制作白色陶瓷制品的工艺制造技术

一种采用聚亚烷基聚胺，如四乙烯五胺，作为增加注浆速率添加剂制造白色陶瓷器的注浆泥浆组合物及其工艺。添加剂可用于泥浆注浆，真空注浆和压力注浆等。另外，添加剂中还可以包括粘结剂，如苯乙烯丁二烯胶乳，添加量要足以保持注浆工艺所制坯体的生坯强度。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制作白色陶瓷注浆制品的方法及其所用的组合物。注浆成型是一种古老的技术。该技术的通常做法是把颗粒原料悬浮在注浆介质中形成泥浆，泥浆注入熟石膏模子，将泥浆介质从注浆料中倒出后注浆坯就留在模子上，分开膜子和坯获得最终所需形状的注浆件。注浆成型广泛用于白色陶瓷制造，包括卫生洁具，如洗涤盆和便器。压力注浆是一种较新的注浆成型工艺。在压力注浆过程中，都是用压差(不论正压或负压)来强制去除泥浆中的液体。在一般注浆成型中，通常采用聚合物模具而不是石膏模具。例如参见U.S.专利US4，464，485;3，929，685;和3，825，506。虽然注浆成型和压力注浆都是已知技术，但在注浆工艺和所制坯子上还存在某些问题，所以我们曾试尝采用各种注浆添加剂来解决这些问题。这些问题包括低液体回收及注浆速率。人们一直期待着一种注浆添加剂，这种添加剂分子量低，具有良好的烧尽特性，并且使注浆速率提高而不会明显地影响泥浆的其它注浆特性。人们还期望该添加剂能够保持注浆制品的生坯强度。本专利技术的第一个目的是采用一种注浆添加剂改善注浆或脱水速率而同时基本上保持制品和制造工艺的别的特性之白陶制备的改进工艺。该工艺包括由颗粒原料和注浆介质制备泥浆、把泥浆注入模子，回收模子中的一部分泥浆介质，最后取出注浆件，这种改进通过采用含有有效量聚亚烷基聚胺的泥浆来提高注浆速率的方法完成。另一个目的，本专利技术为一种泥浆组分，其中包括注浆介质;颗粒原料;一定量的平均分子量小于1，000并能有效地提高从泥浆组份变为注浆件的注浆速率的聚亚烷聚胺;以及一种任选的可以保持由泥浆组份制成的注浆件生坯强度的粘结剂。第三个目的，本专利技术为一种适用于陶瓷制品制备的添加剂，基本包括聚亚烷基聚胺、粘结剂和水，这些都是可以加入到泥浆组份中的。我们惊奇的发现，聚亚烷基聚胺的使用提高了注浆速率而对泥浆的流变性没有不利影响。本专利技术工艺优越地采用了一种由颗粒原料，注浆介质，聚亚烷基聚胺和任选的粘结剂组成的泥浆组份。该泥浆组份最好含有分散剂和辅助添加剂。该工艺可以是注浆成型工艺、真空注浆工艺或压力注浆工艺，也适用于一切注浆成型方法。颗粒原料可以是任何可悬浮在注浆介质中而后注浆形成注浆白陶制品的颗粒物质。白陶制品包括卫生洁具，如洗涤盆和便器，白瓷、艺术制品和礼品瓷。优选颗粒原料为粘土原料。优选原料例如球土、高岭土、长石、燧石及其类似物料，也可以采用颗粒物料混合物。有几种颗粒物料在注浆白色陶瓷制品
中是众所周知的。注浆介质的作用是悬浮颗粒原料使其可以进行注浆。典型的注浆介质是液体，可以是有机的，无机的或有机、无机的混合物。对于那些熟悉注浆成型技术的普通专业人员来说这几种注浆介质是众所周知的。注浆介质例子包括酒精、碳氢化合物，氯代碳氢化合物和水。优选的注浆介质为水。可以使用任意量的用于注浆件的颗粒原料，一般所用的颗粒原料量占泥浆重量的5-95%，优选的所用颗粒原料量为25-90%(wt)，然而，泥浆组份的变化范围可以很宽，可以含有或多或少的颗粒原料。也可以采用注浆介质的混合物。聚亚烷基聚胺为已知化合物。本着本专利技术的目的，我们优选平均分子量小于1.000，最好低于800的聚亚烷基聚胺。聚亚烷基聚胺的例子包括1，2-乙二胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺、五亚乙基六胺，六亚乙基七胺，哌嗪，氨乙基哌嗪，丙邻二胺，亚丁基二胺，戊二胺，六亚甲基二胺，二亚乙基三胺，二丙邻三胺，二亚丁基三胺，双(1.5-亚戊基)三胺，双(1.6-亚己基)三胺，三聚丙烯四胺，三(1.6-亚己基)四胺，四聚丙烯五胺，四亚丁基五胺，四(1，5-亚戊基)五胺，四(1，6-亚己基)六胺，五(1，6-亚己基)六胺，双(氨丙基)1，2-乙二胺，双(氨丙基)二乙烯基三胺，三(氨丙基)1，2-乙二胺，及其类似物。优选的聚亚烷基聚胺的通式为 其中n为0到6，m为1到6，p为1到15，另外在一个分子内由一个重复单元到下一个时n和m可以分别变化。优选n为0，p为1，m为3到6。因此实施本专利技术时，优选的聚亚烷基聚胺为乙烯聚胺。乙烯聚胺的平均分子量最好介于150-800之间。优选的聚亚烷基聚胺的例子包括三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，五亚乙基六胺，六亚乙基七胺及其混合物。本专利技术的聚亚烷基聚胺可以单独使用，也可以使用其混合物。诸如某些聚亚烷基聚胺如三亚乙基四胺，四亚乙基五胺(下文称TEPA)只能作为具有相似沸点的同分异构体的混合物从市场上购得。具有相似沸点分子量高达800的同分异构体的混合物也适用于本专利技术实施。另外，还可以采用聚亚烷基聚胺的直链同分异构体，带支链的和环状的同分异构体。使用一定量的聚亚烷基聚胺的泥浆比起不含聚亚烷基聚胺而其它性质相同的泥浆，在注浆速率上有较大提高。聚亚烷基聚胺的用量优选0.001～1%(泥浆重)，进一步的优选范围为0.05～0.5%(泥浆重)，最佳范围为泥浆重的0.1至0.3%。本专利技术的粘结剂可以任意选用。粘结剂起保持或改善注浆件生坯强度作用。优选的粘结剂的例子包括胶乳如苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸胶乳、乙烯-丙烯酸胶乳，木素磺化盐、聚乙烯醇，链烷醇胺和其它现有技术粘结剂。苯乙烯-丁二烯为优选粘结剂。在使用粘结剂时，其用量要满足以下条件，即相对于不含粘结剂的同一泥浆的注浆件，要能够保持或改善其生坯强度。粘结剂的优选用量为泥浆重的0-30%，进一步的优选用量为泥浆重的0.05～0.5%，最佳用量为泥浆重的0.1～0.3%。当使用粘结剂时，聚亚烷基聚胺和粘结剂之间的比例是任意的，只要是比起没用聚亚烷基聚胺和粘结剂的泥浆制备的坯体的注浆速率和生坯强度，加入后能导致该泥浆组份在白陶器制造中获得更高的注浆速率和注浆件生坯强度就可以。优选的聚亚烷基聚胺与粘结剂的重量比例至少为5∶95，不超过5∶95;进一步优选的重量比至少为30∶70，不超过70∶30;最佳重量比为50∶50。在使用聚亚烷基聚胺和粘结剂时，可以将它们分别加入到泥浆组份中。也可以将聚亚烷基聚胺和粘结剂一起与水任意混合，然后立即加入到泥浆组份中。当在加入泥浆组份之前把聚亚烷基聚胺和粘结剂混合在一起时，最好通过分别配制粘结剂和聚亚烷基聚胺水溶液，再把胺溶液边搅拌边加入粘结剂溶液来混合两组份。在与水混合时，活性组份即聚亚烷基聚胺和粘结剂与水之间的重量比约为1∶1，当然其它比例也是可行的。还可以习惯性地采用其它在注浆成型技术中所为人共知的添加剂。这些附加添加剂的例子包括苏打灰，硫酸钙，及其分散剂。本专利技术实施中所用的分散剂是白色陶瓷器注浆成型技术中所公知的，硅酸钠就是这种分散剂的一个非限定性实例。本专利技术的注浆工艺采用注浆成型和压力注浆技术中普遍应用的技术条件就可以实施。典型的注浆成型可以在室温完成，当然如果需要也可以在5-95℃的温度下进行。典型的压力注浆的进行温度为室温到100℃或更高。优选室温的考虑是立足于方便易行和成本低。注浆工艺可以在正压(大气压以上);大气压，负压(大气压以下)，以及配合其它已知注浆技术完成。本专利技术的注浆成型工艺通过将聚亚烷基聚胺和任选的粘结剂引入泥浆实现。一般说这种引入要在泥浆制备过程中尽早完成。最好能在颗粒原料加入前，把聚亚烷基聚胺和任选的粘结剂加入泥浆介质。本专利技术工艺中所采用的注浆成型技术都是在注浆成型技术中众所周知的。注浆成型方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造陶瓷制品的泥浆组合物，其中包括：（ａ）泥浆介质：（ｂ）颗粒原料；和（ｃ）平均分子量低于１０００的聚亚烷基聚胺，其含量达到有效地增加泥浆注浆成型工艺的注浆速率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩D科布林斯基，阿伦P克罗夫特，阿尔弗雷多塔米兹，
申请(专利权)人：唐化学原料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]