歐贊彬，毛元信

（佛山市遠(yuǎn)大制釉科技有限公司，佛山　528000）

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防腐劑對釉漿穩(wěn)定性的影響

歐贊彬，毛元信

（佛山市遠(yuǎn)大制釉科技有限公司，佛山528000）

在釉漿的陳腐存放過程，會由于細(xì)菌等的生物降解使CMC失效，從而對釉漿產(chǎn)生性能影響，通過加入少量的防腐劑可以避免此類的釉漿的影響，本文通過對比說明了加入防腐劑對釉漿存放有良好的作用。

釉漿；防腐劑；穩(wěn)定性；研究

1　前言

釉漿在球磨或貯存過程中，一般加入有機(jī)高分子聚合物已達(dá)到懸浮穩(wěn)定的目的。如果聚合物的鏈環(huán)被破壞，釉漿的黏度將降低。這類破壞可能始于球磨粉碎過程的機(jī)械性損傷或者是加熱、水解作用、氧化作用和發(fā)酵反應(yīng)，能引起有機(jī)添加劑的衰變。許多加到釉漿中的天然有機(jī)懸浮穩(wěn)定劑（如CMC）就會在相應(yīng)的溫度下出現(xiàn)遞降分解作用，這是由于真菌和細(xì)菌侵蝕的結(jié)果。細(xì)菌可以利用有機(jī)化合物作為碳和能量的來源，有的細(xì)菌在無氧狀態(tài)下也能生存，這時可以利用抑菌作用或殺菌劑控制它們的發(fā)展。含有釉料調(diào)整劑的釉漿隨時間的延長而發(fā)生變質(zhì)與損壞，是由于氣泡的蒸發(fā)產(chǎn)生臭氣與降低流體性能引起。上述情況可以通過加入防腐劑給予阻止。

2　天然有機(jī)類穩(wěn)定劑的懸浮和腐敗機(jī)理

現(xiàn)在作為釉漿的懸浮穩(wěn)定劑，大多數(shù)的陶瓷廠都會選擇羥甲基纖維素（以下簡稱CMC）作為其添加劑。CMC具有獨特的線性高分子結(jié)構(gòu),將CMC加入水中,其親水基（-COONa）與水結(jié)合,形成溶劑化層,使CMC分子逐漸分散于水中,CMC高分子之間依靠氫鍵和范德華力作用形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)出粘結(jié)性。添加CMC后,可提高釉料的表面張力,可防止水從釉料里擴(kuò)散至坯體中,增加釉面的平滑度,避免因施釉后坯體強(qiáng)度下降而造成輸送過程中的開裂及斷裂現(xiàn)象,烘燒后釉面針孔現(xiàn)象也可減少。

但由于CMC制造的主要原料為精制棉，屬于天然的高分子化合物，其屬于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1　CMC的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)示意圖

其結(jié)構(gòu)中的糖苷鍵在生物酶的作用下較為容易水解，使得CMC的大分子鏈發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的斷裂，形成一個個葡萄糖分子。為微生物提供能量來源，并使細(xì)菌的繁殖更快。從而CMC的分解速率更快，最終全部CMC被分解成小分子糖。CMC能作為懸浮穩(wěn)定作用是基于其較大的分子量（鏈接單元），故其被生物降解后，也消失了其本來的物理增稠作用，不可避免的使整個釉漿體系流動性變好，粘度降低，釉漿的中固體粒子的沉降，形成較硬的沉淀，比較難攪拌。繼而在施釉形成的釉面會產(chǎn)生開裂，針孔的問題。

3　防腐劑的防腐機(jī)理

微生物的生存和繁殖是依賴于一些環(huán)境因素的：物理方面的有溫度、滲透壓、輻射、靜壓；化學(xué)方面有水源、營養(yǎng)物質(zhì)（C、N、P、S）、氧、有機(jī)生長因子。但是在生產(chǎn)過程中，如：溫度、水源、營養(yǎng)物質(zhì)的因素，我們是不能隨意控制的，我們只能從生物滅活的方式進(jìn)行。如今市面上的防腐劑的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在滅活方面。首先，干擾微生物的酶，破壞其正常代謝，抑制了酶的活性；其次，是使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，干擾他們的生存和繁衍；再次，在細(xì)胞質(zhì)膜的通透性，抑制體內(nèi)酶的排除和代謝物，從而導(dǎo)致失活和改變。

但在以前的生產(chǎn)過程中，有些企業(yè)出于成本和施工的原因，可能會加入一些類似于甲醛（或使用時，釋放甲醛）等的防腐殺菌的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品會對人體產(chǎn)生很大的危害，加入量過大可能導(dǎo)致致癌或死亡。所以我們推薦企業(yè)在生產(chǎn)中加入些廣譜的、低毒的殺菌產(chǎn)品，并特別注意其加入量。

4　實驗內(nèi)容與分析討論

4.1實驗原料

本實驗的主要原料為遠(yuǎn)大防腐劑Yf-11、佛山甲醛、山東防腐劑BRC-R、MBS、江門甲基、某廠家剛球磨好的釉。

4.2實驗儀器

本實驗所采用的儀器有NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘度計、JJ-1電動攪拌器、t-4杯。

4.3實驗環(huán)境

本實驗所使用的環(huán)境為夏天：溫度范圍27～37℃、濕度在80～90℃。

4.4實驗步驟

本次實驗一共分為兩個部分，一為用甲基的2%水溶液分別加入上述的防腐劑測試其在實驗環(huán)境下的黏度變化；二為在釉漿中加入上述的防腐劑，在同樣的實驗環(huán)境下測流速變化。

實驗一：

配制2%甲基水溶液：稱量2000 g的水，在攪拌的條件下緩慢加入40 g的甲基，并使其充分分散均勻。

所得的甲基水溶液均分為五分，每份400 g，分別做空白、0.4 g（0.1%）遠(yuǎn)大Yf-11、BRC-R、MBS、甲醛。每隔24 h記錄甲基水的狀態(tài)，測量甲基水的粘度并記錄。

實驗二：

剛球好的釉分成400 g一份分別加入上述幾種防腐劑0.4 g，球磨1 min。并做一個空白的釉，同樣球磨1 min，并將5份實驗釉漿密封保存。每隔24 h記錄釉漿的狀態(tài)，測釉漿流速（測流速前需攪拌）并記錄。

4.5實驗數(shù)據(jù)及分析

實驗一的結(jié)果如圖1所示，由圖可知，在當(dāng)時的實驗環(huán)境下，不加入防腐劑，甲基會在6天左右失效，并很快達(dá)到自來水的黏度。加入防腐劑，甲基水能在炎熱的夏天能保存一個月以上而不變質(zhì)。特別是Yf-11防腐劑，效果比另外兩個防腐劑明顯且很穩(wěn)定、無毒。

圖1　防腐劑對甲基水的防腐效果

實驗二結(jié)果如圖2所示，在實驗環(huán)境的條件下，不加防腐劑釉漿流速下降很快，同時實驗時發(fā)現(xiàn)隨著流速的下降，空白實驗的釉漿有明顯的分層現(xiàn)象，沉底的釉料明顯感覺較硬，BRC-R、MBS均在第三天開始有輕微的沉底現(xiàn)象，但是較容易攪開，而加入甲醛的釉漿有輕微分層，輕微沉底比較硬。而Yf-11無分層，無沉底且流速穩(wěn)定。

圖2　防腐劑對釉漿流速的影響

5　結(jié)語

在陶瓷廠的生產(chǎn)過程中，釉漿存放時間過長，CMC的失效會帶來釉漿流速變化大，釉料易分層、沉淀，保水力下降，使施釉容易發(fā)生釉面開裂，不均勻，針孔的問題，適當(dāng)加入少量的防腐劑可以降低釉漿體系的細(xì)菌數(shù)量，使CMC的不易失效，釉漿性能穩(wěn)定。Yf-11防腐劑，是高效廣譜的釉漿防腐劑。對比市面同類產(chǎn)品有性能上的優(yōu)勢，對比甲醛有低毒和高效的優(yōu)勢。