腐植酸作为陶瓷添加剂魅力无限
腐植酸

腐植酸一、农业应用方面潜力巨大腐植酸类物质在农业生产中的应用是我国开展腐植酸综合利用工作的初始,目的是缓解当时化肥总量不足的困难。
70年代末。
80年代初广泛开展了发展腐植酸类肥料的群众运动,以腐接为主的腐植酸类肥料产量达到每年数十万吨到数百万吨,涌现了一大批推广应用腐植酸类肥料效果显著的典型事例,但由于腐铵、腐磷本身养分的局限性和当时生产和应用尚缺乏应有的科学技术指导,以致腐植酸类肥料的推广应用工作未能持续。
健康发展。
腐植酸类肥料具有改良土壤、增进肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性和改善作物品质等作用,这些作用推动了腐植酸复混肥料、腐植酸专用肥料、腐植酸微量元素肥料、旱地育秧床土、腐植酸液体肥料和腐植酸作物调整剂等产品的开发,为我国发展有机─无机结合肥料品种提供了切实可行的途径。
在农用腐植酸产品中,发展较快、品种较多的是腐植酸类植物调整剂,新疆的旱地龙、河南的抗旱剂1号、广东的叶面宝、广西的喷施宝、萍乡引进美国杜邦公司特种活性物质“OA”而研制成功的“百施利”、北京的“万得福”、还有代号为NFC、CFE等的叶面肥都属于此类产品。
我国在黄腐酸抗旱剂和叶面喷施剂的研究和应用方面也已居国际先进行列,在黄腐酸抗旱机理研究方面达到国际领先水平。
中科院化学所利用内蒙武川富含黄腐酸的风化煤研究成功抗硬水的腐植酸产品;华东理工大学研究表明,新疆大南湖风化煤总腐植酸含量为52.38%,其中黄腐酸含量达33.55%,游离黄腐酸2.90%;中科院山西煤化所成功地利用降解风化煤的办法提取黄腐酸,提取率可达20%-50%(随煤质不同而异),并证明降解产物基本组成和性能同直接提取的黄腐酸相近,该所还研究成功腐植酸─尿素络合物生产新工艺,产品含氮25%左右,含腐植酸40%左右,有良好的水溶性,在抑制尿素分解、提高氮利用率方面比其他方法效果更显著,初步试验,氮利用率至少提高50%,为生产高浓度缓效氮肥,发展高浓度腐植酸复混肥和叶面肥创造了条件。
什么是腐质酸

什么是腐质酸腐植酸(Humic Acid,简写HA)是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。
它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸,具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。
它广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又称草炭)、褐煤、风化煤中。
按自然界分类,它可以分为三类,即土壤腐植酸、水体腐植酸和煤炭腐植酸。
九十年代初,用发酵法,通过接种,可提取生化腐植酸或生化黄腐酸等有机酸物质。
人类对腐植酸的研究,自从1786年从土壤中首次得到已有214年历史了。
如果以我国“药圣”明代著名医药学家李时珍《本草纲目》著作中编入的“乌金散”为个例的话,那腐植酸的应用已有四百多年了,这充分说明了腐植酸古老的历史。
我国腐植酸有组织的研究始于五十年代末,主要是从泥炭利用开始的。
六十年代,全国掀起了利用腐植酸肥料和改良土壤的热潮,声势很大。
真正受到国家重视和推动则是七十年代中期以后。
当时,国务院副总理王震同志还亲自抓,国务院先后于1974年和1979年两次以国发110号和200号文件,全面推动了我国腐植酸的综合开发和利用。
八十年代,随着全国腐植酸事业的不断发展,国家经贸委于1987年批准成立了“中国腐植酸工业协会”,负责统一组织和协调全国的腐植酸工作。
一些腐植酸资源贮量大的省、市,还纳入了政府工作序列,为此专门成立了腐植酸办公室。
我国腐植酸资源非常丰富,它储量大,分布广,品位好。
据有关资料统计,有泥炭124.8亿吨,居世界第四位;褐煤1265亿吨,还有大量的风化煤。
在利用生物工程方面,进一步筛选优良菌种,加快开发定向菌种,这样,研制生化腐植酸或生化黄腐酸类产品的资源利用就会无穷无尽。
腐植酸作为有机物原料,广泛地应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域。
现属于直接或间接应用腐植酸物质的有五个方面,可归纳为七十个小节。
我国开发的主要产品有肥料、农药、兽药、抗旱剂、饲料添加剂;药品、保健品、化妆品;石油助剂、工业水处理剂、水煤浆稳定剂、蓄电池膨胀剂、陶瓷添加剂、油墨添加剂等一百多个品种,已经基本上构成了我国腐植酸类产品的完整体系。
腐植酸肥料的作用和使用方法,腐植酸是什么东西

腐植酸肥料的作用和使用方法,腐植酸是什么东西1、作用:腐植酸肥料能提高作物对于磷钾肥的利用率,以施用磷肥为例,当磷肥被土壤中的金属离子固定住后,便会转换为迟效磷或者无效磷,而腐植酸中的酸性官能团却能让它变成可溶性磷,利于作物的吸收。
2、使用方法:可以采用追肥或者浸种的方式,在作物的幼苗期和抽穗期前,用0.01-0.1%水溶液约250L/亩浇灌在作物根系附近,有促生长的作用,而用0.0005-0.05%的腐植酸肥料浸种能提高种子的发芽率。
一、腐植酸肥料的作用和使用方法1、作用(1)提高磷肥的施用效果:施入磷肥之后,它们一般会被土壤中的金属离子固定,然后转换为迟效磷或者无效磷,而腐植酸中的芳香核、羟基、羧基等酸性官能团却可以与磷元素发生反应,使它变成了可溶性磷,极易被植株吸收。
(2)提高钾肥的施用效果:腐植酸中的官能团可以吸收储存钾离子,不仅能够防止沙土中的钾离子随水流失,而且还能防止钾被粘性土壤固定住,从而使植物能够更好的吸收钾。
(3)提高土壤保水保肥的能力:腐植酸可以与钙离子形成絮状沉淀的凝胶体,这种凝胶体可以将土壤胶结在一起,使土壤颗粒变成保水保肥的小水库以及肥料库,从而提高了土壤保水保肥的能力。
2、使用方法(1)追肥一般可以在作物的幼苗期以及抽穗期前,亩用浓度为0.01-0.1%的水溶液约250L浇灌在作物根系附近,通常可以促进作物的生长发育。
(2)浸种①用浓度为0.0005-0.05%的腐植酸肥料浸种,一般能够提高种子的发芽率。
②浸种的时间一般为5-10个小时,若是硬壳的种子,那么浸种的时间一般为24个小时。
二、腐植酸是什么东西1、简介当动植物的遗骸经过微生物的分解和转化,以及地球化学一系列的过程之后,便会积累起来一种有机物质,而这种有机物质便是腐植酸。
2、用途(1)畜牧业①腐植酸钠一般可以给鹿茸止血。
②也可以将硝基腐植酸尿素络合物当作牛饲料的添加剂。
(2)工业①对于一些含有重金属的废水,一般可以用腐植酸离子交换剂进行处理。
永远的丰碑-原化工部定型鉴定的5个腐植酸项目回顾

永远的丰碑——原化工部组织定型鉴定的5个项目回顾成绍鑫1李双2(1、中国科学院山西煤炭化学研究所太原 0300012、中国腐植酸工业协会北京 100120)(原载《腐植酸》杂志2017(3)15~21,49)在隆重纪念我国腐植酸发展60周年之际,我们不禁想起30多年前原化工部组织的5条生产线定型鉴定时的情景。
由于时代的变迁,现在这5个生产厂都已改弦易辙,但它们的历史功绩,它们留下的宝贵经验和启示,它们的建设者们严格的科学态度和无私奉献精神,将永世长存,永远是腐植酸人心中的丰碑。
重温那段历史,就是学习前人的经验,传承前人的精神,以此作为我们纪念60周年最好的洗礼吧!1974年国务院110号文件的发布,标志着我国腐植酸产业正式起步。
由于当时缺乏思想组织准备,经验也不足,导致发展势头过猛、涉及领域过宽。
不到3年时间,就星罗棋布地建起几百个腐肥厂,但大部分是简陋、粗放的,甚至是不科学的,没有多少发展潜力。
国务院和国家经委为了解决这些问题,1977年以后多次召开总结交流会议,特别是1979年国务院200号文件发布后,才真正遏制住这种盲目发展的局面。
此后的3年,我国腐植酸科研、生产、应用和市场培育都有长足的进展,经过整顿后保留了70多家腐植酸生产厂,近百项科技成果通过省、市级鉴定。
这些厂家和成果,技术和经济上多数是可靠的,但也有不少良莠不齐的情况。
为了进一步推动我国腐植酸产业健康发展,把全行业尽快引导到科学化、规范化和现代化轨道上来,原化工部化肥司(委托各省化工厅)在广泛调研的基础上,从1981年12月到1984年12月对5条较有典型示范意义的生产线(按鉴定时间排序:腐植酸铵、腐植酸钠、硝基腐植酸铵、腐植酸复合肥料和湿法硝基腐植酸)(1)进行工艺定型鉴定。
在此期间,化肥司冯元琦总工曾多次亲临现场考察并参加审定。
这些生产厂的共同特点,一是都有可靠的基础研究成果作支撑;二是附近都有较理想的原料产地,大都有大型化肥企业作依托;三是均为国有企业,都有一定的技术实力,或与科研、设计单位合作,经过扎实的实验室小试和中间放大试验,提出较正规的工艺包和机械设计蓝图;四是没有丝毫的功利性和技术壁垒,所有的核心技术都向业内公开,为后来人提供了真实可靠的工艺设计参考资料。
腐殖酸

腐植酸的作用及特点一、腐殖酸存在场所腐殖酸广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又称草炭)、褐煤、风化煤中。
二、腐殖酸储量我国腐植酸资源非常丰富,它储量大,分布广,品位好。
据有关资料统计,我国有泥炭124.8亿吨,居世界第四位;褐煤1265亿吨,还有大量的风化煤。
三、腐殖酸开发我国腐植酸有组织的研究始于五十年代末,主要是从泥炭利用开始的。
在利用生物工程方面,进一步筛选优良菌种,加快开发定向菌种,这样,研制生化腐植酸或生化黄腐酸类产品的资源利用就会无穷无尽。
1、应用领域腐植酸作为有机物原料,广泛地应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域。
2、开发品种现属于直接或间接应用腐植酸物质的有五个方面,可归纳为七十个小节。
我国开发的主要产品有肥料、农药、兽药、抗旱剂、饲料添加剂;药品、保健品、化妆品;石油助剂、工业水处理剂、水煤浆稳定剂、蓄电池膨胀剂、陶瓷添加剂、油墨添加剂等一百多个品种,已经基本上构成了我国腐植酸类产品的完整体系。
3、产品价位含腐植酸的原料煤(有人叫“腐植酸原粉”)一般200到400元/吨,而各种腐植酸加工产品(如纯腐植酸、腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸尿素、腐植酸饲料添加剂、黄腐酸等)价格差距很大,1500元~8000元/吨不等。
四、腐植酸结构腐植酸(Humic Acid,简写HA)是动、植物遗骸(主要是植物的遗骸),经过微生物的分解和转化,以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。
它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸,具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。
五、腐殖酸分类尽管腐植酸分类多种多样,但对我们研究和应用工作影响不大。
1、按来源分类腐植酸可分为天然腐植酸和人造腐植酸两大类。
在天然腐殖酸中,又按存在领域分为土壤腐植酸、煤炭煤腐植酸、水体腐植酸和霉菌腐植酸等。
2、按生成方式分类腐植酸可分为原生腐植酸和再生腐植酸(包括天然风化煤和人工氧化煤中的腐植酸)。
腐殖酸的介绍-PPT文档资料

腐植酸在环保上的应用
腐植酸的组成和性质,决定了其在环境保护方面具有广阔 的应用前景。 由于腐植酸类物质的分子结构中含有醌基、半醌基等官能 团,可与硫化氢反应,用作废气的脱硫剂。腐植酸及其盐 类可用做原子能分裂产物的吸附剂、放射性废水处理的凝 聚剂以及处理放射性废物和废水中同位素、稀有元素的吸 附剂。腐植酸内表面积大,又含有羧基和酚羟基,这些基 团可与重金属离子进行交换、络合和螯合等作用。因此, 可以利用腐植酸处理含重金属的工业废水、含油废水、印 染废水和废气等。
腐植酸在医学上的应用
腐植酸在医药和日用化学品方面也得到了日益广泛的应用。在医药产 品开发上已报请国家卫生部门批准的口服药品就有12种。 腐植酸在医疗上具有下列作用:(1) 消炎止痛(2) 止血收敛抗渗出;(3) 去腐生肌抗溃疡,促进创伤愈合;(4) 改善血液循环,抗风湿;(5) 调 节机体免疫机能,增强抗病能力,而无毒副作用,且对皮肤无刺激性 和过敏性。 腐植酸类制剂被誉为“太阳药品”,现已广泛应用于内、外、妇、儿临 床各科。对类风湿关节炎、结肠炎、腰腿痛、肩周炎和一些妇科病、 难治性慢性病等疾病的疗效达90%以上。 腐植酸类护肤品已有粉刺类、浴液类、护肤类、防晒类以及防治斑类 等多项产品。
腐植酸的原料来源
腐植酸分类因其形成与来源方式而不同。 按照腐植酸的形成方式分为两大类:天然腐植酸 和人工腐植酸。前者包括土壤腐植酸、水体腐植 酸、煤类腐植酸;后者包括生物发酵腐植酸、化 学合成腐植酸和氧化再生腐植酸。 按照腐植酸来源的方式分为三大类:原生腐植酸 、再生腐植酸与合成腐植酸。原生腐植酸是天然 物质的化学组成中所固有的腐植酸。再生腐植酸 是指各阶煤经过自然风化或人工氧化方法生成的 腐植酸。合成腐植酸通常系指用人工方法从非煤 炭物质所制得的与天然腐植酸相类似的物质。
煤资源综合利用 煤生产腐植酸绿色生态肥项目

煤资源综合利用煤生产腐植酸绿色生态肥项目用煤生产腐植酸可行性分析一、概述腐植酸是一种天然高分子有机物,它广泛存在于风化煤、褐煤和草炭等低燃烧值的劣质煤炭中。
从劣质煤中提取的腐植酸属不可再生资源,因其用途广、价值高,有煤炭中"乌金"的美称。
其应用范围不仅涉及农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等领域,而且与现代生物工程、生态工程及人类生活有着密切的联系。
应用于农业方面可作液体肥料、植物营养素、农药增效剂、土壤改良剂、抗旱保水剂等,是肥料业的宝贵资源。
在工业方面可用作石油钻井助剂、工业水处理剂、水煤浆稳定剂、蓄电池膨胀剂、陶瓷添加剂、橡胶补强剂、医药、化工等几十个行业。
腐植酸属稀缺、紧俏产品,不仅国内市场供不应求,而且美国、日本、德国、俄罗斯、马来西亚、韩国等东南亚国家都争相购买。
顺应市场需求,我中心依据我国具有得天独厚的煤炭优势,用最新科技开发出了用煤生产腐植酸工艺,成功实现了以资源利用、生态环境相结合,平均每3吨煤生产1吨高纯优质腐植酸钠产品,剩余渣滓可进一步加工成国内、外非常畅销的农业绿色生态肥,应用效果和科技含量上都有了较大幅度的提升。
用煤生产腐植酸是煤化工领域的尖端技术,煤炭、石油、天然气、腐植酸属不可再生能源,该项目能变废为宝,大大提高了劣质煤的附加值,在能源行业有较高的利润,它是一项市场前景长远的"朝阳产业"。
二.项目建厂的条件和优势原料易得:我国煤炭资源丰富,遍及全国各地,而生产腐植酸用的风化煤、褐煤、泥炭等又属于燃烧值低的劣质煤,一般售价较低,从而降低了生产成本。
生产规模:本技术已处于规模化生产阶段,投资可大可小;技术成熟:国家已有腐植酸专业标准;项目已进入大规模工业化生产阶段,产品质量全部达到国家专业标准,且优于国标。
目前,采用该技术建厂的厂家均获得了可观的经济收入,均取得了较好的经济效益。
产品销路好:本产品涉及上百种用途,渗透到工、农、林、牧、渔等各个领域,产品又属天然有机物,人工无法合成,因此国、内外需求厂家竞相购买,产品供不应求,不愁销路。
腐植酸钠在陶瓷生产的作用(二)

腐植酸钠在陶瓷生产的作用(二)
腐植酸钠在陶瓷生产的作用
引言
•介绍腐植酸钠的定义和特点
•引出腐植酸钠在陶瓷生产中的重要作用
1. 提高陶瓷成品质量
•改善陶瓷料的流变性和可塑性
•减少陶瓷料的收缩率和干燥裂纹
•提高陶瓷产品的致密性和光泽度
2. 促进陶瓷釉料的稳定性
•增强釉料的粘结力和附着力
•防止釉料表面产生破裂和起皮
•提高釉料的耐火性和抗腐蚀性
3. 调节陶瓷釉料的颜色和透明度
•使釉料呈现出不同的颜色和清晰度
•提供给陶瓷工艺师进行艺术创作的空间
4. 优化陶瓷釉料的熔化性能
•降低熔融温度,减少能源消耗和陶瓷烧制时间
•增加釉料的流动性和均匀性
5. 保护环境和提高生产效率
•腐植酸钠是天然无毒的材料,对环境友好
•使用腐植酸钠能提高陶瓷生产的自动化程度,提高生产效率
结论
•总结腐植酸钠在陶瓷生产中的作用和优势
•强调腐植酸钠在陶瓷行业的广泛应用前景
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《腐植酸作为陶瓷添加剂魅力无限》的初审意见本文作者对腐植酸作为陶瓷添加剂作了比较细致的综述性描述,写作及内容比较合理,有较好的参考使用价值,建议适当修改后发表。
部分文字已在文中修改,其他意见详见文中批注。
请直接在此稿上修改。
腐植酸作为陶瓷添加剂魅力无限孙晓然(河北理工大学化工与生物技术学院唐山063009)摘要:介绍了腐植酸及钠盐在陶瓷产业中作为多功能添加剂的应用背景、作用机理、制备及应用概况,对腐植酸钠改性方法、发展方向进行评述,指出腐植酸在陶瓷产业清洁生产中起推动作用,为陶瓷工艺及质量增添无限魅力,在陶瓷工业生产领域具有广阔发展空间。
关键词:腐植酸腐植酸钠陶瓷添加剂应用进展Humic Acid as a Ceramic Additive Has Infinite CharmSun Xiaoran(College of Chemical and Biological Technology, Hebei Polytechnic University, Tangshan,063009)Abstract:The paper introduces application background, action mechanism, preparation and application of humic acid and sodium humate as multi-functional ceramic additives. The modification and development of sodium humate also have been reviewed. It indicates that humic acid is a pushing force to the ceramic clean production. Humic acid in the application of ceramic production will have extensive development space.Key words: humic acid; sodium humate; ceramic additive ;application; development瓷器是我国古代伟大发明之一,与人类的历史发展和日常生活息息相关,从最早的食器、住宅,到现代的行道、车辆,甚至到纳米科技材料,都有它的存在。
即使是按现有的考证,从粗陶出现算起,已有上万年历史,从原始瓷算起,也有二三千年以上的历史。
不管陶与瓷是同源还是不同源,中国人做陶瓷的窑火从没有中止过,几千年来,中国陶瓷以其精美的造型、细腻的质地享誉世界。
在当代,中国更是世界陶瓷生产基地、制造中心、陶瓷业发展最发达的国家。
陶瓷虽然是中国的传统产业,但随着科技的发展,经历了一轮又一轮的创新与进步,陶瓷产业已成为充满生机创新与挑战的朝阳产业。
为生产出五彩缤纷、用途各异的陶瓷,自古以来陶瓷生产者往往为满足工艺要求而添加不同的化学添加剂,所有的这些添加剂通称为陶瓷添加剂。
陶瓷添加剂是无机或有机物质及二者的复合物、衍生物,其中各种新型陶瓷添加剂是现代化学工业中高新技术的产物,其优异的使用性能有力地促进了陶瓷工业生产向高质量、高效率的方向发展。
陶瓷添加剂的应用和对各种新型添加剂的开发已成为陶瓷工业发展的一个重要部分。
20世纪80年代以来,陶瓷添加剂的研究和开发速度加快,其应用范围起来越广,遍及传统陶瓷产业和新型陶瓷产业的各个领域。
不同陶瓷添加剂有不同的作用,包括解凝、缓凝、促凝、增塑、塑化、粘合、悬浮、除泡、平整、防腐、润湿、粉体表面改性、助磨及促进干燥、烧结等多种作用,在陶瓷生产各个工序中起到了提高产品质量、降低能耗等重要作用,因而备受重视[1]。
腐植酸(Humic Acid,简称HA)及其钠盐(Sodium Humate,简称HANa)就是在陶瓷添加剂家族中的一朵瑰丽奇葩。
1 腐植酸在陶瓷行业应用背景远在东汉晚期,我国劳动人民就掌握了制造瓷器的技术,经过长期的发展,从瓷料配方、练泥、焙烧到精绘,都达到了极高的技术和艺术水平,在制作过程中也合理使用了陶瓷添加剂,发现在泥料中配入含有机质的红粘土、紫木节、煤层粘土、煤矸石等,极大提高陶瓷质量,随后逐步发展到使用丹宁、草酸、五倍子酸、造纸废液等作为稀释剂和增塑剂。
1957年德国Augustyn首先进行了腐植酸铵(HANH4)作为陶瓷泥料稀释剂的试验,后来法、印、日等国家相继进行了这方面的研究。
日本曾在台尔纳特公司进行放大试验,发现采用HANa比用HANH4效果好。
我国应用腐植酸于陶瓷行业是在20世纪70年代中期,当时我国南方瓷用原料存在可塑性差、干燥强度低等问题,腐植酸行业的科技人员根据腐植酸盐的性质、机理和作用,结合南方瓷用原料的特性,以瓷都景德镇为基地,成功地将HANa 应用于瓷料,从此HANa成为陶瓷行业不可缺少的多功能添加剂[2]。
据估计,目前全国有20多个省市超过500家陶瓷企业在使用HANa,仅江西省每年消耗2000吨左右,其中建筑瓷用量较多,其次是日用瓷、电瓷、工艺瓷,在耐酸瓷、匣体、石膏模具、釉料中也使用HANa。
30多年的实践证明,HANa比传统的陶瓷添加剂具有许多独特的优势,显示出稀释、增塑、增强、吸附、粘结等5大作用。
HANa不仅解决了陶瓷行业很多技术问题,还大大提高了陶瓷行业的经济效益,把我国古老的陶瓷工业推向了现代化的发展阶段。
2 腐植酸钠作用机理传统陶瓷的主要原料是硅酸盐矿物,如粘土、长石、石英等。
随着陶瓷工业的发展,生产过程中越来越多地应用了包括非硅酸盐、非氧化物等各种新型材料,腐植酸钠对各种原料的作用原理比较复杂。
下面仅以高岭土这类粘土为例说明腐植酸钠作为陶瓷添加剂的可能作用机理。
2.1 腐植酸钠分子对粘土矿物质外表面上的单层吸附高岭土是1∶1型铝硅酸盐矿物,它的晶体是由一个[Si-O4]四面体和一个[AIO2(OH)4]八面体构成,由于它的晶体取代很少,没有多少多价阳离子,因此在层面上形成离子桥的可能性不大。
层面上的-OH中的H+会解离,使其表面带负电荷,因此,层面有吸附正离子的倾向,直接吸附腐植酸阴离子的可能性不大,关键在于晶层断面上的Al+和Si+键上的正电位置,这是吸附腐植酸阴离子的地方,而在Si+-O-负电位置则可能吸附正离子(Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+等),再与腐植酸阴离子构成电价键缔合或配位键。
另外腐植酸中的O-H键可能与粘土表面的-OH进行氢键缔合产生吸附,同时腐植酸中的脂肪族烃类基团如C-H与粘土表面也会产生物理吸附。
成绍鑫[3]等实验证明,风化煤腐植酸由于羧基较多,以化学吸附为主,而泥炭腐植酸的脂肪族C-H较多,约有一半为物理吸附。
Na+除部分同层面上的负电荷作用以外,主要是在胶体溶液中以反离子形式存在。
化学吸附和化学键主要发生在高岭土晶片边缘上,它是导致陶瓷泥料胶体和物理机械性能发生变化的决定因素。
2.2 水化性能变好,悬浮稳定性增加由电镜观察可见,原来的高岭土悬浮液中,由于不同的电荷间的相互吸引,致使晶片缔合成网状结构,这种结构不仅使双电层受到封闭,粘土地颗粒凝聚,而且在“网”中包含了大量自由水,使粘土悬浮液稠化,流动性减弱。
当在该悬浮液中加入腐植酸钠后,则腐植酸中部分-COO-首先被吸附于正电性的高岭土晶体边缘上或与边缘上的多价阳离子结合,而腐植酸的另一部分COO-朝向溶液,这就使粘土电荷反转,负电性增强,与溶液中Na+构成扩散双电层,使粘土网状结构的破坏,有效地增加了胶体稳定性,降低了粘度,使其颗粒充分分散,粘粒外围的吸附水化膜(牢固结合水)增厚,而多余的自由水被释放出来,这样,粘土颗粒间的距离虽然近了,但象涂了一层润滑油一样,自由移动能力强,塑性、流动度也增强了,由于多余的自由水被排除(这部分在造浆时就不加或少加),粘土粒子间的相对距离减小。
当水分大部蒸发后,粘土粒子互相间更加紧密,孔隙率减少,强度也随之增加了[4]。
3 陶瓷用腐植酸钠的制备方法及作用腐植酸广泛存在于土壤、泥炭、褐煤或风化煤中,一般肥沃的土壤含腐植酸10%左右。
各种煤炭的腐植酸含量因煤化程度和外界条件的不同,各地差别很大。
一般泥炭中干基腐植酸含12%~13%,褐煤含1%~85%,风化煤含5%~80%[5]。
为了使腐植酸钠充分发挥其对瓷土的解胶、陶瓷性能的增强作用,应尽量减少灰分、铁质等杂质含量对瓷器外观质量的影响,它的提纯方法和一般腐植酸钠的提纯方法有所不同。
吴仁儒[6]通过碱溶酸析提纯出可应用于陶瓷领域的腐植酸钠,经实际应用表明其产品品质及性能均有较大提高。
腐植酸钠在陶瓷泥(釉)中主要有以下作用。
(1) 增强作用。
可以提高陶瓷泥坯强度80%左右,减少半成品破损,有利于半成品的精加工。
(2) 增塑作用。
提高塑性指标40%以上,使坯泥易于成型,减少半成品开裂,便于机械化生产。
(3) 稀释作用。
可以增加泥料,釉浆料的流动度50%,是一种良好的解胶剂。
(4) 吸附作用。
提高坯体对青花料其他的釉料吸附能力,减少剥落、针孔、断线、欠釉、缩釉等半成品缺陷。
4 腐植酸钠在陶瓷上的应用效果目前腐植酸钠在江西、云南、浙江、湖南、北京、唐山等省市陶瓷生产中已经得到广泛应用,仅唐山骨瓷生产年耗腐植酸钠上千吨,经济效益和社会效益显著。
4.1 改革薄胎瓷的成型工艺薄胎瓷是景德镇脍炙人口的传统产品,因它薄如蝉翼,被喻为“只想风吹去,还愁日炙销”,工艺令人望之生花,制作过程技术性极强,修坯难度大,成品率很低,而且小件产品和异形产品无法成型。
在使用腐植酸钠后,改革了工艺,工效大大提高,提高了产品合格率,而且能生产高度从50 mm到300 mm的各式薄胎花瓶以及大到500 mm的薄胎碗。
4.2 青花传统瓷的质量得以提高青花鱼盘,被誉为“瓷国明珠”,是最具中华民族优秀文化艺术特色的传统瓷,特别是在民间美术的统一审美范围内,那写意的蓝白色瓷绘艺术,与民间蓝印花土布的蓝白装饰花纹艺术和谐呼应。
青花鱼盘成型工序多,由于变形严重、成品率低,造成青花餐具配套困难。
但在压力注浆泥料中加入腐植酸钠后,一级品率明显提高,同时坯体脱模容易,表面光滑,改进了精坯工艺,节省人力,降价成本、提高劳动生产率。
腐植酸钠在滚压成型的青花瓷连续作业线上,能提高泥坯体干燥强度1倍左右,提高可塑性指标20%~30%,降低坯体含水率和脱模含水率,使泥料适应机压成型操作,不粘滚头,容易脱模,减少半成品破损,提高了出口餐具中0.36 m荷花口鱼盘的特级品率,解决了餐具配套问题。
4.3 改善泥料性能,提高成品率江西陶瓷公司在普通宁村粉中添加腐植酸钠生产高档成套白度瓷,具有白度高,透明度好,色泽纯正,不易陈腐,同时使特大件瓷和大件瓷的成品率大大提高。