為了改善與改進建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的品質(zhì)與釉面質(zhì)量，采用在釉料中引入各種添加劑，成為目前國內(nèi)外陶瓷企業(yè)一種很普遍的技術(shù)現(xiàn)象。釉料在建筑陶瓷與衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品中發(fā)揮著非常重要的作用。目前，釉料添加劑已經(jīng)形成豐富多樣的輔助原料產(chǎn)品體系，成為陶瓷工業(yè)新材料發(fā)展中的“新寵兒”。從陶瓷工藝理論與生產(chǎn)流程來看，不論企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模如何，被粉碎的釉料熔塊混合物與球磨原料均很少能夠直接用于施釉工藝中去。這是由于釉料懸浮體的流變性必然受到幾種組分粒度的影響，這些流動性常隨時間的影響而改變。因此要做到保證施釉厚度與釉層的均勻性，就必須加入流變性調(diào)整劑，用于控制釉漿的粘度，改善釉料的觸變性能，克服釉沉淀，提高潤濕性，并能控制干燥時間和增加坯面的釉層強度。采用各種釉料添加劑是提高釉料工藝適用性，控制施釉操作的必備手段。當然任何釉料添加物必須應(yīng)用適當，避免可能帶來的副作用。添加劑的選用也應(yīng)該先行試驗，進行好定性與定量分析工作。
目前在歐洲各國陶瓷行業(yè)，已經(jīng)形成種類繁多的釉料添加劑產(chǎn)品系列。它們有如下品種：１釉料粘結(jié)劑；２釉料電解質(zhì)；３解凝劑；４絮凝劑；５懸浮劑；６濕潤劑；７泡膜控制劑；８固定劑；９有機染料；１０防腐劑等類別。其中有些已經(jīng)在我國使用多年，有些在我國建陶企業(yè)則尚未采用與推廣。現(xiàn)概括簡介如下。
１釉料粘結(jié)劑。陶瓷半成品經(jīng)過施釉與干燥后，由于釉料內(nèi)適量的可溶性鹽與可塑性粘土的存在，釉坯在搬運過程中不會發(fā)生破損。不過由于大多數(shù)干釉層具有脆性，在產(chǎn)品預(yù)燒前的搬運，裝飾，修補和存放階段極易形成破碎。如果在懸浮的釉料內(nèi)加入粘結(jié)劑或硬化劑，則因為粘結(jié)劑的疏松顆粒結(jié)構(gòu)而發(fā)生膠結(jié)作用，從而強化了釉坯的抗破碎與抗摩擦強度，減少半成品在生產(chǎn)過程中的損失。理想的粘結(jié)劑通常是有機物組成，在燒成溫度達到４００℃以前很容易完全揮發(fā)掉，而不會對產(chǎn)品造成任何不利影響。目前廣泛用于釉料粘結(jié)劑的添加劑的產(chǎn)品有淀粉，纖維素乙醚，樹膠，藻脘酸鹽，水溶性丙稀酸，聚乙烯醇，樹脂乳膠等。也有采用無機硬化劑的，如硅酸鈉與硅酸鉀，它們均具有高效的粘結(jié)作用，但應(yīng)注意其化學(xué)成分對釉料性能的不良影響。
２電解質(zhì)。通常釉料懸浮體中存在不同的顆粒分離，它們已不再是原料單體，而是由水包裹著的很細的膠體原料膠合體。因為重力作用常發(fā)生不同時速的沉淀現(xiàn)象。另外釉料的粘土膠�？梢噪S意帶有正電或負電荷。這些都會對施釉生產(chǎn)操作帶來不利影響。因此在生產(chǎn)過程當中， 適量引入一部分電解質(zhì)物質(zhì)，對于調(diào)節(jié)釉料的性能不無好處。
３解凝劑。某些釉料常常過于凝聚，需要添加解凝劑使之疏散。解凝劑種類現(xiàn)有兩種，一是多價陰離子解凝劑；再就是堿性陽離子解凝劑。前者采用鈉和磷酸的可溶性復(fù)鹽用做解凝劑。三價磷酸鈉和亞磷酸鈉可以促進粘土，礦物與顏料在水中的分散，它們在球磨粉碎機內(nèi)開始制備或此后混合釉料流動性調(diào)整中均需一定的解凝度。但有時解凝劑使用不當時也會影響素?zé)黧w釉層的強度。亞磷酸鈉能與釉中的鈣和鎂一起形成絡(luò)合物，很便于解凝作用。磷酸四鈉可有效地分散在大多數(shù)惰性礦物釉料內(nèi)。磷酸鹽在粉碎階段進入球磨內(nèi)，有助于難磨釉的細粉碎。此外具有相同解凝效果的解凝劑還有丙烯酰胺或丙烯酸鹽。它們作為溶液能以任何比例與水混合，可以使本來絮凝的釉漿解膠。
堿性陽離子解凝劑包括氫氧化銨、碳酸鈉蘇打灰、氫氧化鈉、硅酸鈉、草酸鈉等種類。上述解凝劑均選自單價堿性鹽。當堿金屬陽離子解凝劑的沉淀物在燒后的釉中不符要求時，可采用弱性氫氧化銨解凝劑；碳酸鈉通常與硅酸鈉一起加入釉漿內(nèi)，但其亦可單獨使用。加入量的有效范圍是干釉重的０．０２５－０．１５％左右；氫氧化鈉的解凝劑效果最佳，其加入量應(yīng)限于干釉重的０．０１－０．１％左右；硅酸鈉為廣泛使用的解凝劑，特別適合與碳酸鈉合用。該二元系統(tǒng)解凝劑可以嚴格控制釉漿的流動性，且能控制釉漿的觸變性。硅酸鈉成本低經(jīng)濟適用，常用的范圍是粘土重量的０．１－０．５％左右。但要嚴格貯存，避免與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，影響使用性能。也可以使用硅酸鉀用于解凝劑；在釉漿中草酸鈉能沉淀出陽離子，它是一種非�；顫姷慕饽齽�。由于使用效果好，草酸鈉有時還可應(yīng)用于粒度分析劑。
４絮凝劑。當某種電解質(zhì)加入釉的懸浮液中時，能夠改變水中組分的物理性能，致使顆粒不再相互排斥而聚集成團，此電解質(zhì)即被稱之為絮凝劑。當幾種顆粒凝成絮凝體時，其沉降速度較單體顆粒要快許多倍，形成的沉淀物并不致密且經(jīng)常流動，某些分散體不穩(wěn)定時容易出現(xiàn)絮凝。具有此種效果的電解質(zhì)屬于二價堿金屬酸和鹽，它們都能與強酸根發(fā)生電離。由于效果極佳，通常用量不超過１％。絮凝的作用主要是增加釉漿的流動性，通常使用幾種有效的電解質(zhì)。如高分子聚合電解質(zhì)會明顯影響釉的性能，其加入量為０．００５－０．１％之間。另外還有二價陽離子或強陰離子絮凝劑。它們包括有明礬／硫酸鋁、氯化銨、氯化鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣、鹽酸、硫酸鎂等。
明礬／硫酸鋁為強絮凝劑，其添加范圍是０．０１－０．２５％左右。使用氯化銨應(yīng)注意加工設(shè)備的防腐。氯化鈣對于長期貯存的釉漿具有形成穩(wěn)定懸浮體的能力，故應(yīng)用范圍廣泛，用量在０．０２５－０．１％，可提高釉漿的粘度。氫氧化鈣的最佳添加量應(yīng)控制在０．０２５％，不過根據(jù)釉料配方，它有很寬的有效絮凝作用范圍，可控制在０．０１－０．０２５％之間。其它不再贅述。
５懸浮劑。懸浮劑引入釉內(nèi)后，可以增加釉漿的懸浮性，便于施釉厚度均勻與施釉操作。懸浮劑通常為粘土或完全有機質(zhì)物質(zhì)。除常規(guī)釉料外，某些引入陶瓷顏料的釉組成中亦須添加懸浮劑。懸浮劑種類有膨潤土，人造粘土等。不久前日本陶瓷界研制成功人造高嶺土，其實也是一種高質(zhì)量的釉漿懸浮劑材料。
膨潤土具有極其小的顆粒度，小于１微米以下。其最初難于在水中分散，但當水滲入粘土分子的晶格中時即形成強膠體狀，因此在形成最佳懸浮性能前就可以制止非塑性物質(zhì)的沉淀，并能保留相當長的時間。膨潤土在大約０．５－１．０％的濃度時效果最佳，這時如果產(chǎn)生釉漿沉淀，它即可迅速重新組合。在釉漿較高濃度時，１．５－２％的膨潤土可形成有觸變性的凝膠。膨潤土類粘土對于即使含有９９％的�；镔|(zhì)的熔塊釉也具有平衡作用。膨潤土有好多品種，存在有鈉和鈣蒙脫石類具有層狀結(jié)構(gòu)，及如綠坡縷石和海泡石具有的鏈狀結(jié)構(gòu)等種類。晶格內(nèi)存在有陽離子，在親水粘土顆粒表面呈電性，電荷大小取決于鈣、鎂、鈉等陽離子。含有鈣鎂陽離子的粘土礦物膨脹后，懸浮體即出現(xiàn)絮凝。含鈉離子的粘土趨向解凝。因此應(yīng)視情況使用。
人造粘土系由人工合成的層狀化合物原料。它除具有天然粘土的物理化學(xué)性能外，還具有純度高與不平常的流變性能等優(yōu)點。人造粘土類似于鋰蒙脫石，在陶瓷生產(chǎn)中它是效率很高的增稠劑。亦可用于阻止非可塑性球磨原料的沉淀。不同品種的人造粘土中有的協(xié)助觸變性，有的予以協(xié)助提高粘度值。它只是將結(jié)構(gòu)帶入懸浮系統(tǒng)，而不是明顯地改變粘土的成分。人造粘土呈粉狀，能自由滑移，經(jīng)過高剪切攪拌，極易在水中形成多水彌散體。經(jīng)過數(shù)小時的水化作用后即完全形成凝集性，并可使釉坯形成較高的干燥強度。
６濕潤劑。使用少量某些物質(zhì)后，可有效降低液體的表面自由能，削弱陶瓷泥漿系統(tǒng)的表面張力和液體／固體系統(tǒng)的界面張力，被稱之為釉料濕潤劑。釉料內(nèi)引入經(jīng)適當選擇的濕潤劑，攪拌后有助于某些釉組成成分的分散作用，提高釉下裝飾的工藝效果。許多情況下釉下顏料攜有有機載色體，它們在施釉前的預(yù)燒中經(jīng)常會分解。引入釉料濕潤劑后水的表面活性增大，有助于覆蓋釉質(zhì)裝飾墨 ，增加瓷磚的裝飾效果。低泡或無泡的濕潤劑最適宜于與釉漿一起使用，在釉漿中的添加量應(yīng)少于全部漿重的１／３。使用過量可能導(dǎo)致發(fā)泡。
７泡沫控制劑。在釉漿的懸浮體中形成的泡沫，通常由薄膜或許多小氣泡離析出的集聚體。在使用濕潤劑和加入有機粘合劑時也易形成泡沫。氣泡泡沫的大小及其持久性取決于釉的粘度、ＰＨ值和使用的粘合劑類型。加入泡沫控制劑后，能夠?qū)ε菽谋∧纬蓻_撞造成泡沫消失。但是使用的數(shù)量應(yīng)少，以避免釉料受到不良影響。有除泡能力的控制劑常用０．１－０．２％的添加量為宜。
８釉漿保護劑。亦稱釉漿固化劑。加入釉漿保護劑的優(yōu)點如下：１、有利于瓷磚手工彩繪裝飾；２、可以直接或間接將顏料轉(zhuǎn)移印制在生料釉面上。由于正常的釉料具有一定的氣孔率，在接受印花或直接絲網(wǎng)印花前，必須加入釉漿保護劑，以形成不透水的表面。此外保護劑還可以防止燒成中坯體內(nèi)空氣膨脹對瓷磚畫面的破壞。當然選用的保護劑必須能夠完全燃燒掉，盡可能將炭化作用降低直到最低程度。
９有機染料。在陶瓷企業(yè)釉料車間內(nèi)，往往同時貯藏多種不同的釉料，無論是生料釉還是熔塊釉，透明釉還是乳濁釉，經(jīng)研磨后的液漿或干料均可能呈白色外觀。為便于識別其種類，常應(yīng)用有機染料進行標識。有機染料都是溶于水，稱堿性的陽離子染料，屬于人工合成的著色能力很強的粉末。其化學(xué)成分為植物染料或色劑。在釉燒中通常能夠揮發(fā)殆盡，在釉中不留痕跡。在使用時應(yīng)該每生產(chǎn)一個配方采用一種染料標識。色釉的標識染料常用紅、藍、黃、綠和紫五種染料。所選染料的添加量可控制在０．００１－０．０２％占干釉重量范圍內(nèi)。某些染料的有效性尚取決于釉漿中存在的電解質(zhì)數(shù)量，有時色釉的顏色變化可能隨釉漿的ＰＨ值而改變，亟須注意。
１０釉漿防腐劑。釉漿在貯存過程中，用作固化劑的有機高分子聚合物溶液的粘度，取決于分子的鏈長與分子量。如果聚合物的鏈環(huán)被破壞，釉漿的粘度將降低。這類破壞可能始于球磨粉碎過程的機械性損傷或者是加熱，水解作用，氧化作用和發(fā)酵反應(yīng)，引起有機添加劑的衰變。許多加到釉漿中的天然有機固化劑就會在相應(yīng)的溫度下出現(xiàn)遞降分解作用，這是由于真菌和細菌侵蝕的結(jié)果。細菌可以利用有機化合物作為碳和能量的來源，有的細菌在無氧狀態(tài)下也能生長。這時可以利用制菌作用或殺菌劑控制它們的發(fā)展。含有釉料調(diào)整劑的釉漿隨時間的延長而發(fā)生變質(zhì)與損壞，是由于氣泡的蒸發(fā)產(chǎn)生臭氣與降低流體性能引起。上述情況可以通過加入防腐劑給予阻止。但此時必須注意避免試劑對人體造成危害。應(yīng)當選擇那些具食品安全標準的防腐劑。釉料防腐劑使用一段時間后，某些細菌與真菌也會獲得抗藥性能力，故需及時觀察予以更換。
總之，建筑衛(wèi)生陶瓷業(yè)的發(fā)展需要高科技的支持，其中當然也包括成功地應(yīng)用各種添加劑，控制與增補釉料的各種性能，以保證生產(chǎn)工藝流程的順利進行。目前國際上各種釉料添加劑已經(jīng)成為獨立的陶瓷輔助材料品種，它們宛如陶瓷味精發(fā)揮出非常獨特的作用。我國陶瓷界在大量引進與采用各種新技術(shù)的同時，也應(yīng)加強釉料添加劑的研究與開發(fā)工作，不斷提高陶瓷釉加工與產(chǎn)品質(zhì)量水平和檔次。
