1 mol chất màu C 6 H 8 O 7 H 2 O
2.2.4. Phơng pháp đánh giá chất lợng màu qua thử nghiệm làm men màu
Trong thực tế sản xuất gốm sứ nó chung và sản xuất gạch men nói riêng, lợng chất màu sử dụng cho men màu chiếm phần lớn cho nhu cầu chất màu ( > 90%). Do vậy, chúng tôi đánh giá chất lợng bột màu tổng hợp qua thử nghiệm ứng dụng làm men màu cho sản xuất gạch men (gạch gốm ốp lát).. Các loại men gạch thờng dùng là: men trắng đục bóng, men trong bóng, men bán trong bán đục và men mờ. Tùy theo yêu cầu của mẫu gạch trang trí mà mà lựa loại men và lợng màu phối vào men phù hợp. Với những mẫu có tông màu đậm ( màu xanh lục, xanh lá cây, đỏ huyết...) thờng sử dụng loại men trong bóng với lợng màu đa vào men chiếm khoảng 3 – 10% tùy thuộc vào độ phát màu của loại màu sử dụng. Để giảm giá thành của sản phẩm, tạo nên những mẫu gạch có tông màu nhạt có độ tơi sáng ta có thể giảm lợng bột màu sử dụng trong men xuống càng thấp càng tốt ( khoảng 1 – 3% khối lợng).
Để có cơ sở lựa chọn hàm lợng bột màu trộn vào men và loại men sử dụng cho phơng pháp thử nghiệm làm men màu của luận văn, chúng tôi đã thử nghiệm đa bột màu xanh coban (tổng hợp đợc) với các hàm lợng khác nhau vào bài men trong bóng, có sử dụng frit và cao lanh theo sơ đồ sau.
Chất kết dính CMC: 0,5%
Nghiền mịn phối
liệu 18 phút Nước: 69%
Bột màu: 2- 6% Frit HT262:90% Cao lanh Alưới: 10%
Tráng men lên xương gạch
Nung gạch đã tráng men màu
Đánh giá chất lượng màu men
Hình 7 : Quy trình thử nghiệm màu men gạch
Đánh giá độ phân tán và độ ổn định màu (bền màu) qua quan sát cảm quan màu sắc, bề mặt của men màu sau khi nung nh sau:
- Độ phân tán màu trong men: màu sắc của men màu có đồng đều trong toàn bộ bề mặt men hay không, và sự ảnh hởng của chất màu trong men đến độ bóng láng của men sau khi nung.
- Độ ổn định màu (bền nhiệt): đánh giá trên cơ sở độ phân tán của màu
trong men, màu sắc của men màu khi nung ở nhiệt độ cao 10300C so với khi
nung ở nhiệt độ trung bình 10000C.
Thông thờng với chất màu sử dụng trong gạch men thì chất màu đợc đánh giá là đảm bảo độ ổn định màu (bền nhiệt) khi màu sắc trong men và độ phân tán màu trong men không sai lệch nhau nhiều (quan sát bằng cảm quan) khi
nung ở nhiệt độ sử dụng thông dụng với nhiệt độ cao hơn khoảng 300C trong cùng điều kiện.
Quy trình thử nghiệm men màu nh hình 7, men màu sau khi nghiền 18
phút có cấp hạt lớn hơn 40 àm khoảng 4g/ 100ml men, tráng men này lên xơng
gạch có men lót. Mỗi lần tráng men lên một mẫu gạch có kích thớc 8 x 16 cm để nung trong lò thí nghiệm ( lò Neberthern của Đức) ở nhiệt độ 10000C/ chu kỳ nung 45 phút.
Chất lợng màu của men gạch sau khi nung đợc đánh giá theo các tiêu chí quan trọng, đó là: độ phân tán của chất màu trong men, màu sắc của men màu sau nung và độ ổn định màu theo nhiệt độ nung. Màu men gạch đợc đánh giá màu sắc qua việc đo các giá trị đặc trng màu sắc ( L* a* b* ) bằng thiết bị đo màu Micromatch Plus của Anh. Theo các tiêu chí sau:
+ Độ phân tán của chất màu trong men: đợc đánh giá qua quan sát màu sắc phân bố trong men có đồng đều hay không, có gây khuyết tật trên mặt men hay không ( nứt men, sôi men, làm mờ mặt men …).
+ Độ bền nhiệt của chất màu: đợc đánh giá qua xem xét sự ổn định màu men theo nhiệt độ nung. Trên cơ sở quan sát màu men khi nung ở nhiệt độ cao (
1100oC ) có bị thay đổi tông màu hay mất màu không, đồng thời căn cứ vào độ
chênh lệch các giá trị ∆L*, ∆a*, ∆b* của màu men khi nung ở 1000oC ( nhiệt độ nung trung bình của lò công nghiệp sản xuất gạch men ) so với khi nung ở
1100oC để đánh giá độ bền nhiệt của màu ( gạch men chỉ nung ở nhiệt độ dới
1000oC ).
Kết quả đo các thông số màu sắc L*, a*, b* của các mẫu men màu sau khi nung cho thấy: khi dùng đến 6% khối lợng bột màu trong men thì khả năng phát màu trong men gần nh bão hòa, giá trị b tăng lên không đáng kể khi tăng lợng bột màu sử dụng. Loại men Cr- Zn (0,6), Al- Zn (0,5) khi đợc đa vào cùng một lợng sử dụng 4% bột màu đều cho màu men có giá trị không sai lệch nhau đáng kể. Kết quả này hoàn toàn hợp lý, do chất màu bền nhiệt tạo màu trong men bằng cách phân bố các hạt vào men chứ không tan vào men. Vì vậy chúng tôi
chọn bài men cho phơng pháp thử nghiệm là bài men ứng với 4% tỉ lệ bột màu cho các nghiên cứu của luận văn.
Bảng 2.1 : Thông số màu các bài men thử nghiệm trên đèn D65
Bài men Bột màu (%) L* a* b*
Cr- Zn(0,7)/2 2 40,05 -12,48 - 5,05 Cr- Zn(0,7)/4 4 38,32 -19,68 -3,12 Cr- Zn(0,7)/6 6 38,14 -19,22 -4,51 Cr- Zn(0,7)/8 8 38,10 -15,44 -6,30 Al- Zn(0,5)/2 2 47,56 - 4,42 - 28,05 Al- Zn(0,5)/4 4 34,63 - 9,68 -36,12 Al- Zn(0,5)/6 6 31,64 - 12,07 -33,48 Al- Zn(0,5)/8 8 30,10 - 13,44 -29,30
Cr- Zn (0,7) : mẫu mầu Co1-xZnxCr2O4 ứng với giá trị của x= 0,7 Al- Zn (0,5): mẫu mầu Co1-xZnxAl2O4 ứng với giá trị của x= 0,5
2.2.5. Điều chế Spinen CoxZn1-xAl2O4 , CoxZn1-xCr2O4, CoAl2-xCrxO4
Nguyên tắc: Phối liệu đợc cân trên phân tích có độ chính xác 10-2. Lợng hóa chất đợc tính toán nh sau:
Thành phần hóa chất để tạo 10g bột màu ( tính theo lý thuyết) nh sau: Tổng số mol ion kim loại =
kimloai M
10
Tổng số mol ion kim loại Số mol axit citric = Khối lượng etylen glycol
Khối lượng axit citric = 1 3 40 60 Phơng pháp: 2.2.5.1. Điều chế Spinen Co1-xZnxAl2O4 , Co1-xZnxCr2O4
Bớc 1: Hỗn hợp gồm muối của kim loại hóa trị (II) (Co(NO3)2.6H2Ovà ZnSO4.7H2O) và Axit citric lấy theo tỉ lệ xác định đợc hòa tan trong nớc. Gia nhiệt lên 700C khuấy trong 30 phút.
Bớc2: Thêm Al(NO3)3.9H2O hoặc Cr(NO3)3.9H2O hoặc hỗn hợp gồm (Al(NO3)3.9H2O , Cr(NO3)3.9H2O).
Bớc 3: Thêm dung dịch etylen glycol. Dung dịch đợc khuấy ở 1100C đến khi dung dịch sánh lại. Đem sấy tạo hồ có màu đen.
Bớc 4: Đem nung mẫu ở 3000C trong vòng 2 tiếng nhằm mục đích để các chất
hữu cơ cháy hết.
Bớc 5: Đem tán nhỏ cho vào thuyền nung để nung ở nhiệt độ khảo sát trong
vòng 2 tiếng.