專利名稱：凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷制品，具體涉及一種凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著科技和工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，能源、資源、三廢治理等問題更加受到重視，多孔陶瓷材料由于具有孔隙率高、透氣阻力小、可控孔徑、清洗再生方便以及耐高溫、高壓、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕等特點，目前已在石油、化工、制藥、食品、環(huán)保和水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 尤其是生物化工、精細(xì)化工、能源材料等高技術(shù)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對液、固分離技術(shù)的研究和開發(fā)提出更高的要求，高分離精度、高運行效率的多孔過濾技術(shù)及多孔陶瓷過濾材料愈來愈引起人們的重視。壓制法成形生產(chǎn)的陶瓷坯體要求水分低，坯體致密，干燥收縮小，產(chǎn)品的形狀尺寸準(zhǔn)確和質(zhì)量高，在普通的陶瓷工藝中很容易達(dá)到上述條件，但對于生產(chǎn)多孔陶瓷產(chǎn)品，不但要求坯體制作過程中能自然生成部分氣孔，還要避免燒結(jié)溫度太高會使部分氣孔封閉或消失，燒結(jié)溫度太低，造成陶瓷產(chǎn)品的強(qiáng)度低，因此對多孔陶瓷的原輔材料和生產(chǎn)方法有嚴(yán)格的要求，需要兼顧陶瓷產(chǎn)品的氣孔率和強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法是先將配料混合后進(jìn)行攪拌并靜置，將靜置后的坯料壓制成凹凸棒多孔陶瓷的坯體，并進(jìn)行自然干燥、緩慢烘干、中溫?zé)?、中高溫?zé)珊透邷責(zé)呻A段，燒成后的坯體緩慢進(jìn)行冷卻，包裝為凹凸棒多孔陶瓷的成品。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料由凹凸棒石粘土、熟焦寶石、硅藻土、植物秸桿粉、煤粒、超細(xì)聚乙烯醇粉末、碳酸鈉、十二烷基硫酸鈉和水組成。凹凸棒石粘土是一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀，由于凹凸棒石粘土內(nèi)部多孔道，比表面大，可達(dá)500m2/g以上，有利于提高多孔陶瓷制品中的孔隙率。凹凸棒石粘土土質(zhì)細(xì)膩，有油脂滑感，質(zhì)輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強(qiáng)，濕時具粘性和可塑性，其粘度可達(dá)到3000mPa · s以上，有利于原材料之間的粘結(jié)；凹凸棒石粘土中的氧化鎂可以減弱陶瓷制品坯體中由于Fe和Ti化合物所產(chǎn)生的黃色，促進(jìn)瓷坯的半透明性，提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度。凹凸棒石粘土具有獨特的分散性能、懸浮液遇電介質(zhì)不產(chǎn)生絮凝沉淀，干燥后收縮小，不產(chǎn)生龜裂，并具有觸變性好、耐高溫和抗鹽堿等良好的性質(zhì)；凹凸棒石粘土中還含有少量的水云母、石英、長石、高嶺石、海泡石和蛋白石，這些成份用于開發(fā)凹凸棒高檔產(chǎn)品中歸屬于雜質(zhì)類，是需要經(jīng)過提純篩選去除掉，而在本發(fā)明中，這些成份是有利于調(diào)節(jié)凹凸棒多孔瓷土粉的可塑性，降低坯體的干燥收縮，縮短干燥時間和防止坯體變形。焦寶石是多種含鋁硅酸鹽的混合物，主要化學(xué)成分是二氧化硅和三氧化二鋁兩種氧化物，熟焦寶石是焦寶石原礦經(jīng)高溫煅燒后形成的，熟焦寶石白度和光度好，具有質(zhì)地均勻、結(jié)構(gòu)致密、體積穩(wěn)定、耐火溫度高強(qiáng)度大、在水中不易分散、可塑性較低和吸水率小等特性，在本發(fā)明中熟焦寶石用于提高凹凸棒多孔瓷土粉中的三氧化二鋁的含量，避免成瓷溫度低，減少多孔陶瓷制品在燒成時產(chǎn)生的變形，也可以防止多孔陶瓷制品在燒成過程中產(chǎn)生孔徑的萎縮。硅藻土的礦物成份主要是蛋白石及其變種，其次是粘土礦物-水云母、高嶺石和礦物碎屑，礦物碎屑中有石英、長石、黑云母及有機(jī)質(zhì)等；硅藻土具有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性和滲透性強(qiáng)的特點，有利于提高多孔陶瓷制品中孔隙率。碳酸鈉在本發(fā)明中用于對凹凸棒多孔瓷土粉配料進(jìn)行鈉化改性處理，能提高凹凸棒多孔瓷土粉的可塑性和粘結(jié)性能。植物秸桿粉是由木材下腳料、水稻、小麥、油菜、玉米等作物秸桿及附產(chǎn)物曬干后磨成的粉狀物質(zhì)，在本發(fā)明中是一種造孔劑，使用凹凸棒多孔瓷土粉制作多孔陶瓷的坯體， 在燒成過程中坯體內(nèi)的植物秸桿粉產(chǎn)生燃燒揮發(fā)后，在坯體中留下較小的氣孔。煤粒采用塊狀無煙煤進(jìn)行粉碎，在本發(fā)明中是一種造孔劑，使用凹凸棒多孔瓷土粉制作多孔陶瓷的坯體，在燒成過程中坯體內(nèi)的煤粒產(chǎn)生燃燒揮發(fā)后，在坯體中留下較大的氣孔。超細(xì)聚乙烯醇粉末易溶于水，在本發(fā)明中是一種增塑劑，有利于增加凹凸棒多孔瓷土粉的粘結(jié)性和可塑性，并能提高十二烷基硫酸鈉的乳化和發(fā)泡效果。十二烷基硫酸鈉為白色粉末，易溶于水，具有良好的乳化、發(fā)泡、滲透、去污和分散性能，泡沫豐富，生物降解快的特點，在本發(fā)明中是一種發(fā)泡劑，用于增加凹凸棒多孔瓷土粉的氣孔率。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)1、凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法是(1)先將凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料混合后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后濕潤的坯料需要靜置10 60分鐘；(2)將靜置后的坯料加入模具中壓制成凹凸棒多孔陶瓷的坯體，并將坯體轉(zhuǎn)入坯體棚屋中進(jìn)行自然干燥; (3)當(dāng)坯體水分小于15%后轉(zhuǎn)入低溫爐中進(jìn)行緩慢烘干，烘干溫度控制在80 150°C，烘干時間控制在2 4小時；(4)將烘干后的坯體轉(zhuǎn)入窯爐中，先進(jìn)入中溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在150 450°C，燒成時間控制在1 4小時，再進(jìn)入中高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在 450 950°C，燒成時間控制在1 2小時，最后進(jìn)入高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在950 1300°C，燒成時間控制在30 60分鐘，(5)燒成后的坯體緩慢進(jìn)行冷卻，冷卻至室溫后包裝為凹凸棒多孔陶瓷的成品；凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒多孔瓷土粉70 92%和水8 30% ；所述凹凸棒多孔瓷土粉的生產(chǎn)方法是(1)將凹凸棒多孔瓷土粉的原材料混合后輸入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的混合物顆粒細(xì)度小于0. 25毫米；(2)將粉碎后的混合物加入浸泡池中用水進(jìn)行浸泡鈉化處理為濕潤狀混合物，浸泡鈉化時間控制在1 10天；(3) 將濕潤狀混合物輸入對輥機(jī)中壓制成片狀物，片狀物的厚度小于3毫米；(4)將片狀物輸入真空擠出機(jī)中擠壓成圓柱形條狀物，圓柱形條狀物的直徑控制在2 10毫米，( 將圓柱形條狀物輸入到水泥曬場進(jìn)行晾曬，晾曬后的圓柱形條狀物含水量小于15%; (6)將晾曬后的圓柱形條狀物輸入磨機(jī)中進(jìn)行磨粉，磨粉后的粉狀物顆粒細(xì)度小于0. 074毫米，(7)將凹凸棒多孔瓷土粉的配料混合后輸入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后為凹凸棒多孔瓷土粉；所述凹凸棒多孔瓷土粉原材料的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土 45 65%、熟焦寶石5 35%、硅藻土 5 20%、植物秸桿粉2 15%和碳酸鈉0. 1 3% ；所述浸泡鈉化處理的配料按重量百分比由下列組分組成粉碎后的混合物55 75%和水25 45% ；所述凹凸棒多孔瓷土粉的配料按重量百分比由下列組分組成磨粉后的粉狀物 80 95%、煤粒2 15%、超細(xì)聚乙烯醇粉末0. 01 3%和十二烷基硫酸鈉0. 01 3% ；所述植物秸桿粉的顆粒細(xì)度小于0. 25毫米，煤粒的顆粒細(xì)度小于5毫米。凹凸棒多孔瓷土粉的原材料經(jīng)過浸泡鈉化處理、壓制成片狀物和擠壓成條狀物后，其內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)被“膨松化”，并形成顯微間隙與裂縫，從而使水分容易進(jìn)入其中，造成顯微結(jié)構(gòu)的水化膨脹，以致在弱分散條件下就可在介質(zhì)中解體分散，形成較高粘度，觸變性也明顯增強(qiáng)，還能增強(qiáng)凹凸棒多孔瓷土粉的陳腐效果，改善瓷土粉顆粒間離子的滲透壓力， 提高凹凸棒多孔瓷土粉的可塑性。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法是集造孔、發(fā)泡和凝膠法為一體的生產(chǎn)方法，使用凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形生產(chǎn)的多孔陶瓷產(chǎn)品，氣孔體積可達(dá)總體積的以上，具有孔隙率高、透氣阻力小、可控孔徑、清洗再生方便以及耐高溫、高壓、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕等特點，多孔陶瓷產(chǎn)品孔徑的大小，可根據(jù)需要對磨粉后的粉狀物、煤粒的顆粒細(xì)度和十二烷基硫酸鈉使用量進(jìn)行調(diào)整。凹凸棒多孔瓷土粉具有較好的粘結(jié)性、可塑性，觸變性、耐火性和熱穩(wěn)定性，還具有收縮率小、不變形、強(qiáng)度好和質(zhì)地均一的特點，能確保燒成后的多孔陶瓷制品具有較高的氣孔率和很好的強(qiáng)度，凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法適用于機(jī)械化大規(guī)模生產(chǎn)多孔陶瓷制品。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述1、凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法是(1)先將凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料混合后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后濕潤的坯料需要靜置30分鐘；( 將靜置后的坯料加入模具中壓制成凹凸棒多孔陶瓷的坯體，并將坯體轉(zhuǎn)入坯體棚屋中進(jìn)行自然干燥；(3) 當(dāng)坯體水分小于15%后轉(zhuǎn)入低溫爐中進(jìn)行緩慢烘干，烘干溫度控制在80 150°C，烘干時間控制在3小時；(4)將烘干后的坯體轉(zhuǎn)入窯爐中，先進(jìn)入中溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在150 450°C，燒成時間控制在2小時，再進(jìn)入中高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在450 950°C，燒成時間控制在1小時，最后進(jìn)入高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在950 1300°C，燒成時間控制在40分鐘，( 燒成后的坯體緩慢進(jìn)行冷卻，冷卻至室溫后包裝為凹凸棒多孔陶瓷的成品。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒多孔瓷土粉75%和水25%所述凹凸棒多孔瓷土粉的生產(chǎn)方法是(1)將凹凸棒多孔瓷土粉的原材料混合后輸入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的混合物顆粒細(xì)度小于0. 25毫米；(2)將粉碎后的混合物加入浸泡池中用水進(jìn)行浸泡鈉化處理為濕潤狀混合物，浸泡鈉化時間控制在5天；( 將濕潤狀混合物輸入對輥機(jī)中壓制成片狀物，片狀物的厚度小于3毫米；(4)將片狀物輸入真空擠出機(jī)中擠壓成圓柱形條狀物，圓柱形條狀物的直徑控制在6毫米，(5)將圓柱形條狀物輸入到水泥曬場進(jìn)行晾曬，晾曬后的圓柱形條狀物含水量小于15%; (6)將晾曬后的圓柱形條狀物輸入磨機(jī)中進(jìn)行磨粉，磨粉后的粉狀物顆粒細(xì)度小于0. 074毫米，(7)將凹凸棒多孔瓷土粉的配料混合后輸入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后為凹凸棒多孔瓷土粉；凹凸棒多孔瓷土粉原材料的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土 58%、熟焦寶石22%、硅藻土 12%、植物秸桿粉6. 5%和碳酸鈉1.5% ；浸泡鈉化處理的配料按重量百分比由下列組分組成粉碎后的混合物65%和水 35% ；凹凸棒多孔瓷土粉的配料按重量百分比由下列組分組成磨粉后的粉狀物85%、 煤粒14%、超細(xì)聚乙烯醇粉末0. 7%和十二烷基硫酸鈉0. 3% ；所述植物秸桿粉的顆粒細(xì)度小于0. 25毫米，煤粒的顆粒細(xì)度小于3毫米。
權(quán)利要求
1. 一種凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法，其特征在于，(1)先將凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料混合后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后濕潤的坯料需要靜置10 60分鐘；(2) 將靜置后的坯料加入模具中壓制成凹凸棒多孔陶瓷的坯體，并將坯體轉(zhuǎn)入坯體棚屋中進(jìn)行自然干燥；(3)當(dāng)坯體水分小于15%后轉(zhuǎn)入低溫爐中進(jìn)行緩慢烘干，烘干溫度控制在80 150°C，烘干時間控制在2 4小時；(4)將烘干后的坯體轉(zhuǎn)入窯爐中，先進(jìn)入中溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在150 450°C，燒成時間控制在1 4小時，再進(jìn)入中高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在450 950°C，燒成時間控制在1 2小時，最后進(jìn)入高溫?zé)呻A段，燒成溫度控制在950 1300°C，燒成時間控制在30 60分鐘，(5)燒成后的坯體緩慢進(jìn)行冷卻，冷卻至室溫后包裝為凹凸棒多孔陶瓷的成品；凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒多孔瓷土粉 70 92%和水8 30% ；所述凹凸棒多孔瓷土粉的生產(chǎn)方法是(1)將凹凸棒多孔瓷土粉的原材料混合后輸入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的混合物顆粒細(xì)度小于0. 25毫米；(2)將粉碎后的混合物加入浸泡池中用水進(jìn)行浸泡鈉化處理為濕潤狀混合物，浸泡鈉化時間控制在1 10天；(3)將濕潤狀混合物輸入對輥機(jī)中壓制成片狀物，片狀物的厚度小于3毫米；(4)將片狀物輸入真空擠出機(jī)中擠壓成圓柱形條狀物，圓柱形條狀物的直徑控制在2 10毫米，(5)將圓柱形條狀物輸入到水泥曬場進(jìn)行晾曬，晾曬后的圓柱形條狀物含水量小于15%; (6)將晾曬后的圓柱形條狀物輸入磨機(jī)中進(jìn)行磨粉，磨粉后的粉狀物顆粒細(xì)度小于0. 074毫米，(7)將凹凸棒多孔瓷土粉的配料混合后輸入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后為凹凸棒多孔瓷土粉；所述凹凸棒多孔瓷土粉原材料的配料按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土 45 65%、熟焦寶石5 35%、硅藻土 5 20%、植物秸桿粉2 15%和碳酸鈉0. 1 3% ；所述浸泡鈉化處理的配料按重量百分比由下列組分組成粉碎后的混合物55 75% 和水25 45% ；所述凹凸棒多孔瓷土粉的配料按重量百分比由下列組分組成磨粉后的粉狀物80 95%、煤粒2 15%、超細(xì)聚乙烯醇粉末0. 01 3%和十二烷基硫酸鈉0. 01 3% ； 所述植物秸桿粉的顆粒細(xì)度小于0. 25毫米，煤粒的顆粒細(xì)度小于5毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法，其技術(shù)方案的要點是，先將配料混合后進(jìn)行攪拌并靜置，將靜置后的坯料壓制成凹凸棒多孔陶瓷的坯體，并進(jìn)行自然干燥、緩慢烘干、中溫?zé)?、中高溫?zé)珊透邷責(zé)呻A段，燒成后的坯體緩慢進(jìn)行冷卻，包裝為凹凸棒多孔陶瓷的成品。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的配料由凹凸棒石粘土、熟焦寶石、硅藻土、植物秸桿粉、煤粒、超細(xì)聚乙烯醇粉末、碳酸鈉、十二烷基硫酸鈉和水組成。凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形的生產(chǎn)方法是集造孔、發(fā)泡和凝膠法為一體的生產(chǎn)方法，使用凹凸棒多孔陶瓷壓制法成形生產(chǎn)的多孔陶瓷產(chǎn)品，氣孔體積可達(dá)總體積的55％以上，本發(fā)明的生產(chǎn)方法適用于機(jī)械化大規(guī)模生產(chǎn)多孔陶瓷制品。
文檔編號B28B3/20GK102166784SQ20101056244
公開日2011年8月31日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者林光霞, 柏正基, 許慶華, 谷晨 申請人:盱眙縣科源新材料廠