淺談濕法噴墨滲花工藝及面漿加工控制要點

曾權(quán)　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(jié)出面漿性能、二次干燥等關(guān)鍵控制要點對產(chǎn)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(huán)節(jié)的控制要求，以供同行參考。

關(guān)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(nèi)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(xiàn)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(chǎn)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(yīng)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(nèi)含具有誘導(dǎo)發(fā)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?zé)上路磻?yīng)生成新的著色化合物（如硅鐵紅）而進(jìn)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(shù)參數(shù)及關(guān)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(jù)磚坯白度及產(chǎn)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(shù)參數(shù)

（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(tǒng)，一次布料成型，壓機標(biāo)準(zhǔn)壓力（400 ± 10）bar，沖壓次數(shù)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(jié)合的方法，平均拋削量0.1 ～ 0.2 mm；

2.4關(guān)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(wěn)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(shè)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(guī)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(shè)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(fā)色表現(xiàn)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(jīng)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(tài)，使面漿層既具有鉀質(zhì)玻璃的高韌性高強度，又具有鈉質(zhì)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(zhì)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(zhì)：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(dāng)空高變大10 cm后可加φ60球石40 kg和φ50球石 60 kg；當(dāng)球磨時間變大1 h以上也可適當(dāng)?shù)难a加球石。

（4）初次使用新球需要注意球內(nèi)雜質(zhì)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(fù)直至放出來的水較干凈為止。

（5）正常球磨面漿時也要嚴(yán)格控制油污污染?？梢酝ㄟ^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(xiàn)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(jù)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(jìn)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(yù)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(xiàn)粘稠及結(jié)塊現(xiàn)象，造成釉渣、釉痕等缺陷；面漿比重過小易出現(xiàn)飄釉現(xiàn)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(jìn)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(xì)度達(dá)標(biāo)后，再加入助紅劑進(jìn)行二次混磨，混磨時間控制在0.5 ～ 1 h左右（根據(jù)試驗研究發(fā)現(xiàn)，混磨時間過長或者過短對面漿性能及磚坯整體發(fā)色都有負(fù)面影響，混磨0.5 ～ 1 h的面漿性能和磚坯發(fā)色比較穩(wěn)定，易于生產(chǎn)控制）。

當(dāng)流速、比重、水分、細(xì)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(dāng)球磨總時間超過18 h后，容易出現(xiàn)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(jù)陳腐4 ～ 6天內(nèi)流速變化大小來定。當(dāng)陳腐時流速變小超過10 s可將流速控制在上限；當(dāng)陳腐時流速變小5 s或變大，則走下限；根據(jù)季節(jié)性變化，春夏季細(xì)菌繁殖迅速，甲基變質(zhì)快，導(dǎo)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(zhì)。

流速控制方法及要點：通過調(diào)整配方和甲基的用量來調(diào)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(xiàn)凹釉、針孔等缺陷。

4.4.2 出球細(xì)度控制

出球整體細(xì)度一般控制在325目篩余3.0 ～ 5.0 g之間，可根據(jù)面料的耐火度來調(diào)整大小。當(dāng)然細(xì)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(yīng)該放置在陰涼通風(fēng)的區(qū)域，要遠(yuǎn)離窯爐、噴霧塔、污水池等。因為到了夏秋季節(jié)隨著環(huán)境溫度的升高，漿罐罐體吸熱造成面漿溫度升高，會導(dǎo)致流速波動，必須要安裝排氣口和降溫設(shè)備（采用漿罐罐體噴水及接水槽裝置，以達(dá)到降溫效果）；漿罐區(qū)域安裝頂棚防止上面鐵銹掉落；漿罐的電機、罐面等區(qū)域每天都要保持干凈，釉缸內(nèi)部也需要定期清洗[1]。

4.6陳腐

當(dāng)面漿細(xì)度合格后，進(jìn)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(xiàn)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(tài)。漿罐電機必須有變頻器控制攪拌速度，可通過調(diào)整攪拌速度來調(diào)整面漿的流速大小。

5 總結(jié)

濕法噴墨滲花工藝屬于近年來推出的新工藝，生產(chǎn)關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)。所以制備高質(zhì)量的濕法噴墨滲花產(chǎn)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(guān)企業(yè)有一些借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[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.