適應越南陶瓷磚市場的水晶地磚的研制*

程賢春

(佛山市大宇新型材料有限公司　廣東 佛山　528000)

適應越南陶瓷磚市場的水晶地磚的研制*

程賢春

(佛山市大宇新型材料有限公司廣東 佛山528000)

摘要為了適應越南陶瓷磚市場的需求，研制出高溫水晶熔塊，并利用該熔塊生產出高檔優質的水晶地磚。

近年來，隨著陶瓷行業生產裝備與技術的進步，我國已逐步由陶瓷大國邁向陶瓷強國，并正在改變國際陶瓷市場一直以歐洲為主導的市場格局。尤其是在亞非等地的許多發展中國家，我國陶瓷及其原輔材料企業占據的市場份額在不斷擴大。越南陶瓷磚市場是我國新進入的陶瓷市場，其陶瓷企業生產的水晶地磚均進口西班牙高光超平水晶熔塊，全部使用熔塊，燒成溫度為1 180 ℃左右，燒成周期為60 min。而我國同類產品，全部使用熔塊的燒成溫度只有1 150 ℃。與高檔、高光、高溫、超平水晶熔塊有一定差距?？s小與西班牙熔塊的差距，將成為走出國門的重要課題。本研究以我國優質釉用原料,研制高溫高光水晶熔塊,并使用越南當地陶瓷原料制備坯體,適當調整熱膨脹系數(COE),生產出適應越南陶瓷磚市場的高檔水晶磚。

1原料

1.1　熔塊及釉用原料

1)鉀長石。產于廣西桂林，外觀呈肉紅色，其主要礦物組成為正長石、微斜長石。

2)白云石。產于廣西平南，外觀呈白色，其主要礦物組成為CaCO3和MgCO3的復合鹽。

3)方解石。產于廣西平南，外觀呈無色透明，解理良好，其主要礦物組成為冰洲石。

4)高嶺土。產于廣東湛江，外觀呈白色粉狀，其主要礦物組成為高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)、絹云母(K2O·3Al2O3·62SiO2·H2O)和少量石英。

表1　熔塊及釉用原料的化學組成(質量%)Tab.1　The chemical composition of frit and raw material glaze (mass%)

續表1

5)石英。產于廣東河源，外觀呈白色顆粒狀，SiO2含量>98.8%。

6)氧化鋅(ZnO)。產于廣西，工業級，純度為99%。

7)硼砂。產于云南，工業級，10H2O硼砂。

8)碳酸鋇(BaCO3)。產于河北，工業級，純度為98%。

熔塊及釉用原料的化學組成見表1。

1.2　坯用原料

1)鉀長石。產于越南萊州,外觀呈肉紅色，其主要礦物組成為正長石，微斜長石。

2)鈉長石。產于越南江河,外觀呈灰白色，其主要礦物組成為斜長石，微斜長石。

3)硅砂。產于越南紅河,外觀呈顆粒狀，其主要礦物組成為SiO2和少量雜質。

4)球土。產于越南諒山,外觀呈塊狀，其主要礦物組成為高嶺石、伊利石和少量石英。

5)瓷土。產于越南老街,外觀呈色略泛白紅，其主要礦物組成為高嶺石、絹云母和少量鐵質礦物。

6)泥土。產于越南永福,外觀呈灰色塊狀，吸附水為25%左右，其主要礦物組成為高嶺石和石英。

越南坯用原料的化學組成見表2。

表2　越南坯用原料的化學組成(質量%)Tab.2　The chemical composition of Vietnam raw material billet (mass%)

2實驗

2.1　釉料實驗

本研究開發的全熔塊釉(熔塊含量為90%～95%，粘土為10%～5%)，要求熔塊釉的燒成溫度在1 180 ℃左右，熔塊配合料熔融溫度為1 500~1 600 ℃。根據以上條件設計熔塊的化學組成(質量%)為：

SiO269～70，Al2O35.0～5.5，Fe2O3<0.2，CaO 13.0～13.5，MgO 1.5～2.0，B2O31左右，K2O 2.0左右，Na2O 0.5左右，ZnO 1.5～2.0,BaO 5.0左右。

選擇鉀長石、白云石、方解石、高嶺土、石英、氧化鋅、硼砂、碳酸鋇組成配合料。在上述化學組成范圍內，組合3個基料，按釉料三元組成圖(見圖1)調配成15個試方進行熔塊試燒實驗。

圖1　釉料三元組成圖

測試結果較為理想的熔塊配合料配方見表3，熔塊的化學組成見表4。水晶地磚底釉采用不滲水底釉，面釉采用90%熔塊，10%高嶺土和其配比見表5。

表3　DF-1818熔塊配合料的化學組成(質量%)Tab.3　The batch of frit (mass%)

表4　DF-1818熔塊的化學組成(質量%)Tab.4　The chemical composition of frit (mass%)

表5　水晶底釉、面釉配方(質量%)Tab.5　The figure of the bottom and surface of crystal glaze (mass%)

不滲水底釉由生料成釉與鈦白熔塊組成，生料成釉由鉀長石、燒高嶺、燒滑石、石英、球土組成，其主要用來調節底釉火度、浮懸性、粘性和COE。鈦白熔塊來自山東，含有3%～5%的TiO2，可起到增白與防水作用，致使地磚不透水、不吸污。

2.2　坯料實驗

本研究中坯料燒成溫度要求在1 180 ℃左右，線收縮率為5%～6%，吸水率為2%～3%。我們對越南坯用原料進行了化學分析、球磨、壓條、烘干、煅燒，對其解膠性、粘性、干燥強度、線收縮率、燒失、吸水率等進行測定。

依據原料的工藝性能和產品的質量要求，設計坯料的化學組成(質量%)為：SiO268～70，Al2O318～20，Fe2O31.5～2.0,CaO(MgO)1左右，K2O(Na2O)4.0～5.0，TiO2<0.5。

在上述范圍內，對坯料配方進行試驗。綜合比較試驗結果得出，015#坯料配方較為合適，其配料配比見表6，化學組成見表7。

015#配方坯式如下：

表6　015#越南坯料配比(質量%)Tab.6　The ratio of Vietnam billet (mass%)

表7　015#越南坯料的化學組成(質量%)Tab.7　The chemical composition of Vietnam billet(mass%)

3水晶地磚的制備

3.1　泥漿制備

料∶球∶水=1.00∶2.00∶(0.50～0.55);泥漿細度為2%～3%(250目篩余);泥漿含水率為35%～36%。

3.2　釉料制備

料∶球∶水=1.00∶2.00∶(0.36～0.38);釉漿細度為0.1%～0.5%(325目篩余);釉漿含水率為27%～28%。

3.3　坯粉制備

泥漿噴霧干燥，粉料水分含量在6.5%左右，同時顆粒級配良好。

3.4　成形與干燥

粉料陳腐24 h后，采用PH3580壓磚機壓制成形，磚的尺寸為600 mm×600 mm，一次2片。干燥后入窯，水分含量小于0.5%。

3.5　施釉

底釉密度：1.80～1.82 g/cm3；流速：40～45 s/100ml；600 mm×600 mm磚底釉施釉量：240 g。面釉密度：1.80～1.82 g/cm3；流速：40～45 s/100ml；600 mm×600 mm磚面釉施釉量：300 g。

3.6　燒成

水晶地磚高溫(1 180～1 185 ℃)一次燒成曲線見圖2，燒成周期為60 min。

圖2　水晶地磚燒成曲線(1 180～1 185 ℃)Fig.2　Crystal tile firing curve

4水晶地磚性能測試結果

對水晶地磚進行平行測試，其性能測試結果如表8所示。

表8　水晶地磚性能測試結果Tab.8　The performance test results of crystal tile

5結論

1)選用我國優質釉用原料，合理調整配合料，適當提高熔塊熔制溫度，延長澄清均化時間，可研制出在高溫(1 180 ℃)下使用的水晶地磚熔塊。

2)使用此熔塊，適當調整坯料配方，調節COE，使我國釉料與越南坯料良好結合，生產出高檔水晶地磚。

3)利用我國色釉料，既可降低越南陶瓷企業生產成本，也可提高我國陶瓷產品在國際市場上的份額。

參考文獻

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3程賢春,石萍.透閃石瓷質外墻磚研制及反應機理探討[J].新型建筑材料，1998(6)：33~34

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5程賢春.低溫快燒玻化磚[J].新型建筑材料，1995(12)：39~42

6程賢春,石萍.利用銅礦渣生產瓷質外墻磚的研究[J].新型建筑材料，1997(10)：22~23

關鍵詞水晶熔塊水晶地磚生產技術工藝參數

The Development of High-grade Crystal Tile to Adapt to the Vietnam Market

Cheng Xianchun (Dayu Glaze Co.,Ltd.,Guangdong,Foshan,528000)

Abstract:To develop high temperature crystal frit and produce high-grade crystal tile in order to adapt to meet the Vietnam market demand.

Key words:Crystal frit; Crystal tile; Production technology; Process parameters

作者簡介：*程賢春,(1955-),本科，高級工程師；主要從事陶瓷材料生產、研發、技術服務和教學工作。

中圖分類號：TQ174.75+8

文獻標識碼：A

文章編號：1002-2872(2015)05-0017-04