靜電噴釉技術(shù)在巖板、薄板施釉工藝中的應(yīng)用

王祥乾 彭小晉 趙本茂 張?zhí)旖?王彥童 駱榮軍

摘 要：本文針對巖板、薄板的諸多施釉工藝難點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出“靜電噴釉技術(shù)”解決方案。靜電噴釉技術(shù)的優(yōu)勢概括如下：施釉量為0～120 g/m2時(shí)釉面均勻、不剝釉;釉料配方完整，可實(shí)現(xiàn)的釉面效果豐富、發(fā)色好;靜電釉水釉用原料選擇范圍寬、加工難度低，成本優(yōu)勢明顯;靜電釉水以水為溶劑，對人體、環(huán)境無害，滿足環(huán)保要求。靜電噴釉技術(shù)不僅優(yōu)勢明顯，且可行性高。經(jīng)工廠實(shí)際驗(yàn)證，靜電噴釉釉面效果好、使用成本低、綜合性價(jià)比高，能為巖板、薄板施釉工藝革新續(xù)寫新的傳奇。

關(guān)鍵詞：靜電噴釉技術(shù);釉面效果;發(fā)色;成本

1 引 言

隨著建陶行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展，瓷磚的功能化應(yīng)用也邁向一個(gè)新的臺階。除了常規(guī)的鋪地貼墻以外，桌臺面板、廚臺面板以及櫥柜、家具及電器面板等應(yīng)用場景也應(yīng)運(yùn)而生。巖板茶臺、巖板櫥柜、巖板家具等概念成為了現(xiàn)代化輕奢風(fēng)格裝修的代名詞，深受消費(fèi)者、尤其是年輕人的喜愛。那么，在這些潮流的應(yīng)用場景之下，我們傳統(tǒng)的瓷磚（厚度9mm、12mm等，尺寸600mm×600mm、800mm×800mm等）顯然已經(jīng)難以滿足要求。尤其是作為柜面板、電器面板時(shí)，瓷磚的重量輕、韌性強(qiáng)等特點(diǎn)顯得尤為重要。巖板作為一種新生代的陶瓷產(chǎn)品，能明顯集成上述優(yōu)勢，替代傳統(tǒng)瓷磚成為家居、電器裝飾材料的首選。

巖板給人的第一印象就是規(guī)格大、厚度薄、韌性強(qiáng)，這些特征也成為了一個(gè)建陶生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)實(shí)力的象征。比如6mm巖板已成為一個(gè)巖板企業(yè)基本生產(chǎn)能力的體現(xiàn)，而3mm巖板的生產(chǎn)則更具備挑戰(zhàn)性。3mm巖板坯體薄，生產(chǎn)難度大，僅以施釉工藝來說，現(xiàn)在常用的鐘罩淋釉、水刀噴釉、噴墨打印數(shù)碼釉等都會存在或多或少的問題。比如坯體吸水過多進(jìn)窯燒結(jié)會“炸磚”，水刀噴釉難以保證釉面均勻，數(shù)碼保護(hù)釉成本高、釉面效果和發(fā)色一般等，這些缺點(diǎn)都成為巖板、薄板品質(zhì)提升的絆腳石。其中，針對于3mm、6mm的巖板、薄板，一般采用噴墨打印數(shù)碼釉的施釉工藝居多，主要是全數(shù)碼方案和半數(shù)碼保護(hù)釉方案為主，雖然可以避免磚坯吸水等問題，但噴墨打印數(shù)碼釉的釉面效果不理想、發(fā)色一般，所以3mm巖板噴墨打印數(shù)碼釉工藝進(jìn)步空間還很大。

基于此，本文提出一種全新的施釉概念---“靜電噴釉技術(shù)”（如圖1所示），可以有效解決巖板、薄板的施釉工藝難點(diǎn)。

2靜電噴釉技術(shù)原理簡介

靜電噴釉技術(shù)，其技術(shù)核心源自靜電吸附原理[1～4]（如圖2所示），即在噴頭處設(shè)置一處靜電場，讓流經(jīng)該電場的釉料帶上負(fù)電荷，負(fù)電性的釉料經(jīng)噴頭處離心作用，霧化為細(xì)小的釉漿微粒，在磚坯與噴頭之間電場中定向移動吸附到磚坯表面，排布均勻形成釉膜。同時(shí)，帶上負(fù)電荷的釉漿微粒定向移動時(shí)，同性電荷之間彼此排斥，避免了二次團(tuán)聚，有效保證了釉漿微粒的均勻性。

3靜電噴釉技術(shù)優(yōu)勢分析

“時(shí)勢造英雄”，巖板、薄板施釉工藝革新催生的“靜電噴釉技術(shù)”為什么是革新工藝？它的優(yōu)勢到底體現(xiàn)在什么地方？

優(yōu)勢1：靜電噴釉技術(shù)，施釉量精準(zhǔn)可控，釉層薄而均勻。

與噴墨打印數(shù)碼釉相比，單通道的噴墨機(jī)數(shù)碼釉施釉量無法超過～80g/m2，而靜電噴釉技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)0～150g/m2范圍內(nèi)的任意施釉量，且保證釉面均勻，效果遠(yuǎn)超過噴墨打印技術(shù)，如圖3所示。

優(yōu)勢2：靜電噴釉技術(shù)，釉面平整、無噴頭印痕。

噴頭印痕是相鄰噴孔間隙導(dǎo)致的，施釉量小的情況下無法解決，這是噴墨打印數(shù)碼釉的固有局限，但是靜電噴釉技術(shù)不存在這個(gè)問題，樣品如圖4所示。

優(yōu)勢3：靜電噴釉技術(shù)，原材料選擇范圍廣、釉面發(fā)色純正、效果豐富。

數(shù)碼釉料墨水為了滿足噴墨打印的需求，必須將釉用原材料研磨至納米級別（1um以下），那么這種嚴(yán)格的工藝要求就會淘汰許多釉用原材料。比如：白云石、石灰石、碳酸鋇、硅灰石等這類碳酸鹽磨細(xì)至納米級別時(shí)整體墨水體系會增稠，無法噴墨打印;熔塊、石英等這類硬度比較高的材料難以磨細(xì)至納米級，加工成本非常高昂。相對于靜電噴釉技術(shù)來說，配套的釉水細(xì)度為≤5um，所以對于釉用原材料的選擇范圍就廣得多，只要對釉面效果有益的原材料都能使用。

優(yōu)勢4：靜電噴釉技術(shù)，配套釉水配方完整，釉面效果得以保證。

該優(yōu)點(diǎn)是針對于全數(shù)碼方案而言，常規(guī)的噴墨打印全數(shù)碼方案，即是將一個(gè)完整的釉料配方的高溫料部分（比如硅酸鋯、氧化鋯、氧化鋁等）當(dāng)做面釉，低溫料部分（比如鉀、鈉長石、氧化鋅等）當(dāng)做保護(hù)釉，燒成過程中二者結(jié)合為一個(gè)完整的釉料配方，形成釉面。為了保證釉料配方的完整性，面釉和保護(hù)釉的配方可調(diào)整范圍窄，釉面效果和發(fā)色一般。如果采用靜電噴釉技術(shù)來制備全數(shù)碼方案，即靜電噴面釉和靜電噴保護(hù)釉，由于原材料的使用不受限，所以該面釉和保護(hù)釉均是兩個(gè)單獨(dú)的、完整的釉料配方，二者單獨(dú)調(diào)節(jié)、互不干擾，所以釉面效果和發(fā)色遠(yuǎn)超噴墨打印全數(shù)碼方案。

優(yōu)勢5：靜電噴釉技術(shù)，深色磚釉面均勻、永不剝釉。

該優(yōu)點(diǎn)主要是相對于常規(guī)的水釉施釉而言，常規(guī)水釉會導(dǎo)致深色圖案面出現(xiàn)剝釉，燒成后釉面不均勻等情況，而靜電噴釉技術(shù)采用的是靜電引力吸附，所以無論是何種深色圖形文件，均可以實(shí)現(xiàn)釉面均勻，永不剝釉。

優(yōu)勢6：靜電噴釉技術(shù)，無水化施釉，有效克服3mm薄板坯體的施釉工藝難點(diǎn)。

3mm厚度巖板對于施釉過程中水分控制極為嚴(yán)格，而靜電噴釉技術(shù)通過離心霧化，將靜電釉水霧化為細(xì)小均勻的釉漿微粒，在靜電吸附過程中，磚坯表面的溫度使得靠近的釉漿微粒水分揮發(fā)，形成干燥的粉末顆粒釉面，成功避免坯體施釉過程中吸水的情況。

優(yōu)勢7：靜電噴釉技術(shù)使用成本低，且釉面性能好。

以某某陶瓷廠實(shí)際生產(chǎn)為例，同樣50 g/m2的保護(hù)釉施釉量，其中靜電噴釉的樣磚比噴墨打印數(shù)碼釉樣磚的釉面效果更好、發(fā)色更正、成本更低。

4結(jié)論

綜上所述，基于現(xiàn)有的巖板、薄板生產(chǎn)考慮，僅對于面釉、保護(hù)釉等施釉工藝而言，我們有理由相信靜電噴釉技術(shù)能以下述優(yōu)點(diǎn)：施釉量為0～120 g/m2時(shí)釉面均勻、不剝釉;釉料配方完整，可實(shí)現(xiàn)的釉面效果豐富、發(fā)色好;靜電釉水釉用原料選擇范圍寬、加工難度低，成本優(yōu)勢明顯;靜電釉水以水為溶劑，對人體、環(huán)境無害，滿足環(huán)保要求等，取代噴墨打印數(shù)碼釉技術(shù)，為巖板、薄板的生產(chǎn)續(xù)寫新的傳奇。

參考文獻(xiàn)

[1] 王家青， 汪朝暉， 胡迎鋒. 靜電噴涂技術(shù)及其應(yīng)用探討[J]. 機(jī)械工程師， 2006， 000（001）：136-138.

[2] 朱和平，冼福生. 靜電噴霧技術(shù)的理論與應(yīng)用研究綜述[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)（2期）：53-59.

[3] 陳成功， 邱白晶， 石碩，等. 靜電噴霧技術(shù)國內(nèi)外研究綜述[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)， 2017， 043（003）：4-9.

[4] 余泳昌， 王保華. 靜電噴霧技術(shù)綜述[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2004（04）：190-193.

Application of the Electrostatic Spraying Glaze Technology in Production of Rock Slabs and Thin Slabs

WANG Xiang-qian12，PENG Xiao-jin1，2， ZHAO Ben-mao1，2， ZHANG Tian-jie1，2， WANG Xiang-qian1，2， WANG Yan-tong3， Luo Rong-jun3

（1. Shandong Guoporcelain Kanglitai New Material Technology Co.， LTD.， Dongying 257100， China;

2.Foshan Sanshui Kanglitai Inorganic Synthetic Materials Co.， LTD.， Foshan 528137， China;

3 .Foshan Yangao Intelligent Technology Co.， LTD.， Foshan 528137， China）

Abstract： This article creatively proposes the solution of "electrostatic spray glaze technology" in view of the difficulties of glazing process of rock slabs and thin slabs. The advantages of electrostatic spray glaze technology are summarized as follows： when the amount of glaze is 0～120 g/m2， the glaze is uniform without peeling; the glaze formula is complete， the achievable glaze effect is rich and the color is good; wide selection of raw materials for electrostatic glaze， low processing difficulty， and obvious cost advantage; electrostatic glaze uses water as solvent， which is harmless to human body and environment， and meets environmental protection requirements. Electrostatic spray glaze technology not only has obvious advantages， but also has high feasibility. Actually verified by the factory， the electrostatic spray glaze has good glaze effect， low use cost， and high comprehensive cost performance. It can continue to write a new legend for the glazing process innovation of rock slabs and thin slabs.

Keywords： Electrostatic spray glaze technology; glaze effect;Chromogenic; cost