Bagasse ash ceramic glaze

Abstract

Sugar industry produces bagasse ash waste many tons per year. The only ash utilization so far is for soil improvement for sugar cane plantation. The utilization of bagasse ash from sugar manufacture to produce ceramic glaze is studied. The glaze consists of 3 major raw materials: bagasse ash, clay, and feldspar. Chemical analysis by X-ray fluorescence (XRF) indicates that bagasse ash contains 71% SiO2, 9% Al2O3, and 8% CaO as major composition. Phase analysis by X-ray diffraction (XRD) shows quartz as dominant phase. Glaze formulae for 1250 ?C firing temperature are determined using tri-axial blend method. In this study the appropriate amount of bagasse ash for grazing on decorative ware is between 35-65%, clay 15-50% and feldspar 10-70%. The addition of 10% CaCO3 helps in reducing the firing temperature. The glaze colors vary from yellow to dark brown depends on the amount of added ash. If high amount of ash is added, the glaze color becomes dark brown. The bagasse ash glaze can be used on decorative ware but is not suitable for tableware because it does not pass the crazing resistance test using an autoclave.

บทคัดย่อ

เนื่องด้วยปริมาณเถ้าชานอ้อยในอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลเป็นวัสดุเหลือทิ้งที่มีจำนวนมาก ซึ่งนอกจากนำไปใช้ปรับปรุงดิน แล้ว ยังไม่มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างอื่น การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ประโยชน์จากเถ้าชานอ้อยเพื่อผลิตเคลือบเซรามิกโดยใช้วัตถุดิบหลัก 3 ชนิด ได้แก่ เถ้าชานอ้อย ดินดำและแร่ฟันม้า จากผลวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี (X-ray fluorescence :
XRF) พบว่า เถ้าชานอ้อยมีองค์ประกอบหลัก คือ ซิลิกา ร้อยละ 71 อะลูมินา ร้อยละ 9 และ แคลเซียมออกไซด์ ร้อยละ 8 ผลวิเคราะห์องค์ประกอบทางแร่วิทยา (X-ray diffraction : XRD) พบเฟสหลักคือ ควอตซ์ กำหนดสูตรเคลือบโดยใช้วิธีแปรส่วนผสมในตารางสามเหลี่ยม(Tri-axial blend) เผาที่อุณหภูมิ 1250 องศาเซลเซียส ในการทดลองนี้พบว่า ปริมาณเถ้าชานอ้อยที่เหมาะ นำไปเคลือบผลิตภัณฑ์ประเภทของใช้ ของประดับตกแต่ง อยู่ระหว่างร้อยละ 35-65 ดินดำร้อยละ 15-50 และแร่ฟันม้าร้อยละ 10-70 เมื่อเติมแคลเซียมคาร์บอเนตร้อยละ 10 พบว่าเคลือบสุกตัวได้ดีเคลือบที่ได้มีสีเหลืองถึงน้ำตาลเข้ม ขึ้นอยู่กับปริมาณเถ้าชานอ้อยที่ใช้ หากใช้เถ้าชานอ้อยปริมาณมากสีของเคลือบจะเข้มขึ้น เคลือบเซรามิกจากเถ้าชานอ้อยไม่ผ่านการทดสอบการรานโดยใช้หม้อนึ่งความดันไอน้ำ (autoclave) จึงเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทของประดับแต่ไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทของใช้บนโต๊ะอาหาร