淺談濕法噴墨滲花工藝及面漿加工控制要點

曾權　黃讓春　溫東升　謝穗

摘 要：本文通過梳理濕法噴墨滲花工藝的特點和控制要求，總結出面漿性能、二次干燥等關鍵控制要點對產品的影響。并針對濕法噴墨滲花工藝的特點，著重從面漿配方、面漿加工、面漿陳腐等幾個方面闡述面漿加工各環節的控制要求，以供同行參考。

關健詞：濕法噴墨滲花工藝；面漿加工；面漿性能

1 引言

目前國內常用的噴墨打印色料墨水適合于釉面裝飾工藝，無法在拋光磚上實現有效裝飾。為了保持拋光磚特有的高耐磨性、高硬度，同時所制備的產品性能具有釉面磚表面裝飾的效果，東鵬濕法噴墨滲花工藝就應運而生。濕法噴墨滲花（以下簡稱濕法）工藝是指采用濕法淋漿方式形成內含具有誘導發色元素（如納米硅、二氧化鈦等）的面漿層，并在面漿層上噴墨打印具有滲透能力的有機離子型色料墨水，通過窯爐高溫燒成下反應生成新的著色化合物（如硅鐵紅）而進行表面裝飾的一種方法。本文針對濕法噴墨滲花工藝的特點，著重從面漿配方、面漿加工、面漿陳腐等幾個方面闡述濕法噴墨滲花工藝及面漿加工控制要點，以供同行參考。

2 濕法工藝流程、技術參數及關鍵控制要點

2.1 濕法工藝流程圖

圖1為濕法工藝流程圖，噴（淋）化妝土漿工序可以根據磚坯白度及產品白度要求來考慮是否需要增加，為了解決“白線”問題建議考慮取消。

2.2 濕法工藝配方組成

見表1所示。

2.3主要工藝技術參數

（1）粉料制備：水分6.5 ～ 7.5%，容重0.86 ～ 0.92 g/cm3，60目以上顆粒75 ～ 90%；

（2）布料：采用多維干混通體布料系統，一次布料成型，壓機標準壓力（400 ± 10）bar，沖壓次數為3.5 ～ 4.5次/分鐘；

（3）一次干燥：最高干燥溫度100 ～ 200℃，周期55 ～ 65 min，干燥坯水分0.4%-0.8%；

（4）淋漿：噴水30 ～ 90 g/ cm2，淋漿1500 ～ 2300 g/ cm2，面漿比重1.79 ～ 1.85 g/cm3，流速30 ～ 50秒；

（5）二次干燥：干燥周期30 ～ 60 min，最高干燥溫度150 ～ 250℃，二次干燥坯水分0.4 ～ 0.8%；

（6）助滲時間20 ～ 60 min，定滲干燥溫度40 ～ 80℃，定滲時間10 ～ 30 min；

（7）燒成：燒成時間為60 ～ 80 min，燒成溫度為1200 ～ 1250℃。

（8）拋光：采用硬拋加柔拋相結合的方法，平均拋削量0.1 ～ 0.2 mm；

2.4關鍵控制要點

（1）面漿性能要好。特別是面漿比重不低于1.79 g/cm3，水分不高于29.5%，水分越低，后面二次干燥及窯爐面裂的壓力就越小；

（2）二次干燥時間不低于30 min，時間越長干燥越充分，越有機會增加面漿層厚度。同時二次干燥后的磚坯水份越低，對減少噴墨滲花色差梯度也越有利；

（3）定滲干燥溫度40 ～ 80℃，定滲時間10 ～ 30 min，定滲后的磚坯可以存放而色號穩定，有利于保證窯爐不空窯，同時也對減少滲花梯度有幫助（設備如圖2）；

3 面漿加工工藝流程

3.1 面漿加工流程圖

見圖3所示。

圖3為面漿加工工藝流程圖，其中面漿主要原料都是拋光磚面料所使用的原礦砂石料。球磨機一般采用14噸或40噸等規格大球，喂料機、過篩機及除鐵機均可以使用拋光磚原料加工設備。

4 面漿加工工藝控制要點

4.1原料選取

噴墨滲花墨水的發色表現依賴于坯體面漿層的白度和溫度。在面漿原材料的選擇上，經過深入分析，我們選用鉀鈉長石以及一些白度較高的原材料，讓燒成后的玻璃處于鉀鈉的中間態，使面漿層既具有鉀質玻璃的高韌性高強度，又具有鈉質玻璃的高透感，且擴寬了面漿層的燒成寬度；同時在原材料的選取上會選擇雜質和油污少的原料，從源頭上避免油污的帶入，減少因凹釉缺陷造成的降級。

4.2球磨機球旦級配和清洗

（1）球石：高鋁球石；球襯材質：高鋁球襯。

（2）球石配比：14噸球磨機可裝22噸球石，配比如下：φ25：φ40：φ50：φ60 = 25%：30%：25%：20%。

（3）記錄空高，當空高變大10 cm后可加φ60球石40 kg和φ50球石 60 kg；當球磨時間變大1 h以上也可適當的補加球石。

（4）初次使用新球需要注意球內雜質和油污，可用白度高的白砂、石粉等原料入球清洗。加滿水后可再加3 kg清油劑（如威猛先生），球磨5 ～ 6 h后放球；再加滿自來水，球磨5 ～ 6 h，如此反復直至放出來的水較干凈為止。

（5）正常球磨面漿時也要嚴格控制油污污染。可以通過添加0.1 ～ 0.5%誘滲劑來大幅減少面漿油污，同時它也有利于墨水實現快速下滲。

4.3球磨控制要點

4.3.1 面漿出球水份控制

面漿水份一般控制在 26 ～ 30%之間。根據流速大小、解膠效果、球磨效率來綜合評定，其中27 ～ 29%為最佳范圍。

4.3.2 面漿比重控制

面漿比重分兩個階段分別進行控制。其中第一次為砂坭原料球磨階段，第一階段比重控制在1.86 ～ 1.90 g/cm3之間，預留好加入納米硅助紅劑后引起比重的下降。第二次為加入助紅劑混磨階段，納米硅助紅劑在二次混磨時先化漿再加入。第二階段比重控制在1.80 ～ 1.85 g/cm3之間。面漿比重過大易出現粘稠及結塊現象，造成釉渣、釉痕等缺陷；面漿比重過小易出現飄釉現象，淋釉后會形成弧形鐘罩紋。

4.3.3面漿球磨時間控制

面漿的球磨不同于普通的釉漿球磨，其需要進行兩次球磨。第一次為砂坭的入料球磨，控制球時在10 h左右。待第一次面漿砂坭原料球磨細度達標后，再加入助紅劑進行二次混磨，混磨時間控制在0.5 ～ 1 h左右（根據試驗研究發現，混磨時間過長或者過短對面漿性能及磚坯整體發色都有負面影響，混磨0.5 ～ 1 h的面漿性能和磚坯發色比較穩定，易于生產控制）。

當流速、比重、水分、細度接近的前提下，球磨總時間越長，其面漿性能越差，淋漿后的漿面效果越差。當球磨總時間超過18 h后，容易出現較多的凹釉、針孔、橘皮、縮釉等缺陷。

4.4出球面漿性能

4.4.1出球流速控制

一般出球流速控制在50 ～ 90 s之間，根據陳腐4 ～ 6天內流速變化大小來定。當陳腐時流速變小超過10 s可將流速控制在上限；當陳腐時流速變小5 s或變大，則走下限；根據季節性變化，春夏季細菌繁殖迅速，甲基變質快，導致流速變小，可將流速控制到上限，也可使用0.05%的防腐劑來緩解甲基變質。

流速控制方法及要點：通過調整配方和甲基的用量來調整流速的大小，中低粘甲基0.05 ～ 0.1%，中高粘甲基用量不要超過0.05%，甲基過多會造成面漿中的氣泡多，且難以排出，淋漿易出現凹釉、針孔等缺陷。

4.4.2 出球細度控制

出球整體細度一般控制在325目篩余3.0 ～ 5.0 g之間，可根據面料的耐火度來調整大小。當然細度范圍的選擇也要顧及到漿料沉淀等性能是否符合鐘罩使用的要求。

4.5漿料降溫及防雜要求

漿罐應該放置在陰涼通風的區域，要遠離窯爐、噴霧塔、污水池等。因為到了夏秋季節隨著環境溫度的升高，漿罐罐體吸熱造成面漿溫度升高，會導致流速波動，必須要安裝排氣口和降溫設備（采用漿罐罐體噴水及接水槽裝置，以達到降溫效果）；漿罐區域安裝頂棚防止上面鐵銹掉落；漿罐的電機、罐面等區域每天都要保持干凈，釉缸內部也需要定期清洗[1]。

4.6陳腐

當面漿細度合格后，進行除鐵、過120 ～ 160目篩至漿罐陳腐。陳腐周期必須在2天以上，最佳陳腐周期為3 ～ 6天。陳腐周期不夠則會造成釉漿里的氣泡和有機物難以排出，在淋漿時容易出現凹釉和針孔等缺陷。陳腐后面漿流速控制在40 ～ 60 s，為釉線使用時的最佳狀態。漿罐電機必須有變頻器控制攪拌速度，可通過調整攪拌速度來調整面漿的流速大小。

5 總結

濕法噴墨滲花工藝屬于近年來推出的新工藝，生產關鍵控制環節較多，其中面漿性能、二次干燥及定滲干燥是容易被大家忽視但又非常重要的控制環節。所以制備高質量的濕法噴墨滲花產品，面漿的控制顯得尤為重要。本文著重從面漿配方、面漿加工、面漿陳腐等幾個方面闡述濕法工藝及面漿加工控制要點及方法，希望能給相關企業有一些借鑒作用。

參考文獻

[1] 黃讓春，王華明，熊勛旺.淺談拋釉磚淋釉釉漿性能控制方法[J].佛山陶瓷，2016，6：25-27.