THUYẾT TRÌNH QUÁ TRÌNH SẤY SẢN PHẨM

 Nước hấp phụ có được là do trên bề mặt các hạt sét có tồn tại năng lượng dư nhờ đó các hạt sét hấp phụ hơi ẩm trong môi trường.. Các hạt sét bên trên bề mặt sản phẩm được hấp phụ trước

QUÁ TRÌNH SẤY SẢN PHẨM

Mục đích : Loại bỏ nước liên kết lý học hay nước liên kết hóa lý.

- Nước liên kết hóa lý trong thành phẩm gốm sứ gồm nước hấp phụ, nước hydrat hóa và ở các loại khoáng sét gồm 3 lớp

silicat là nước cấu trúc.

 Nước hấp phụ có được là do trên bề mặt các hạt sét có tồn tại năng lượng dư nhờ đó các hạt sét hấp phụ hơi ẩm trong môi trường Các hạt sét bên trên bề mặt sản phẩm được hấp phụ trước còn các hạt bên trong sản phẩm tiến hành quá trình đó khó hơn, dẫn đến sự chênh lệch hàm ẩm nên nước ở mặt

ngoài sẽ tiếp tục sâm nhập vào bên trong cho đến khi cân

bằng Sự liên kết giữa các phân tử nước hấp phụ và các hạt sét khá bền chặt nên khó tách lúc sấy.

 Nước hydrat hóa chính là lượng nước

chúng ta thêm vào, là lớp nước bao phủ

quanh hạt sét làm cho hạt sét có khả năng đàn hồi tốt

Lực liên kết giữa các hạt sét và nước hydrat hóa yếu hơn nhiều so với nước hấp phụ gọi

là nước liên kết không bền, chỉ có đối với tạo hình dẻo hay đổ rót ,nước này dễ tách khi sấy

 Nước cấu trúc chỉ có ở các khoáng sét ba lớp như bentonit hay illit khi đất sét loại này hút nước sẽ nở thể tích rất lớn (có loại thể tích tăng 16 lần) nên rất khó sấy

- Nước liên kết vật lý nằm ở các lỗ trống

giữa các hạt vật liệu nên còn gọi là nước

tự do Khi sấy nước này dễ tách nhất

Sản phẩm gốm sứ nói chung là khá dày, khi sấy nước ở bề mặt dễ bốc hơi gây nên

chênh lệch hàm ẩm ở trên bề mặt và trong sản phẩm, do đó nước ở trong sẽ khuyếch tán ra ngoài bề mặt và tiếp tục bốc hơi

Như vậy : Tốc độ sấy không những phụ thuộc vào khả năng bốc hơi trên mặt sản phẩm

mà còn phụ thuộc vào tốc độ khuyếch tán nước từ bên trong ra bên ngoài

Tốc độ bốc hơi trên bề mặt bao giờ cũng lớn hơn tốc độ khuếch tán hơi nước từ trong ra,

do đó muốn sấy nhanh phải tìm biện pháp

tăng tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng ra bề mặt sản phẩm

Khi sấy sản phẩm sẽ co, tốc độ thoát ẩm

không đều, dẫn đến co không đều, nên xuất hiện ứng suất trong sản phẩm làm cho sản

phẩm biến dạng và nứt

Nghiên cứu tương quan giữa lượng nước thoát ra, độ co, độ xốp và thể tích ban đầu của sản phẩm (phối liệu 75% vật thể rắn, 25% nước) trong quá trình sấy Bourry đã xây dựng nên biểu đồ trong hình 4.1

Hình 4.1

Từ biểu đồ ta thấy:

- Nước thoát ra hầu như ở cả toàn bộ thời

gian sấy

- Độ co thể tích đạt đến giá trị cao nhất sau

70 h

- Độ co bắt đầu ngay ở giai đoạn I cùng với

việc bốc hơi bao phủ quanh hạt sét và độ

co tỉ lệ thuận với tốc độ thoát ẩm

- Giai đoạn II : Sản phẩm tiếp tục co và bắt đầu xuất hiện lỗ xốp

- Giai đoạn III : Tiếp tục bay hơi lượng nước

tự do và lượng hấp phụ, thể tích ngay sau khi bước sang giai đoạn III là không đổi, sản

phẩm chỉ có ở hai giai đoạn đầu, lượng nước bay ra ở hai giai đoạn này đạt gần ½

Cuối giai đoạn II sản phẩm bắt đầu

mất tính dẻo chuyển sang giai đoạn

giòn.Như vậy sự co không đều ở giai đoạn này gây nên biến dạng (biến dạng dẻo),

cuối giai đoạn II vật thể chuyển sang trạng thái giòn, khi co không đều sẽ dẫn đến

hiện tượng nứt nếu ứng suất vượt quá

cường độ phá vỡ của mộc Để tránh biến dạng và nứt phải tìm biện pháp để sản

phẩm co đều đặn trong toàn bộ quá trình sấy

Điều hiển nhiên là lớp ngoài bay hơi

trước ,co trước nên bị kéo căng ở lớp

bên trong, còn lớp bên trong lại bị nén

ép ở lớp bên ngoài gây ra hiện tượng

biến dạng và nứt Nếu muốn sản phẩm

co đều phải tìm được biện pháp giảm sự chênh lệch giữa tốc độ bay hơi nước

trên bề mặt và tốc độ khuếch tán nước

từ trong ra ngoài

Trong thực tế việc đo và khống chế chúng rất khó Bằng thực nghiệm người ta xác định được sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và ở tâm sản phẩm Cũng như xác định được độ

co dài khi sấy

• Độ ẩm ở tâm rất khó xác định một

cách chính xác, do đó người ta sử dụng độ

ẩm trung bình của sản phẩm Khi đó chỉ số gây nứt nẻ (∆Wmax) sẽ lã hiệu số độ ẩm

cho phép cực đại giữa độ ẩm trung bình

của vật thể Wtb và độ ẩm trên bề mặt của sản phẩm Wm

• ∆Wmax = (Wtb-Wm)max

• Thực nghiệm chỉ ra rằng giá trị ∆Wmax phụ thuộc vào loại khoảng sét nhiều hơn là

chiều dày sản phẩm