Pourquoi votre coulis de glaçage se sépare, se dépose ou se thixotrope : le vrai problème est la « structure » de votre agent de suspension
" Chuan, ma pâte de glaçage est impossible à travailler. Lorsque je la prépare pour la première fois, tout va bien. Mais après deux ou trois jours, il y a de l'eau claire sur le dessus, des sédiments durs au fond et une odeur aigre au milieu. Les ouvriers disent que c'est trop épais pour être remué correctement. Lorsqu'ils le pulvérisent, la couverture de glaçage est inégale - certaines zones sont plus sombres, d'autres plus claires - et nous avons perdu beaucoup de production. "
Il a essayé de changer de marque CMC, d'ajouter des conservateurs et même de prolonger le temps de broyage d'une demi-heure. Rien n'a fonctionné.
Il m'a demandé :
"Est-ce parce qu'il fait chaud et qu'il y a trop de bactéries ?"
Je lui ai dit :
La chaleur n'est qu'un catalyseur. Le vrai problème, ce ne sont pas les bactéries. Le vrai problème est que votre agent de suspension n'a jamais vraiment réussi à soutenir la pâte de glaçage.
Aujourd'hui, je vais vous expliquer cela en utilisant deux matériaux : l'halloysite et la bentonite à haute blancheur.
Que se passe-t-il réellement lorsque votre pâte de glaçage « se détériore » ?
Si vous laissez reposer une pâte de glaçage préparée pendant deux jours,
vous pouvez rencontrer l'un des trois problèmes suivants :
Sédiment dur
Les particules lourdes telles que le feldspath, le quartz et la fritte se déposent au fond et forment une couche dure difficile à remettre en suspension.
Cela se produit parce que l’agent de suspension n’a pas suffisamment de résistance structurelle pour maintenir les particules en place.
Séparation eau-glaçage
L'eau claire flotte à la surface, tandis que la couche inférieure ressemble à du tofu.
C'est la condition la plus grave.
Cela signifie que la structure du réseau du système de suspension s’est complètement effondrée et que l’eau s’est séparée des solides.
Thixotropie excessive
Lorsqu'elle est fraîchement agitée, la bouillie peut être fine et fluide. Mais après une demi-heure de repos, il devient trop épais, comme une pâte.
Dans ce cas, l'émail peut ne pas être projeté de manière régulière et le revêtement peut ne pas s'écouler uniformément pendant le vitrage.
S'il y a également une odeur aigre ou de la mousse, les additifs organiques tels que la CMC sont probablement décomposés par des bactéries.
Pourquoi les agents de suspension traditionnels sont toujours un casse-tête ?
Comment avons-nous résolu les problèmes de suspension dans le passé ? Nous avons soit ajouté de la CMC, de la bentonite commune ou du kaolin. Chacun d'eux a ses propres problèmes.
CMC:Bon marché et facile à utiliser, mais c'est un matériau « délicat ». Il est sensible aux acides, aux alcalis, aux températures élevées et aux bactéries. En été, cela peut tourner au vinaigre après seulement deux jours. De plus, il repose sur l’intrication des chaînes moléculaires. Une fois soumises à des forces de cisaillement telles que l’agitation et le pompage, les chaînes moléculaires se brisent et l’effet de suspension diminue fortement.
Bentonite commune(comme celui produit au Liaoning et en Mongolie intérieure) : Il a de fortes propriétés épaississantes, mais il est de couleur jaune grisâtre et contient des niveaux élevés d'impuretés de fer et de titane. Si vous l'ajoutez à un vernis blanc, la surface du vernis deviendra sale. De plus, cela nécessite une modification du sodium ; sinon, ses performances d’absorption d’eau et de gonflement seront médiocres.
Kaolin ordinaire :Sa blancheur est acceptable, mais sa structure est en forme de plaque. Dans l'eau, les particules en forme de plaques ressemblent à un empilement de plaques : une fois lavées par l'eau, elles se dispersent et ne peuvent pas supporter les particules lourdes. C'est pourquoi de nombreuses personnes déclarent : « Peu importe la quantité de kaolin que j'ajoute, le vernis se dépose toujours. »
Alors, existe-t-il un matériau non toxique, non putréfiant, qui ne se décolore pas et qui possède naturellement une « structure en réseau » qui peut fermement retenir les particules ?
Oui, il y en a. Récemment, j'ai étudié un type de minéral, je l'appelle Numéro d'agent de suspension. 1.
Mon Minéral : Structure Tubulaire, Naturellement « Tissant un Réseau »
Permettez-moi de commencer par une simple analogie. Avez-vous déjà vu un tas de pailles ?
Lorsqu’ils sont versés ensemble au hasard, ils s’interpénètrent et s’emmêlent les uns avec les autres, formant une « pelote de fil » lâche. L'eau peut passer, mais les grosses particules sont piégées et ne peuvent pas se déposer.
Le minéral dont je parle se comporte exactement comme ces « pailles ».
Sa composition chimique est la même que celle du kaolin, mais ses cristaux sont tubulaires et non en forme de plaques. Ces nanotubes mesurent plusieurs centaines de nanomètres de long et des dizaines de nanomètres de diamètre, ressemblant à de minuscules pailles creuses.
Le kaolin ordinaire ressemble à une plaque, comme une pile d’assiettes. Ce minéral est tubulaire, comme un tas de pailles. Les assiettes empilées ensemble se disperseront lorsqu'elles seront lavées à l'eau ; les pailles emmêlées restent intactes même lorsqu'elles sont rincées. C'est la raison fondamentale de ses excellentes performances de suspension.
Examiner les données de test
Ci-dessous le certificat d'analyse de ce matériau importé (voir figure) :
Perte à l'allumage (LOI) : 15,74 %
Al₂O₃ : 38,05 %
SiO₂ : 44,28 %
Fe₂O₃ : 0,61% (très faible, pas d'impact néfaste sur la blancheur)
Autres impuretés : moins de 0,1 %
Il présente une blancheur élevée et une faible teneur en fer et en titane, parfaitement adapté aux applications de glaçage blanc et de glaçage transparent. Comparaison entre le kaolin ordinaire et l'halloysite (agent suspensif n°1)
| Caractéristiques | Kaolin ordinaire | Halloysite (agent suspensif n°1) |
|---|---|---|
| Morphologie des cristaux | En forme de plaque (comme des assiettes) | Tubulaire (comme des pailles) |
| Mécanisme de suspension | Repose sur des particules fines, sujettes à la décantation | Forme un réseau 3D pour le piégeage physique des particules |
| Impact sur la blancheur | Bien | Supérieur (teneur inférieure en fer et en titane) |
| Résistance à la dégradation bactérienne | Minéral naturel, non biodégradable / non putréfiant | Minéral naturel, non biodégradable / non putréfiant |
| Sensibilité à la force de cisaillement | Insensible | Insensible (éviter le broyage à billes) |
| Prix | Faible coût | Importé, prix relativement élevé |
Ce minéral : Bentonite à haute blancheur - Épaissit, améliore la résistance et ne contamine pas les surfaces vitrées
L'agent de suspension n°1 excelle dans le support des particules solides, mais sa capacité épaississante est limitée. Si vous devez augmenter la viscosité de la pâte d'émail (par exemple pour éviter le coulage de l'émail et améliorer le pouvoir couvrant), vous aurez besoin d'un matériau complémentaire : la bentonite à haute blancheur.
Ce n’est pas la bentonite gris-jaune commune. C'est un minéral naturellement associé au kaolin. Cela signifie qu'il contient à la fois de la montmorillonite (le composant épaississant de la bentonite) et des fractions à haute teneur en alumine et à haute blancheur provenant du kaolin.
Fonction épaississant: La montmorillonite gonfle au contact de l'eau pour former un réseau plus dense, complémentaire de l'halloysite.
Haute blancheur: Comme il coexiste naturellement avec le kaolin, les impuretés de fer et de titane sont diluées. Elle est beaucoup plus blanche que la bentonite conventionnelle et n'introduit pas de décoloration jaune ou grise lorsqu'elle est ajoutée à un vernis blanc.
Haute résistance: Sa forte teneur en alumine (dérivée du kaolin) améliore la dureté et la résistance à l'usure de la surface de l'émail cuit.
Nous ne disposons pas de son certificat analytique complet, mais des tests pratiques montrent que sa blancheur atteint près de 85 et sa teneur en fer est environ la moitié de celle de la bentonite ordinaire. Il peut être utilisé en toute sécurité pour le vernis blanc et le vernis transparent.
Lorsqu'il est mélangé avec notre agent de suspension dans un rapport de 1:1 et ajouté à la pâte de glaçage, le système combiné offre de multiples avantages : pas de décantation, pas de séparation eau-glaçage, bonne adéquation au vitrage par pulvérisation et au vitrage par rideau, et résistance élevée du glaçage cuit. Les deux composants sont des minéraux naturels, évitant les inconvénients courants associés à la CMC.
Comment utiliser ? Trois recommandations pratiques
Plan 1 : résoudre uniquement la sédimentation
Utilisez de l'halloysite seule. Dosage : 0,5 à 1,0 % sur la base du poids des matières premières de glaçage sec.
Remarque sur le broyage à boulets : l'Halloysite est très bien et sa structure tubulaire peut être endommagée par un broyage excessif. Il est recommandé de broyer d'abord d'autres matières premières, puis d'ajouter de l'halloysite pour une dispersion douce au cours des 30 à 60 dernières minutes. Si l'halloysite doit être ajoutée dès le début du broyage à boulets, réduisez le temps total de broyage de 10 à 15 % et vérifiez les performances de la suspension via de petits tests par lots.
Plan 2 : Prévenir la sédimentation et augmenter la viscosité
Mélangez de l'halloysite et de la bentonite à haute blancheur dans un rapport 1:1, dosage total : 0,8 à 1,5 %. L'Halloysite construit la structure du réseau tandis que la bentonite remplit les pores du réseau. Les deux matériaux peuvent être ajoutés ensemble lors du broyage à boulets, mais il est toujours recommandé d'ajouter de l'halloysite à un stade ultérieur.
Plan 3 : Remplacer complètement CMC
Si vous êtes préoccupé par la détérioration de la CMC et l'échec des performances, la CMC peut être complètement remplacée par le système halloysite + bentonite à haute blancheur. Cependant, vous devez réajuster les paramètres rhéologiques du coulis de glaçage. De petits essais sont fortement recommandés à l’avance.
Rappel important
Lorsque vous utilisez de nouveaux matériaux pour la première fois, effectuez toujours des tests sur de petits échantillons avant la production en série pour confirmer la stabilité de la suspension et la qualité de l'émail cuit.
Il n’existe pas de matériau universel ; uniquement les procédés qui correspondent à votre formulation. L'Halloysite a un prix unitaire relativement plus élevé, mais le dosage requis est faible, ce qui entraîne une augmentation limitée du coût global.
De nombreux clients trouvent cela rentable une fois qu’ils calculent les économies réalisées grâce à la réduction des retouches et des produits rejetés.
Pensées finales
Permettez-moi de partager quelques idées honnêtes. Avant, je connaissais peu les « structures tubulaires » ou les « nano-réseaux ». À l’époque, je pensais que les agents de suspension étaient simplement de l’argile et de la CMC.
Après d’innombrables demandes de clients, j’ai passé beaucoup de temps à examiner la littérature et à réaliser des tests pratiques. Finalement, j'ai réalisé : la suspension ne repose pas sur la viscosité ou le « caractère collant », mais sur unstructure du réseau.
Le kaolin ordinaire en forme de plaque ressemble à un filet de pêche usé avec des ouvertures de maille surdimensionnées, à travers lesquelles s'échappent de grosses particules lourdes. L'Halloysite, en revanche, agit comme de fins bas élastiques : elle comporte de minuscules mailles flexibles pour piéger les particules de manière fiable.
Au fil des années de travail de formulation de glaçages, j'ai acquis la conviction suivante : le choix d'un matériau avec la bonne microstructure compte plus que l'ajustement sans fin des ratios de dosage.
Chuan
Je m'appelle Chuan, un spécialiste des émaux céramiques dont le poste de travail est rempli de divers échantillons d'argile. Je passe une grande partie de mon temps à mélanger et à tester les coulis de glaçage.
Si vous êtes préoccupé par des problèmes délicats liés au vernis, n'hésitez pas à m'envoyer les détails de votre cas et je vous aiderai à l'analyser.
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