệt độ nóng chảy là 1120oC và ngay lập tứcchuyển thành pha lỏng đồng nhất. Abít thích hợp trong men sứ, làm cho độ nhớtmen bé, bóng loáng hơn và có khoảng nung hẹp.- Tràng thạch Kali có công thức phân tử là K2O.Al2O3.6SiO2, còn có tên gọikhác là tràng thạch orthoclaz, có nhiệt độ nóng chảy cao 1170oC. Tràng thạchorthoclaz có tác dụng tốt trong xương sứ, có khoảng nhiệt độ nung rộng, độ nhớtcao, sứ ít bị biến dạng nên còn gọi là tràng thạch phối liệu. Tràng thạch Kalinóng chảy phân hủy tạo thành leucite có nhiệt độ nóng chảy cao 1700oC. Leucitetan dần vào pha lỏng nóng chảy làm cho tràng thạch kali có khoảng chảy dài vàđộ nhớt cao.- Tràng thạch Canxi: có công thức phân tử là CaO.Al2O3.2SiO2, còn có têngọi là tràng thạch anortit, ít được sử dụng trong công nghệ gốm .Trong tràng thạch Kali luôn lẫn tràng thạch Natri, và trong tràng thạchNatri luôn lẫn tràng thạch Canxi.Khi tràng thạch K / Na = 60 / 40 thì gọi là tràng thạch Kali.Khi tràng thạch K / Na = 50 / 50 thì gọi là tràng thạch Natri.Vai trò của tràng thạch trong công nghệ gốm sứ rất quan trọng vì:- Khi nóng chảy tràng thạch có khả năng hòa tan SiO2.- Quyết định điều kiện công nghệ (nhiệt độ nung).Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 24Khoa: CN Hóa – Môi Trường GVHD: Võ Thị Thanh Kiều- Ảnh hưởng lớn đến các tính chất kỹ thuật của sứ và men sứ. Muốn sứ cóđộ trắng cao (khả năng cho ánh sáng xuyên qua lớn) ngoài việc hạn chế các oxytgây màu như Fe2O3, TiO2 người ta còn đưa vào một lượng tràng thạch 29 ÷30 %.1.3.1.2. Nhóm nguyên liệu nhân tạo ( kỹ thuật ) [8].a. Oxyt nhôm ( Al2O3 )Sản phẩm công nghiệp thường là dạng γ_ Al2O3. Ở nhiệt độ cao 1100 ÷1200oC thì γ_ Al2O3 chuyển thành α_ Al2O3 có dạng bột xốp.b. Axit boric (H3BO3)Axit boric có 56,45% B2O3 (theo lý thuyết), có dạng bột, tinh thể màu trắngluôn chứa một lượng nước, lượng nước này rất khó tách.c. Nguyên liệu cung cấp oxyt chì (PbO)Các nguyên liệu cung cấp có thể là oxyt chì PbO (trắng), minium Pb3O4(chì đỏ ), bazơ chì cacbonat (2PbCO3.Pb(OH)2), chì sunfua PbS. Trong côngnghiệp thường dùng hai loại chính là oxyt chì và minium.- Oxyt chì (PbO): + Oxyt chì có nhiệt độ nóng chảy là 888oC, mật độ 9,3 ÷ 9,5 g/cM3, đượcsản xuất bằng cách nấu chảy chì kim loại trong môi trường oxy hóa. Ở nhiệt độcao PbO và các hợp chất của nó như 2PbO.SiO2, PbO.SiO2 rất dễ bị khử thànhkim loại. Vì thế, khi sử dụng PbO phải nung trong môi trường oxy hóa.+ PbO có dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng có những đốm đen do lẫn 1 ÷2% chì kim loại và được xem như là một tạp chất.+ PbO có tính ăn mòn mạnh do đó nấu frit chứa chì hay thủy tinh chứa chìcần vật liệu chịu lửa trong lò loại có chịu lửa cao. PbO dễ tạo thủy tinh có chiếtsuất cao, dễ chảy láng đều trong phạm vi rộng. Khi sản xuất cũng như sử dụngcần hết sức chú ý vì Pb và PbO rất độc, nó dễ nhiễm độc vào cơ thể và ảnhhưởng đến môi trường xung quanh.- Minium Pb3O4:Báo cáo khóa luận tốt nghiệp 25

Trích đoạn

  • Cao lanh [3,8]
  • Sự tạo thành lớp men
  • Sự hình thành lớp trung gian
  • Sức căng bề mặt của men [3,7]
  • Sự giãn nở nhiệt của men [3,7]

Tài liệu liên quan

  • Tìm hiểu về các loại máy chủ điều phối web phổ biến .doc Tìm hiểu về các loại máy chủ điều phối web phổ biến .doc
    • 9
    • 941
    • 7
  • Tìm hiểu về các loại máy chủ điều phối web phổ biến Tìm hiểu về các loại máy chủ điều phối web phổ biến
    • 8
    • 1
    • 10
  • Tìm hiểu về các loại tảo Tìm hiểu về các loại tảo
    • 49
    • 838
    • 0
  • tìm hiểu về các loại hình thiết bị của ngàng thông tin tín hiệu đường sắt , đường bộ hiện nay tìm hiểu về các loại hình thiết bị của ngàng thông tin tín hiệu đường sắt , đường bộ hiện nay
    • 55
    • 879
    • 0
  • tìm hiểu về các dụng cụ bao bì và phương pháp bao gói kẹo tìm hiểu về các dụng cụ bao bì và phương pháp bao gói kẹo
    • 64
    • 1
    • 2
  • tìm hiểu về các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit tráng lên tấm ốp lát ceramic tìm hiểu về các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit tráng lên tấm ốp lát ceramic
    • 68
    • 3
    • 30
  • báo cáo nghiên cứu khoa học nghiên cứu sản xuất frit và men frit tráng lên tấm ốp lát ceramic' báo cáo nghiên cứu khoa học nghiên cứu sản xuất frit và men frit tráng lên tấm ốp lát ceramic'
    • 7
    • 627
    • 3
  • Tiểu luận tìm hiểu về các loại cây nấm Tiểu luận tìm hiểu về các loại cây nấm
    • 21
    • 693
    • 0
  • tìm hiểu về các loại ống kính máy ảnh canon tìm hiểu về các loại ống kính máy ảnh canon
    • 84
    • 611
    • 0
  • Tìm hiểu về các loại máy kinh vĩ Tìm hiểu về các loại máy kinh vĩ
    • 60
    • 489
    • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.26 MB - 68 trang) - tìm hiểu về các loại frit, men frit và phương pháp tính bài phối liệu frit tráng lên tấm ốp lát ceramic Tải bản đầy đủ ngay ×

Từ khóa » Các Loại Frit