噴墨釉面磚生產工藝的改進

馬占領

清遠納福娜陶瓷有限公司 511515

釉面磚的表面裝飾圖案是由色料與釉料噴繪而成的，噴繪技術影響著釉面磚表面圖案的清晰度與顯色性。如今的釉面磚噴墨技術還存著些許問題，紅原色無法充分顯示， 噴墨釉面磚的顯色性比彩印無釉磚的顯色性較差。另外，一些原色使用的重金屬顏料毒性較大，使用時有限制。針對以上問題，對噴墨釉面磚的生產工藝進行改進，爭取制出彩飾精致、顯色性強的噴墨釉面磚。

1、工藝改進方案

1.1 調整釉料組成

將釉料組成調整為SiO260～76%、AI2O34～11%、Na2O 0.5～5%、Li2O 0～0.5%、BaO0～6%、CaO4～10%、MnO30～0.6%、ZrO20～6%、Fe2O30～0.15%。以上釉料的熔點高，對紅、藍、黑、黃四原色的顯色效果好。SiO2是釉燒成后產生的玻璃體，當SiO2<60%時，制出的釉面表面發黑，色澤較差，SiO2>76%時，釉料熔點過高，顏料容易被溶解掉，因此SiO2在65%～74%范圍內最佳。AI2O3主要提高釉面層的耐水性與抗腐蝕性，AI2O3<4%會降低釉面層的耐水性和抗侵蝕性，AI2O3> 11%熔點高、顏料易于溶解，最佳含量為AI2O35～8%。Na2O與Li2O在釉料中有助溶效果，相當于溶劑，Na2O含量控制在0.6～3%最佳，Li2O還有阻礙顯色的作用，含量不能太高，0.2%以下為最佳。BaO、CaO都有降低熔點的作用，BaO取0～5%含量與CaO取4～9%含量配合，兩者配合量超出標準含量，則會升高釉料的熔點。MnO3用于提高釉面磚的光澤度，含量最好在0.5%以下。ZrO2可使釉面乳白，提升釉面磚釉面亮度，含量超過5%會使得熔點升高，導致釉面出現針孔，所以ZrO2含量應控制在4%以下。Fe2O3配合量0.1%以下。

1.2 更換顏料

噴墨釉面磚使用的四種原色是紅、藍、黑、黃，用分散劑將分別磨細的顏料分散制成色漿。改良之前的噴墨釉面磚在上色過程中通常使用有毒重金屬顏料，不僅上色困難，還易產生有毒氣體，作業環境惡劣。經過改進后，噴墨釉面磚使用金屬氧化物顏料，顏料粒徑在500nm以下。紅色顏料選擇SiO215～30%、CaO16～30%配合成的鉻一錫系著色料，該顏料經噴墨機噴繪在釉料上面，然后在1140～1260℃高溫下燒制，成品呈鮮紅色。藍色顏料使用氧化銅、鈷鋁系、氧化鈷等混合物；黑色顏料使用氧化鐵、氧化鈷、氧化鈾、氧化鉻和烙鐵氧化物等混合物；黃色顏料使用鋯釩酸鹽、氧化銻、氧化鐵、金紅石型氧化鈦等混合物。另外，還有其它配合使用的顏料。以上顏料在使用中還需要添加可提高圖案明亮度的白色色漿，白色色漿內含有氧化錫的成分。顏料粒徑在500nm以下，100～400nm最佳。顏料分散劑常用聚氧化乙烯烷基醚、丙烯酸鹽、多羧酸等，在生產加工中根據需要適當地添加甘油、甲醇、乙醚等水溶性有機溶劑，調整釉面磚的表面張力、粘性與濕潤性[1]。通過對顏料的配比與混合物進行調整改進后，提高了釉面的性能，可獲得圖案鮮明度高、顯色性強的釉面磚。

2、釉面磚的噴墨彩印過程

噴墨釉面磚的生產工藝通常是先將使用淋釉的方式將釉料均勻地淋在素坯表面，形成釉面層，然后干燥處理。再將墨噴在磚坯釉面層上，噴頭孔徑30～50μm，孔徑越細，噴墨彩印的圖案越精細。噴墨彩印完畢之后做干燥處理，再燒結。使用隧道窯或輥道窯燒成，燒結溫度1150 ～1250℃，使用輥道窯時燒成之后需要將釉面磚放置在窯內靜置20～90分鐘，時間控制在20分鐘以上、60分鐘以內最佳。另外，需要注意的是噴墨彩印過程中使用的釉漿要有一定的粘度，當釉漿混合顏料使用時，釉漿的粘度不能太高，當顏料單獨使用時，色漿粘度控制在最小范圍內即可[2]。

3、噴墨彩印效果評定

為檢驗噴墨釉面磚生產工作改進后的效果，做了改進后的噴墨釉面磚試驗，檢驗改進后的釉面磚圖案美觀度、顏色明亮度和釉面顯色性。試驗過程中使用粘土、陶土等原料制作素坯，然后完成淋釉——干燥——噴墨彩印——干燥——燒結等生產加工流程，成品為100mm×100mm規格的釉面磚。噴頭孔徑40μm；窯內溫度1150℃，靜置40min；將紅、黑、黃三種色漿加入砂磨機內磨細，添加顏料、分散劑、甘油、活性劑等，將其調制成噴墨顏料。試驗使用的紅色顏料為Si、Ca，粒徑275nm；黑色顏料為Fe、Mn，粒徑250nm;黃色顏料為Si、zn，粒徑240nm。藍色顏料為AI氧化物顏料 水分散物[3]。試驗結果表明，調整后的釉料即使經過高溫燒結，也不會分解劣化，由氧化鉻、氧化錫組成的紅色顏料，燒結之后顏色非常艷麗，沒有發黑、色澤度低等問題。釉面磚的圖案依舊清晰、顯色性好。釉料的熔點提高后，釉面層的耐久性隨之提高，抗侵蝕性也大大提高，延長了釉面磚的使用壽命。

4、結語

改進后的噴墨釉面磚使用的釉料熔點高，釉層的保質期更久，減少了有毒重金屬氧化物顏料的使用，改善了生產工人的作業環境。噴墨釉面磚使用的顏料平均粒徑在500nm以下，提高了釉面層的表面清晰度，花紋圖案顏色鮮明，與市場上的釉面磚更加精致耐用。研究表明，經過改進后的噴墨彩印技術生產工藝更適用于釉面磚的加工生產。