瓷質拋光磚耐污性檢測和缺陷分析

許旭清

（國家輕工業陶瓷耐火材料質量監督檢測宜興站，宜興214221）

0 引言

目前市面上的各種瓷磚琳瑯滿目，多得讓人眼花繚亂。選擇瓷磚前應對瓷磚進行了解，瓷磚通常分為釉面磚、拋光磚、?；u及馬賽克。其中瓷質拋光磚具有氣孔率低、機械性能好、耐化學腐蝕、耐磨性好、美觀大方等優點，被廣泛地應用于家庭居室和公共場所的地面裝飾。但是拋光磚在鋪貼和使用過程中常有水泥、填縫劑、油漆、墨水等污垢沾附在磚面上，有時會滲入磚體表面造成表面吸污，產生明顯色斑和色差，嚴重影響瓷磚的整潔和整體美感，也使得不少消費者向生產廠家和經營商提起投訴。通過檢測分析，本文主要探討拋光磚表面吸污的原因，就如何提高瓷磚燒結強度、降低殘留氣孔含量、改善拋光效果、使用防污劑、瓷質拋光磚的挑選等方面提出建議。

1 拋光磚耐污性能的檢測

（1）GB/T3810.14-2006《陶瓷磚試驗方法第14部分耐污染性的測定》。主要是將試液和材料(污染劑)與磚正面接觸，使其作用一定時間，然后按規定的清洗方法清洗磚面，觀察磚表面的可見變化來確定磚的耐污性。

（2）外國客戶現場檢驗拋光磚耐污性時，常用三色油性筆法。首先用毛巾蘸取酒精將拋光磚表面的防污劑、石蠟、保護膜等擦除，然后用紅色、藍色、黑色三色油性筆分別在拋光磚上劃幾條線，保留一段時間，再用蘸取酒精的毛巾擦拭。若能擦拭干凈，則合格，反之不合格。此方法的優點在于簡單、快速，缺點在于不能測量拋光磚耐污性的等級。

2 拋光磚吸污的主要原因

2.1 內部氣孔

測試分析發現，大多數瓷磚的燒結只消除了其表面氣孔，而在瓷坯內仍殘余4%~5%的閉口氣孔。當瓷磚表面拋光后，這些閉口氣孔暴露于瓷磚表面，形成開口氣孔，使得拋光磚表面的耐污性下降。磚坯體中的氣體主要來自成形后組成磚坯顆粒之間的空隙，其次是來自組成坯體的原料在燒結過程中的氧化還原反應所放出的氣體。這些氣體在坯體燒結過程中隨著顆粒的相互靠攏而逐漸逸出，由于氣體逸出需要一個過程，而現在的瓷質磚生產企業都采用快速燒成，如果燒成曲線不合理，就會影響氣體的順利逸出。此外，受窯爐內氣壓的影響，還有少量氣體在燒成過程中會被一直包裹在熔融液相中無法逸出，最終變成為瓷磚內的氣孔。

2.2 表面微裂紋

由于瓷磚坯體中石英細顆粒和新產生的玻璃相的熱膨脹系數相差很大，當坯體中顆粒石英含量過多或燒成中冷卻制度不合理時，冷卻時的玻璃相就會受到較大的張應力而引起微裂紋，產品經過后期粗磨、細磨和拋光三道受力加工工序時，瓷磚體內的微裂紋有不同程度的擴展。微裂紋不同程度的擴展造成產品耐污性明顯下降。

2.3 瓷磚燒結強度差

瓷磚內的晶粒在拋光過程中剝落，留下空洞，形成吸污面。

2.4 瓷磚?；煌耆?/h3>

部分廠家為降低成本，使得拋光磚的燒成溫度過低，保溫時間過短，再加上配料不合理，雖表面燒結，但是坯體的燒結程度不夠。在拋光過程中，表面玻化較完全的部分被拋去，所形成的拋光表面?；潭炔粔?、開口氣孔率較高。

3 提高拋光磚耐污性能的方法

3.1 提高其燒結程度

要提高拋光磚的耐污性能，必須提高其燒結程度，可以采取合理的燒成制度。適當延長氧化分解階段的時間，使坯體中的有機物得到充分的氧化分解，以便順利排出反應所產生的氣體。提高燒成溫度，延長燒成周期，使坯體充分進行晶型轉變，促進玻璃相及莫來石的生成，使產品燒結良好。這種方法可以提高拋光磚的燒結程度，但是成本較高。與此同時，采用合理的冷卻制度，減慢在573℃左右的降溫速度，以避免石英顆粒在573℃晶型轉變時，石英與玻璃相膨脹系數差異過大，產生較大的應力，而產生微裂紋。

其次，在不影響生產的情況下，可以增加鉀長石、鈉長石及石英的含量，適量減少粘土類的原料，調整配方中的鋁硅比，以利于高溫時玻璃相的生成，從而提高瓷磚的瓷化程度，降低氣孔率，提高產品的耐污性。

3.2 降低殘留氣泡的含量

一方面，在坯體配方中盡量用燒失量小的原料?？梢允褂貌糠质炝虾蜔Я可俚目鞜希纾红褵邘X土、煅燒滑石、煅燒鋰輝石、煅燒石英、透輝石、硅灰石、葉臘石、透閃石、鋰輝石、硅線石等原料，以加快反應和減少揮發組分排出，減少氣相殘留。另一方面，就是要保證成形粉料的顆粒級配，調整好壓機的沖壓次數和壓力大小，使坯中的氣體在成形過程中盡量逸出，降低坯體中的空隙率，以使坯體均勻致密，提高坯體的致密化、降低氣孔率。

3.3 降低殘留石英的含量

通常石英會在1 200℃～1 300℃轉化為方石英，可以適當延長陶瓷拋光磚在1 200℃以上的燒成時間，使已有石英轉化成方石英，從而降低殘余石英的含量，但是這種方法會提高成本，降低窯爐壽命。可以嘗試減少石英原料的使用量來降低拋光磚中殘留石英的含量。瓷坯中SiO2晶相的急劇減少，能顯著提高耐污性能，但也會使耐磨度、強度等性能降低，使瓷坯的變形增大。也可以通過延長石英的球磨時間來降低石英粒徑；通過調整球石的大、中、小比例，以提高球磨效率，減少漿料中粗顆粒石英的含量，從而使石英在燒成過程中充分反應，降低殘留石英含量。

3.4 改善拋光工藝

對拋光過程進行力學分析，優化拋光工藝，以消除對耐污性能影響較大的晶粒剝落缺陷的產生。完善拋光生產工藝時，適當地調整磨頭與拋光磚之間的相互力(精拋磨頭主軸的橫向和縱向作用力、磨頭隨主軸的振動情況)、磨削速度、磨削時間、磨削量等因素，使得磚體內微裂紋擴展的現象得到控制。

3.5 使用拋光磚防污劑

為了提高拋光磚的耐污性能，許多陶瓷生產廠家在拋光磚出廠前都使用防污劑對拋光磚表面進行處理。目前，市場上常用的拋光磚用防污劑主要有幾大類：

（1）以蠟為主體的防污劑，由于蠟只能在表面涂覆，且與基材的附著力不好，因此很快就失去了防污效果。

（2）以含氫硅油為主體的乳液型或溶劑型的防污劑，其原理是含氫硅油與基材在催化劑作用下反應，生成一層防水防污膜。乳液型的防污劑的固化速度慢，容易發生霉斑而影響磚的外觀；溶劑型的防污劑則因其產品加入催化劑使產品放出氫氣，導致在儲運、使用時具有危險性。

（3）拋光磚表面鍍膜，如常用的超潔亮技術。其缺點是：一般拋光磚的干摩擦系數都在0.5以上，而表面鍍膜后其干摩擦系數會在一定程度上有所下降。使用過程中拋光磚的保護膜會發生磨損，慢慢失去防污效果。

（4）以有機硅樹脂為活性組分的溶劑型防污劑，其原理是通過分子設計，合成出具有合適分子大小的有機硅樹脂，在催化劑作用下交聯，生成網狀的、有一定硬度、耐磨性好的硅樹脂交聯體，這種防污劑具有滲透性好、快干、防污效果持久等特點。雖然有機硅樹脂類的防污劑在防墨水方面有較好的性能，但是在防油性污漬方面性能欠佳。

（5）組合型納米防污劑，由A液、B液兩者組成，組合使用。其中A液富含高活性水性納米粒子，在水分蒸發后可以凝結成具有一定強度的塊狀固體；B液為浸潤、鋪展性極佳的無色透明油性或水性液體，其有效成分在室溫下可以緩慢固化成透明憎水膜。這種納米防污劑具有反應活性高、滲透力強、對磚體黏附性好以及填充性好的特點。

要解決陶瓷拋光磚表面吸污的問題，就需要提高陶瓷拋光磚的耐污性能?？梢詮奶岣叽少|拋光磚燒結程度、降低殘留氣泡含量、降低殘留石英的含量、改善拋光過程、使用防污劑等方面入手來提高拋光磚的耐污性能。

4 常用的瓷質拋光磚的挑選方法

（1）看：主要是看拋光磚表面是否光澤亮麗、有無劃痕、色斑、漏拋、漏磨、缺邊缺腳等缺陷。查看磚底面上的商標標記，正規廠家生產的產品背面都有清晰的商標標記，如果沒有或者特別模糊的，建議慎選。

（2）掂：就是試手感，掂分量。同一尺寸規格的產品，手感都比較沉，說明瓷磚的密度相對高，產品質量相對好一些，反之，手感較輕的產品質量較差。

（3）聽：用硬物輕輕敲擊瓷磚，若聲音清爽且回音綿長，如敲擊銅鐘之聲，則瓷化程度高、強度高、吸水率低、耐磨性強、其耐污性較好，質量好；若聲音混啞沉悶，則瓷化程度低（甚至存在裂紋）、耐磨性差、抗折強度低、吸水率高，其耐污性較差，易受污染，質量較差。

（4）量：用量具測量，同批次兩塊拋光磚的邊長尺寸偏差≤0.8mm為宜，同一塊瓷磚兩個對角線長度的尺寸偏差；500mm×500mm產品≤1.2mm，800mm×800mm產品≤2.0mm，若超出這個標準，則質量檔次要低一些，該批的瓷磚裝鋪時要多花功夫，其裝飾效果也會大打折扣。

（5）試：一是試鋪，隨機抽樣把同一型號不同包裝箱中的產品在地上試鋪若干，站在3米之外仔細觀察，檢查產品色差是否明顯，磚與磚之間縫隙是否平直，倒角是否均勻；二是試腳感，看滑不滑，不加水，注意瓷磚是否防滑，因為越加水會越澀腳。