Выявление образования белых точек на кирпиче при окрашивании пигментом ПК-2

Цель работы

Установить причины появления белых включений на поверхности кирпича и выяснить способы устранения брака.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить при каких способах сушки появляются белые включения на поверхности обожженных кирпичей;

2. Исследовать влияние добавок на возможность появления белых включений.

1. Характеристика сырья

1.1Характеристика глинистого сырья

Основным сырьем являлся суглинок Каменского месторождения, химический состав которого составляет, мас.%: SiO₂ – 64,6; Al₂O₃ – 14,36; Fe₂O₃ – 4,52; CaO – 5,52; MgO – 1,36; R₂O – 3,76; п.п.п. – 6,69 [1]. Исследуемая порода относится к полукислым, с высоким содержанием красящих оксидов.

Суглинок имеет бурый цвет и грубодисперсную структуру. По гранулометрическому составу относится к типу пылеватых и представлены в таблице 1 [2]

Таблица 1.

Гранулометрический состав глинистого сырья

По числу пластичности (П=13) относится к умереннопластичному глинистому сырью [3].

1.2 Характеристика пигмента

Для окрашивания использовался пигмент коричневый железоокисный марки ПК-2. Пигмент соответствует техническим условиям ТУ 14-134-147-77 [4] и представляет собой дисперсную систему оксида железа коричневого цвета. Пигмент не растворим в воде и растительных маслах, атмосферо- и светостоек в системах с известью и цементах, клеевых красках на основе минеральных связующих. Имеет 4 класс опасности (малоопасен), пожаро- и взывобезопасен [4].

Таблица 2.

Характеристики качества пигмента

2. Подготовка и исследование образцов

При подготовке и создании образцов использовалось следующее оборудование:

· мерная колба для воды

· форма для образцов и ступка для извлечения образцов из формы (рис.1)

· масло для смазки формы

· шпатели

· резиновые перчатки

Рисунок 1. Приспособление для получения образцов

2.2 Подготовка образцов

Отбирают пробу глины массой 2 кг, влажность глины составляет 16 – 18 %. Глина представляет собой неизмельченный, материал с t_поверх=27-30 ^оС и t_внутр=20-22 ^оС. Пробу глины разделили пополам: 1кг глины положили в полиэтиленовый пакет и оставили в лаборатории на 2е суток. 1кг глины разделили на навески глины по 200 грамм и добавили к ним воду до консистенции теста. Из полученной массы формовали образцы размером 40×40 мм

Проводилось 3 исследования с добавками и без них.

В качестве добавков использовались порошок BaCO₃

В первом исследовании была использована глина 200г и пигмент 10%

из которых получилось 6 образцов размерами 40х40мм.

· 2 образца сушились в лаборатории при н.у. (t=25℃, 1 сутки)

· 2 образца сушились в сушильном шкафу (ускоренная сушка) (t=105℃, 1 сутки);

· 2 образца сушились в производственном сушиле (t=30-70℃, 3-е суток).

Во втором исследовании проводилась такая же процедура, но пигмент

был использован из новой партии, доставленный, из Екатеринбурга.

Получилось 5 образцов:

· 1 образец сушился в лаборатории при н.у. (t=25℃, 1 сутки)

· 2 образца в сушильном шкафу (ускоренная сушка) (t=105℃, 1 сутки);

· 2 образца в производственном сушиле (t=30-70℃, 3-е суток).

В ходе двух проведённых исследований можно понять, что только при сушке в сушильном шкафу, не появились белые включения (рис.2)

В третьем исследовании было взято 600г глины, а также помимо пигмента, в количестве 10%, был добавлен порошок карбоната бария в количестве 1 и 5%.

Изготовили 8 образцов:

· 3 образца сушились в лаборатории при н.у. (t=25℃, 1 сутки)

· 3 образца в сушильном шкафу (ускоренная сушка) (t=105℃, 1 сутки);

· 2 образца в производственном сушиле (t=30-70℃, 3-е суток).

Рисунок 2. Общий вид образцов после сушки

Выводы:

В ходе работы было исследовано влияние сушки на появление белых точек. Как видно на рисунке, чем быстрей происходила сушка, тем меньше белых точек появлялось на кирпиче. Осталось непонятным, как ввести такую технологию на производстве.

Так же было исследовано влияние добавок на появление точек. Так же на рисунке можно увидеть, что добавки влияют очень незначительно.