劉德寧 羅宏 龍海仁 周燕



摘 要:全拋釉陶瓷磚是采用完全拋光工藝的一種釉面磚產品。由于它的紋理豐富、清晰,發色鮮艷,可以很好的模擬石材的表面肌理圖案,受到廣大消費者的青睞,成為了市場上主流的建筑裝飾材料。在全拋釉陶瓷磚的生產過程中,釉料配方是產品質量影響的主要因素之一。作者通過多年的全拋釉產品生產經驗的積累,總結了全拋釉配方調整的一些心得體會,希望可以在全拋釉產品生產缺陷的改善上提供參考借鑒。
關鍵詞:全拋釉;配方調整;缺陷改善
1 前 言
全拋釉陶瓷磚生產工藝主要采用的是雙淋釉中彩工藝,即前面淋底釉,中間進行圖案裝飾,最后淋透明釉,燒制成型后再進行拋光處理。雙淋釉工藝如果釉料溫度控制不恰當,極易產生釉面針孔、痱子、凹釉等缺陷。由于裝飾圖案上淋了一層厚厚的透明釉,透明釉的配方對圖案的發色以及細節的展現起到了較為關鍵的作用。全拋釉產品采用了完全拋光處理,將透明釉中的微小氣泡拋開后,對產品的耐酸堿及防污都會產生一定的影響。甚至釉料配方體系不合理會加劇產品的輥棒印、變形等缺陷。所以合理的釉料配方對生產全拋釉系列產品十分關鍵。
2拋釉配方體系的分析
拋釉鈉鍶體系防污更好,更適合快燒窯爐。以前窯爐產量不高時,拋釉體系大多是鉀鋇體系,釉料在窯爐高溫區有足夠時間熔融排氣。鉀鋇體系拋釉的優勢是發色好(主要是紅色),劣勢是防污和耐酸略差。防污差主要是由于拋釉熔融性能不好,耐酸差則是因為拋釉硅含量偏低導致。鉀鋇體系拋釉,高溫粘度大,流動性不好,高溫時表面張力大,不利于排氣,防污略差。鉀鋇體系拋釉,配方中對硅含量比較敏感,提高硅含量來提高耐酸的話,毛孔會增多,從而防污會變差。鈉鍶體系拋釉更適應快燒,鈉鍶體系拋釉相比于鉀鋇體系拋釉,熔融性能更好,高溫粘度相對較小,表面張力小,利于排氣。鈉鍶體系拋釉可以把拋釉的鋁、硅含量同時提高,耐酸更好,釉面缺陷少。表1為江西某陶瓷廠拋釉配方化學成分調整前后對比,鈉鍶體系防污效果更好,表面缺陷更少。
3底釉配方調整對針孔、痱子的改善
全拋釉底釉鋁含量高、耐火度高可以減少釉面針孔,痱子等缺陷,適合快燒。由于陶瓷廠坯體降成本和窯爐提速,價格便宜燒結度差的原料用量增多,容易產生釉面針孔,痱子等缺陷,同時也對全拋釉底釉適應性提出了更高的要求。提高底釉的鋁含量從而提升底釉始熔點,可以降低底釉過早熔融,延長坯體排產時間,改善針孔,痱子等缺陷。在鋁含量比較高的底釉中引入硅灰石,硅灰石中的硅不易反應,導致底釉溫度提升,同樣也可以改善釉面痱子缺陷。表2為江西某陶瓷廠為了改善針孔、痱子缺陷調整底釉配方,取得了較好的效果。
4全拋釉底釉配方調整對輥棒印的影響
全拋釉底釉對輥棒印的影響。輥棒印是伴隨著陶瓷磚坯釉收縮、軟化、熔融等一系列燒結過程出現的。因坯釉性能不同,燒結狀態不同,出現在磚坯表面平行于輥棒方向的波浪變形。輥棒印形成原因,坯體在窯爐中前溫段過早收縮,而此時釉料又沒有達到收縮溫度時,磚坯就會很拱。磚在窯爐中爬著向前走,當磚爬行到窯爐高溫區時磚坯軟化。由于磚自身的重力作用下,磚中心回落在棍棒上,而支撐磚坯爬行的那個支撐點就形成了前后兩條明顯的棍棒印。江西某陶瓷廠如表3所示,剛開始用舊配方底釉,出窯磚形勾角嚴重,輥棒印最大有0.4mm。窯爐高溫區降溫,棍棒印沒有改善。后來更換始熔點低,膨脹系數大的底釉,勾角和棍棒印得以改善,棍棒印在0.15mm內。
解決棍棒印,首先保證底釉始熔點與坯體軟化溫度盡量接近。窯爐中前溫走磚時,底釉收縮晚于坯體收縮,坯體收縮大就會造成走磚時磚很拱。縮短窯爐中溫區燒成時間,可以減少磚在中溫段拱著爬行的時間,減少棍棒印。底釉配方中,盡量減少煅燒氧化鋁和煅燒土的用量。煅燒氧化鋁和煅燒土經高溫煅燒后,在窯爐中溫段收縮比較晚,底釉不收縮,此時的坯體收縮大,就會造成磚在窯爐中溫段很拱,容易形成棍棒印。
5全拋釉釉料配方調整對凹釉缺陷的改善
全拋釉燒成凹釉解決辦法。廣東清遠某陶瓷生產基地如表4所示,生產全拋釉產品,窯爐出磚有大量凹釉情況。通過在釉線排查,淋釉正常沒有凹釉現象,從而判斷是燒成凹釉。單燒底釉,偏生燒,墨水吸墨偏嚴重,通過外加滑石降低底釉溫度,墨水吸墨輕微,凹釉有所改善,但沒有徹底解決。后拿生產拋釉測始熔點,始熔點1140℃,調高拋釉始熔點,凹釉問題徹底解決。
6全拋釉釉料配方對發色的影響
關于拋釉發色的體會,鉀長石對噴墨墨水發紅色比較好,黃色略差。鈉長石對噴墨墨水黃色發色比較好,紅色略差。一般配方中鉀長石和鈉長石一起使用,發色比較均衡,長石類始熔點較低,容易產生針孔痱子缺陷,一般加入量不能超過50%。燒滑石發色比較均衡,但透感不好,加入量一般10%以下。石灰石,白云石,硅灰石,不利于拋釉的發色,一般加入量不能超過20%。石英利于拋釉發色,但是加入過多使拋釉毛孔變差,一般加入量不能超過15%。煅燒氧化鋁對發色不利,透感不好,一般加入量10%以下。用剛玉替代煅燒氧化鋁,利于噴墨墨水發色和提高透感。鋇對噴墨墨水發紅色比較好,黃色略差。碳酸鋇加多后毛孔不好,一般加入量15%以下。鍶對噴墨墨水黃色發色好,紅色略差,碳酸鍶一般加入量10%以下。鈣對黑色墨水發色比較好,但其他墨水發色不好。提高拋釉硅含量,利于發色,但是硅含量高,拋釉毛孔差,需要綜合考慮。煅燒氧化鋅可以使拋釉發比較鮮艷的黃紅色,一般加入量10%以下。拋釉鉀鋇體系,黑色,紅棕,藍色,桔色,包裹紅墨水發色比較純正,鐠黃發色略差。鈉鍶體系拋釉,鐠黃,桔色,紅棕,包裹紅墨水發色比較純正,黑色,藍色噴墨墨水發色略差。鉀鍶體系拋釉墨水發色比較均衡,利于灰色磚調色。在江西某陶瓷生產基地如表5所示,通過實驗對比全拋釉發色,發現鉀鍶體系發色比較均衡,毛孔較好,出窯釉面沒有缺陷,拋光后缺陷較少,生產優等率98%以上。
7黑色全拋釉產品配方調整思路
黑色磚全拋釉,用硫酸鋇體系拋釉,用硫酸鋇引入鋇,保證黑色發色純正,毛孔少,透感好。表6所示為某陶瓷廠肇慶生產基地調試的黑色磚拋釉成份,生產優等率96以上。
8耐磨全拋釉配方調整思路
關于全拋釉耐磨的體會,提高拋釉的硅,鋁含量,保證二價助熔劑的含量,減少拋釉毛孔,可以提高拋釉耐磨。拋釉鋁含量高,透感會差一些。用以下方法來提高拋釉透感。用剛玉粉代替煅燒氧化鋁,可以提高拋釉透感。引入高鋁熔塊,減少燒失,避免針孔缺陷,減少毛孔,提高透感。用透輝石引入鈣鎂,可以提高拋釉透感。用部分高鈣熔塊可以提高拋釉透感。在廣東某陶瓷生產基地調試的拋釉,在華夏陶瓷檢測中心測的耐磨數據,耐磨等級4級2100轉。成分如表7所示。
9結論
全拋釉的釉料配方調整是提升產品品質,改善產品缺陷的一個重要手段,但不是唯一手段,通過壓機,釉線,窯爐等重要工序的工藝調整以及釉料的加工工藝的調整同樣對產品的質量穩定,品質提升會起到重要的作用。所以當遇到全拋釉產品的生產問題時,我們首先要分析問題的產生原因,再結合實際情況,選擇最合適的調節手段及改善措施,就可以有的放矢,提升解決生產問題的效率。