不透水化妝土的研制

陳雯

摘 要：本文以燒滑石、煅燒高嶺土、高嶺土、鉀長石、硅酸鋯、鋯白熔塊為原料，通過正交試驗(yàn)方法進(jìn)行配方試驗(yàn)，獲得了性能良好的不透水化妝土。配合使用透明釉作為面釉，可達(dá)到瓷磚不透水的效果，能在保證瓷磚質(zhì)量的同時(shí)，一定程度降低產(chǎn)品的成本。

關(guān)鍵詞：正交試驗(yàn)；不透水化妝土；降低成本

1 引言

近年來，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭越來越激烈、原材料價(jià)格的不斷上漲，降低產(chǎn)品成本已成為企業(yè)必選手段之一。但與此同時(shí)，人們生活水平逐漸提高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，而且對(duì)其內(nèi)質(zhì)及特殊的使用性能也越來越重視，例如其不透水性。這就要求企業(yè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能降低產(chǎn)品成本。

內(nèi)墻磚透水的形成原因?yàn)椋捍蠖鄶?shù)內(nèi)墻磚在鋪貼前會(huì)先用水浸泡，以保證水泥沙漿與墻體牢固地粘結(jié)。因普通底釉的透水性以及磚坯之間吸水率的差異，導(dǎo)致吸水不均勻，加上施工操作不規(guī)范等因素，使得瓷磚鋪貼前色差已形成，而且水痕及水泥印在較長時(shí)間內(nèi)難以消褪。

因透水產(chǎn)生的色差會(huì)影響瓷磚裝飾的美觀，這也是家居裝修品位較高的消費(fèi)者不能接受的普遍現(xiàn)狀，因此現(xiàn)在不少陶瓷企業(yè)已花大精力將內(nèi)墻磚的防滲透技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，以提高產(chǎn)品的檔次與市場(chǎng)競(jìng)爭力。

本文針對(duì)此情況，研制出不透水化妝土，面釉使用透明釉，從而降低產(chǎn)品成本。

2 理論依據(jù)

化妝土也叫底釉，是施在釉面磚坯體上的一層釉料。

其基本特性：化妝土施在坯體和面釉之間，因此它的性能要與坯體、面釉的有關(guān)性能相匹配。

化妝土與坯體、面釉之間的匹配關(guān)系見表1，化妝土特性見表2。

3 實(shí)驗(yàn)過程

要使瓷磚不透水，化妝土要達(dá)到一定的白度，這是因?yàn)榘锥饶鼙ＷC足夠的遮蓋力度，水印也就相對(duì)不明顯，另外若是單獨(dú)的化妝土不能達(dá)到完全不透水，就要靠面釉的白度來補(bǔ)充遮蓋力，將水印充分遮蓋。但透明釉完全沒有白度，瓷磚要達(dá)到不透水，這就對(duì)底釉提出了更高的要求。

化妝土的調(diào)配原則：

（1）使用鐵鈦含量低的原料，保證白度大于80%；

（2）燒成后的化妝土中含有大量的晶相；

（3）為了提高始熔點(diǎn)，但又不至于大幅度提高熱膨脹系數(shù)，應(yīng)提高氧化鋁含量，同時(shí)避免增加游離石英用量；

（4）為了提高底釉自身的燒結(jié)程度，又能促進(jìn)坯、釉間的結(jié)合，提高底釉的遮蓋能力，最好選用始熔點(diǎn)較高的硼鋯乳濁熔塊作溶劑。

（5）底釉中不要使用生滑石等原料，碳酸鹽生料也應(yīng)少用或盡量不用。

3.1原料選取及配制

根據(jù)化妝土的調(diào)配原則及分廠配制化妝土原料，最后選用了燒滑石、煅燒高嶺土、高嶺土、鉀長石、硅酸鋯、鋯白熔塊為配制不透水化妝土的原料。

3.2各種原料的外觀質(zhì)量及性能

燒滑石：是一種熟料，在使用前已經(jīng)過高溫煅燒，失去了結(jié)晶水和有機(jī)物，基本上沒有燒失量，因此它的燒成收縮小，燒成前后組成成份基本不變，可以保證產(chǎn)品的尺寸準(zhǔn)確，平整不變形。其外觀呈現(xiàn)灰白色，有少許的紅色鐵斑，微裂紋，塊狀或致密的塊狀。其主要成份是SiO2和MgO，膨脹系數(shù)較小。

煅燒高嶺土：是一種熟料，是高嶺土經(jīng)過高溫煅燒，失去了結(jié)晶水和有機(jī)物，基本上沒有燒失量。其外觀呈現(xiàn)白色粉末，主要成份是SiO2和Al2O3，膨脹系數(shù)較小。

超細(xì)鋯英粉：主要成份為硅酸鋯。硅酸鋯的熔點(diǎn)高，因?yàn)槠浠瘜W(xué)惰性，化學(xué)穩(wěn)定性好，因而不受燒成氣氛的影響，故可提高釉的化學(xué)穩(wěn)定性，特別是耐酸能力，且還能顯著提高坯釉結(jié)合性能，提高陶瓷釉面硬度和抗龜裂性能。近幾年來已被廣泛應(yīng)用為建筑衛(wèi)生陶瓷的乳濁劑。

高嶺土：是釉中不可缺少的成份?？蓾M足釉料的懸浮性和附著力。

鉀長石：是熔劑性原料，使釉的成熟溫度、高溫粘度降低，同時(shí)會(huì)降低釉耐化學(xué)的侵蝕能力，使釉的膨脹系數(shù)增大。

熔塊：是熔劑性原料，能擴(kuò)寬釉成熟溫度范圍。

化妝土用原料的化學(xué)組成如表3。

本次實(shí)驗(yàn)是使用我司大生產(chǎn)坯體，面釉使用透明釉，且在大生產(chǎn)相同燒成制度的條件下進(jìn)行的。

大生產(chǎn)坯料化學(xué)組成如表4。

坯式如下：

3.3試驗(yàn)方法及過程

選用燒滑石，煅燒高嶺土、高嶺土、鉀長石、硅酸鋯、鋯白熔塊為原料，并將煅燒高嶺土、高嶺土、硅酸鋯保持在一個(gè)合理的水平，以燒滑石、鉀長石、鋯白熔塊為因素，通過正交試驗(yàn)方則進(jìn)行配方試驗(yàn)、篩選來確定最合理配方。試驗(yàn)方法見表5。

從表5可知，第8組實(shí)驗(yàn)是較理想的配方組合。

化妝土的化學(xué)組成如表6。

釉式如下：

3.4透明釉的調(diào)試

透明釉是從釉的外表特征而言，釉料經(jīng)過高溫熔融后生成無定型玻璃體，坯體本身的色澤能夠通過釉層反映出來。由于釉層透明如玻璃，故也稱玻璃釉或亮釉。

透明釉可以由2 ～ 4種原料組成。一個(gè)好的透明釉應(yīng)有較大的燒成范圍，并且不會(huì)產(chǎn)生裂痕。

本次試驗(yàn)采用全熔塊釉作為面釉配方，選取了1928熔塊和381熔塊，其化學(xué)組成如表7，面釉的化學(xué)成份如表8。

釉式如下：

膨脹系數(shù)估算：根據(jù)坯的加和性能及其化學(xué)成份，可以得到坯的膨脹系數(shù)：

α坯=5.81×10-6/℃

根據(jù)化妝土的加和性能及其化學(xué)成份，可以得到化妝土的膨脹系數(shù)：

α化妝土=5.46×10-6/℃

根據(jù)釉的加和性能及其化學(xué)成份，可以得到釉的膨脹系數(shù)：

α釉=5.40×10-6/℃

即α坯>α化妝土>α釉，符合坯、化妝土、釉之間的匹配關(guān)系。

4 工藝參數(shù)及控制指標(biāo)

化妝土球磨細(xì)度：325目篩余為0.03～0.08%

面釉球磨細(xì)度：325目篩余為2.5～4%

316 × 450 mm瓷磚施釉量：化妝土80±1g/塊；面釉140±1g/塊

最高燒成溫度：1110℃

燒成周期：41 min

5 結(jié)果分析

小試完成后在我司裝飾廠5#線進(jìn)行中試，中試產(chǎn)品通過檢測(cè)中心檢測(cè)；熱穩(wěn)定性三次不裂；耐化學(xué)腐蝕性：GLA；抗釉裂性：不裂；耐污染性：4級(jí)；透水性：合格。

本次調(diào)試的透明釉成本為3050.5元/噸

大生產(chǎn)用的鋯白釉成本為4259元/噸

每噸釉成本降低1208.5元

用在透明釉不透水底釉成本為2880元/噸

一般化妝土成本約為2500元/噸

每噸成本增加380元

同樣的施釉量，用不透水化妝土+透明面釉每塊瓷片成本：0.23+0.43=0.66元；用一般化妝土+鋯白面釉每塊瓷片成本：0.2+0.6=0.8元。每塊瓷片釉料成本節(jié)約0.14元。

并且透明釉發(fā)色較好，如調(diào)顏色釉可比鋯白顏色釉節(jié)約色料，可降低釉料成本。

6 結(jié)論

通過調(diào)整化妝土的配方，面釉使用透明釉，可達(dá)到瓷磚不透水的目的，既保證瓷磚質(zhì)量，又可降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭能力。

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