การประยุกต์ใช้โซเดียมซิลิเกตสำหรับอุตสาหกรรมเซรามิก

         เซรามิก คือ ผลิตภัณฑ์ต่างๆที่มีการผลิตด้วยวิธีการให้ความร้อนแก่สารอนินทรีย์ประเภทดิน หิน และแร่ โดยตัวอย่างผลิตภัณฑ์เซรามิก เช่น เครื่องสุขภัณฑ์ กระเบื้อง และถ้วยชาม เป็นต้น กระบวนการผลิตเซรามิกประกอบด้วย 5 กระบวนการ เริ่มตั้งแต่การเตรียมวัตถุดิบ ซึ่งต้องบดวัตถุดิบให้มีขนาดตามต้องการและผสมสารต่างๆตามสัดส่วนที่เหมาะสม การขึ้นรูปและตกแต่งซึ่งมีหลากหลายเทคโนโลยีขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์และผู้ผลิต เช่น การขึ้นรูปแบบหล่อ การขึ้นรูปแบบปั้น และการขึ้นรูปโดยการอัด จากนั้นนำไปอบแห้งเพื่อระเหยน้ำออก เมื่อได้ผลิตภัณฑ์ที่แห้งแล้วจึงทำการเคลือบด้วยสารเคมีต่างๆ เพื่อปกป้องพื้นผิววัสดุ เพิ่มคุณสมบัติบางอย่างหรือให้ความสวยงาม และในขั้นตอนสุดท้าย ทำการเผาที่อุณหภูมิสูงภายใต้บรรยากาศที่เหมาะสม เพื่อเปลี่ยนเนื้อดินให้เป็นผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีความคงทน แข็งแรง และสวยงาม

         การประยุกต์ใช้โซเดียมซิลิเกตในอุตสาหกรรมเซรามิก มักใช้โซเดียมซิลิเกตเป็นสารเพิ่มความคงตัว(stabilizer) ในกระบวนการผลิตเซรามิกที่ขึ้นรูปด้วยวิธีการหล่อน้ำดิน (slip casting) ซึ่งโซเดียมซิลิเกตช่วยเพิ่มการกระจายตัวของดินและอนุภาคอื่นๆในน้ำ ทำให้น้ำดินที่ได้มีความคงตัวสูงและลดการตกตะกอน นอกจากนี้ โซเดียมซิลิเกตสามารถลดความหนืด ช่วยปรับการไหล และลดการเติมน้ำในน้ำดิน เพราะการใช้น้ำปริมาณมากเกินไปส่งผลต่อการขึ้นรูปของเซรามิก อีกทั้ง โซเดียมซิลิเกตสามารถเพิ่มความแข็งแรงให้กับผลิตภัณฑ์เซรามิก เนื่องจากเป็นสารที่มีความคงทนต่อความร้อน สามารถนำไปใช้ผลิตเซรามิกทนไฟได้

ที่มา:

1) มูลนิธิสถาบันสิ่งแวดล้อมไทย. 2555. คู่มือ Lean Management for Environment สำหรับอุตสาหกรรมเซรามิก. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: มูลนิธิสถาบันสิ่งแวดล้อมไทย.

2)  Stempkowska, A., Mastalska-Poplawska, J., Izak, P., Oglaza, L., and Turkowska, M. (2017). Stabilization of kaolin clay slurry with sodium silicate of different silicate moduli. Applied Clay Science, 146, 147-151.