Пластичність, властивості глинистих матеріалів, виробництво фарфорових і фаянсових виробів

Найважливішими технологічними властивостями глинистих матеріалів є пластичність, єднальна здатність, разжіжаемость, хиткість, спекаемость, повітряна, вогнева усадка і ін.
Пластичність - здатність глинистих матеріалів в зволоженому стані (стані тесту) приймати під впливом зовнішніх сил будь-яку форму без розривів і тріщин і зберігати її після припинення зовнішнього впливу.
Глинисті матеріали стають пластичними при замішуванні їх з водою, причому кількість води, необхідне для прояву пластичних властивостей, у різних за складом глинистих матеріалів коливається в широких межах. Міра - число пластичності - визначається як різниця між вологістю, яка відповідає нижній межі текучості (маса розтікається), і вологістю межі розкочування (маса кришиться). У непластічних матеріалів межа розкочування і межа растекаемости збігаються. Для високопластичних глин число пластичності становить понад 25.

Мал. 2. Структура маси: 1 - глиниста частка, 2 - зв'язана вода, 3 - пора, 4 - інертний матеріал (кварц, польовий шпат і ін.), 5 - вільна вода

Частинки глиностворюючих матеріалів мають значний ступінь дисперсності (малі розміри частинок) і несуть на собі позитивний заряд. При з'єднанні сухої глини з водою глинисті частинки віддають іони з поверхні і приєднують молекули води, створюючи навколо себе водну оболонку (так звану сольватную плівку), що викликає набухання глини (рис. 2). Сольватна плівка води міцно пов'язана з глинистими частинками і забезпечує їх ковзання при впливі на глинисті матеріали зовнішніх сил (ручне формування з пластичних мас або формування з використанням шаблонів і формуючих роликів). Додавання води в глинистий пластичну масу призводить спочатку до утворення вязкотекучем маси, а потім - рідинних (суспензії).
На пластичність впливають природа мінералів, що складають глиниста речовина, і співвідношення їх в масі, величина і форма частинок, кількість води і розчинені в ній речовини. Тонкодисперсні глини мають більш високу пластичність (табл. 3), ніж Грубодисперсні каоліни, і вимагають більше води для замішування (у тонких, дрібних частинок глин збільшується поверхню змочування).
Збільшення пластичності глин досягається вилежуванні, вакуумированием, відмулюванням, введенням високопластичних глин і пластифікуючих добавок. При вилежуванні на відкритих майданчиках під впливом атмосферних опадів (дощ, сніг) глинисті матеріали набухають, а при перепадах температур (мінусових і плюсових) заморожуються і розморожують, що призводить до їх розпушення (вода, замерзаючи, збільшується в об'ємі і руйнує великі шматки глин) . Крім того, в них утворюються гідроксиду алюмінію і заліза і кремнієва кислота, розвиваються мікроорганізми, що також сприяє підвищенню пластичності глинистих матеріалів. Відмулюванням, т. Е. Розпусканням глин і каолінів у великій кількості води, домагаються відділення їх від великих важких включень (кварцу, вапна, залишкових гірських порід, органічних частинок і ін.), Які осідають на дні ємностей. Для зниження пластичності в масу вводять отощающие непластичні матеріали (кварцовою пісок, шамот і ін.).