透晶微粉拋光磚在水煤氣輥道窯爐燒成階段常見的缺陷及預防措施(一)

問：潘工，能否談談透晶微粉拋光磚在400m超長輥道窯煅燒階段最常見的缺陷及預防措施？

答：現階段我國的輥道窯發展突飛猛進，特別是向超長、大產量方向發展。坯體的燒成周期一天天被刷新，據了解，目前有些磚坯廠的燒成周期可控制在35min左右，這在幾年前是拋光磚燒成望塵莫及的。在快燒的前提下，拋光磚坯在輥道窯煅燒階段的反應與變化，對比昔日的慢燒控制有著很大的區別。下面就簡單地分析透晶微粉磚在燒成階段出現的一些特征：

透晶微粉磚坯在1050℃至最高燒成溫度階段的主要特征：

（1） 由于所用原料、配方不同，坯體在輥道窯內的最高燒成溫度也有所不同；

（2） 此階段坯體中出現大量的液相，并填充到石英莫來石骨架中，使坯體氣孔率下降、強度增加，從而達到瓷化，體積收縮最大；

（3） 此階段如果玻璃相產生過多，又會軟化坯體的骨架，從而出現高溫變形現象；

（4） 此階段如果控制不合理，很容易出現生燒、過火、毛孔、熔洞、變形以及陰陽色等缺陷；

（5） 燒成階段各區間的溫度要均衡，不宜相差太大，否則坯體容易產生波浪變形；

（6） 在透晶微粉磚坯中，透晶低溫料的燒結溫度與坯體中其它原料相差較大，透晶料加入量的多少，對坯體的燒結溫度和坯體的平直度有很大影響；

（7） 在相同的煅燒溫度條件下，如果將面料透晶料的用量加大5%~10%時，磚坯會出現龜背變形增大現象，同時坯體拋光后的熔洞缺陷也會隨之增多；

（8）因為透晶低溫料的鉀、鈉含量比較高，其在高溫煅燒后會產生大量的玻璃相，如果坯體中透晶料的使用量過多，則會降低坯體的抗折強度，鋪貼時脆性大，同時也會造成運輸的破損崩角現象；

（9）坯體面料中的透晶料與白料的燒結溫度不能相差太大，否則將造成坯體中的透晶料過燒，易吸污，或白料欠燒吸污，或出現入庫后的二次變形等缺陷；

（10） 燒成階段的前端面溫升得過高時，容易導致該坯體出現龜背狀變形。相反，該對應區域的輥下溫度升高時，坯體則會出現凹心變形；

（11） 由于透晶磚的底、面料溫度差異大，要求輥上面槍開啟數量少于輥下底槍，同時輥上面溫要低于輥下底溫20~30℃左右。如果將噴槍的數量上下取平衡，輥上、輥下溫度比較接近，坯體的平整度很難控制。

（潘雄）

關于陶瓷數字噴墨打印噴頭的分析探討

在噴墨打印設備中，陶瓷墨水的噴出是靠脈沖電壓控制，控制系統是噴墨噴頭技術的關鍵。

工業噴頭都是壓電噴頭，墨水是由壓電陶瓷“擠壓”出來的，噴墨工藝既受墨水的物理性能、噴頭孔內徑的影響，又受脈沖電信號控制。譬如賽爾公司的1001型噴頭，有1000個噴孔、有兩態、8級灰度，墨滴可以從6pl到42pl，與脈沖電壓和噴頭孔內徑有關。如圖1的兩種噴墨圖，其實是兩種相同的墨水，兩種墨水的物理特性相同，其粘度、表面張力一樣，但實際從噴頭里打出來的效果完全不一樣。圖2為示意圖，右圖是完美的墨滴，而左圖就是有缺陷的墨滴，有散墨和漂移墨存在。所以噴頭、噴頭控制系統是噴墨的關鍵，它關系到墨滴量、下落位置精度和下落直度精度。

繼上屆陶瓷工業展噴墨技術成為亮點后，2011年廣州國際陶瓷工業展再次將噴墨打印推向高潮，本次展會共展出噴墨設備、墨水以及相關產品的國內外企業近30家。尤其值得注意的是，包括新景泰、泰威、美嘉、科越、希望、彩神、精陶、銳顏等八家亮相的噴墨打印機全部實現國產化。其中，新景泰推出全套噴墨打印機設備；希望推出數碼彩噴印花機；彩神推出高速陶瓷數碼噴墨印花系統；美嘉推出數碼嘉年華噴墨打印機；科越推出KM46BZD型噴墨打印機；精陶推出陶瓷噴印機；銳顏推出噴墨直噴機。這8家噴墨打印機，它們使用的噴頭也是五花八門，譬如希望陶機和未參展的北大方正都是用賽爾1001噴頭；精陶是日本精工的SPT510噴頭和508 GS灰度級噴頭；泰威、彩神和新景泰原本計劃也用賽爾1001噴頭，后來由于賽爾供貨緊張改用FujifilmDimatix(北極星噴頭）。

在我國使用最常見的三類噴頭，主要是賽爾公司1001噴頭、日本精工510/80pl二態噴頭和508 GS灰度級噴頭噴頭、FujifilmDimatix(北極星噴頭）。英國賽爾XAAR1001/GS6（6~42pl）（見圖3），打印條寬度70.5mm，噴嘴密度360dpi，墨滴流速6m/s，點火頻率50kHz。XAAR1001/GS6（6~42pl）噴頭能實現8級灰度，且墨滴較小、噴孔密度高，可大幅提高噴印質量和清晰度（在橫向可實現360dpi)。但是墨水必須使用賽爾認證的陶瓷墨水，且目前噴頭供應緊張，造成后期生產成本較高、維護保養較難。XAAR1001/GS6（6~42pl）噴頭最早應用于陶瓷噴墨打印機，性能較穩定，配套服務設施齊全，但是目前貨源緊張，因而我國的部分陶瓷噴墨打印生產廠家改用FujifilmDimatix。

FujifilmDimatix的產品和營銷策略贏得了我國客戶的尊重。FujifilmDimatixt推出了系列齊全的打印噴頭，能滿足不同客戶的需求，如Spectra polaris-512（15pl/35pl/85pl）能提供可調墨滴的大小從15~150pl的512個可獨立尋址的噴墨噴嘴射流與顯著的直線墨滴。PolarisPQ-512/85AAA，墨滴尺寸80~150pl，其中，80pl時，墨滴流速為8m/s，點火頻率20kHz，打印條寬度64.897mm，單色打印噴嘴密度200dpi，雙色打印噴嘴密度100dpi；可使用墨水粘度范圍為0.8~2 Pa·s，可使用墨水的工作溫度上限為60℃。而PolarisPQ-512/85AAA，墨滴尺寸15~50pl。其中，PolarisPQ-512/35AAA的墨滴尺寸為35~80pl，均可實現8級灰度噴印。

在今年的廣州陶瓷工業展會上，日本精工的510/80pl二態噴頭和508 GS灰度級噴頭引起大家的關注，其具體性能參數見表1。510 /80pl二態噴頭墨滴較大，噴頭價格相對較適宜，噴頭孔大，可以針對陶瓷墨水易沉淀、發色力弱的特點，特別適合國內噴墨瓷磚廠家和國內墨水，且鋼制噴頭使用壽命較長，不易腐蝕磨損。508GS具有3級灰度，墨滴大小可控制在12pl、24pl和36pl三個級別，墨滴也相對較小，屬于中高檔次的產品。510/ 80pl二態噴頭和508 GS灰度級噴頭盡管清晰度只有180dpi，噴墨速度慢，但這兩款噴頭對墨水的要求相對較低，比較適合目前國內墨水。

（韓復興，何振健）