干粒釉陶瓷磚有色干粒與透明干粒兼容性的研究

彭濱

摘 要：干粒釉陶瓷磚的研制涉及到陶瓷坯體基料的研究、坯體與面釉適應(yīng)性的研究、保護(hù)釉的研究、有色干粒的研究、不同膠水灰度粘附干粒量的研究、有色干粒與透明干粒兼容性的研究以及窯爐燒成制度的研究。本文僅從透明熔塊顆粒級(jí)配和熔塊布撒量對(duì)毛孔的影響、色度值對(duì)比分析、固定劑等方面進(jìn)行研究，得出采取兩種不同干粒進(jìn)行疊加，透明熔塊對(duì)釉層中所形成的毛孔影響最大，同時(shí)篩選出優(yōu)質(zhì)特殊效果干粒釉的生產(chǎn)工藝配方。

關(guān)鍵詞：干粒;透明熔塊;顆粒級(jí)配;布撒量

1 前 言

目前，建陶行業(yè)多家企業(yè)都在開(kāi)發(fā)干粒釉產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)企業(yè)還是使用透明干粒釉為主，以透明干粒熔塊高溫熔融后形成透感十足的釉面效果取代了傳統(tǒng)的拋釉磚。目前市場(chǎng)上推出的產(chǎn)品并不多，以生成晶花的結(jié)晶干粒熔塊大面積使用為主。就目前市場(chǎng)上的拋釉磚而言，對(duì)于紋理比較細(xì)膩、清晰，色彩比較艷麗的設(shè)計(jì)圖案，以傳統(tǒng)的拋釉工藝生產(chǎn)，都無(wú)法將設(shè)計(jì)圖案完美體現(xiàn)出來(lái)。

雖然以干粒釉工藝生產(chǎn)全拋類產(chǎn)品時(shí)，其在生產(chǎn)成本上比傳統(tǒng)的拋釉磚要高一點(diǎn)，但是其所展現(xiàn)出來(lái)的鏡面度、透感都是現(xiàn)有拋釉磚無(wú)法比擬的。以干粒釉工藝生產(chǎn)出來(lái)的干粒全拋產(chǎn)品，其釉面過(guò)渡自然、有層次感，版面圖案立體感強(qiáng)、色澤艷麗，釉面質(zhì)感溫潤(rùn)、手感細(xì)膩。對(duì)于仿古產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上主要以啞光干粒作為仿古磚釉面效果點(diǎn)綴作用，使釉面紋理呈現(xiàn)立體感，從而達(dá)到立體仿真的裝飾效果。很少有企業(yè)生產(chǎn)以有色干粒裝飾的產(chǎn)品，主要還是裝飾、點(diǎn)綴自然面的仿古產(chǎn)品。

本文以立體定位干粒布料陶瓷磚為研究方向，以羅馬新石代系列產(chǎn)品陶瓷磚為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)有色干粒與透明干粒兼容性的研究探索，解決由于兩種干粒差異帶來(lái)的毛孔、釉層開(kāi)裂的問(wèn)題，使得產(chǎn)品釉面具有良好的理化性能。

2 有色干粒與透明干粒兼容性的研究

2.1 透明熔塊顆粒級(jí)配對(duì)毛孔的影響

由于項(xiàng)目工藝是采取兩種不同干粒進(jìn)行疊加，透明熔塊對(duì)釉層中所形成的毛孔影響最大。干粒熔塊粉料流動(dòng)性不好時(shí)，顆粒之間會(huì)存在較多的空隙，而在高溫?zé)七^(guò)程中細(xì)顆粒的熔融液就會(huì)流動(dòng)填充到空隙中，在冷卻后易形成凹坑，出現(xiàn)釉面不平的現(xiàn)象。

當(dāng)顆粒太大（60目以上），在自身的重力作用下會(huì)在布撒過(guò)程中將下層的有色干粒打散，造成有色干粒層顏色模糊不清。而且顆粒級(jí)配過(guò)大，干粒與干粒之間的空隙比較大，易在高溫熔融過(guò)程中包裹住氣泡，使得釉面在拋光后易形成開(kāi)口孔。當(dāng)顆粒太小（250目以下），顆粒堆積的密集度也更高，在燒制過(guò)程中不利于氣體的排出，易被包裹在釉層中，從而導(dǎo)致在拋光后釉層中形成很多小毛孔。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出透明干粒顆粒級(jí)配如下：80目～100目：25%～30%，100目～120目：24%～28%，120目～250目：37%～42%，250目以上：<5%。

2.2 透明熔塊布撒量對(duì)毛孔的影響

本試驗(yàn)在布撒完有色干粒后再覆蓋上一層透明干粒，經(jīng)燒制后拋光獲得高鏡面度的全拋釉產(chǎn)品。當(dāng)透明干粒量超過(guò)一定的范圍時(shí)，其在與有色干粒相重疊的地方出現(xiàn)很多氣泡。如果透明干粒量太少，經(jīng)拋光后會(huì)出現(xiàn)表面鏡面度不高、釉面不平的現(xiàn)象。根據(jù)膠水灰度與粘附干粒量的實(shí)驗(yàn)可知，有色干粒的布撒量最佳范圍在300 ～400g/m2之間。在布撒透明干粒不同量實(shí)驗(yàn)中可知，其布撒的范圍應(yīng)在700～900 g/m2之間。在綜合考慮兩種干粒的兼容性上，為了尋求兩者合適的范圍，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比釉面效果，見(jiàn)表1。

當(dāng)有色干粒層干粒量保持在300g/m2時(shí)，實(shí)驗(yàn)中布撒透明干粒量分別為700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2、750g/m2時(shí)，均在拋光后出現(xiàn)拋漏底的現(xiàn)象;而在900g/m2時(shí)，其毛孔較800g/m2、850g/m2要多。當(dāng)有色干粒層干粒量保持在320g/m2時(shí)，透明干粒分別布撒干粒量為700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2時(shí)，出現(xiàn)拋光漏底的現(xiàn)象;在750g/m2時(shí)釉面偶爾會(huì)出現(xiàn)黃邊現(xiàn)象;當(dāng)透明干粒量達(dá)到900g/m2時(shí)，其在有色干粒覆蓋的地方拋光后出現(xiàn)很多開(kāi)口孔。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，有色干粒布撒量最佳范圍為300～400g/m2，透明干粒的布撒量最佳范圍為800～850 g/m2。

2.3 色度值對(duì)比分析

通過(guò)有色干粒裝飾，可實(shí)現(xiàn)噴墨打印技術(shù)無(wú)法達(dá)到的發(fā)色效果，從而使得產(chǎn)品的發(fā)色更加艷麗。表2為有色墨水與有色干粒色度值對(duì)比。其中的灰度值，在噴墨打印中對(duì)應(yīng)的是墨水打印的灰度，在有色干粒裝飾中表示的是數(shù)碼膠水的灰度值。在表格中L*表示亮暗，+表示偏亮，-表示偏暗;a*表示紅綠，+表示偏紅，-表示偏綠;b*表示黃藍(lán)，+表示偏黃，-表示偏藍(lán)。

從圖1曲線中可以明顯看出兩者的紅度值并沒(méi)有太大的差異，但是黃色干粒在黃色值方面色值幾乎是噴墨打印的2倍。

從圖2曲線中可以明顯看出綠色干粒裝飾色調(diào)要優(yōu)于噴墨打印，而且其藍(lán)色色值會(huì)隨著膠水灰度的增多而增多，從而將綠色色調(diào)發(fā)得更加翠綠。

從圖3曲線中可以明顯看出藍(lán)紫色干粒裝飾的藍(lán)色調(diào)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于噴墨打印，而且其紅度值也略大于噴墨打印，其紫藍(lán)色中略微帶點(diǎn)紅色，使得紫藍(lán)色更加艷麗。

從圖4中可看到，在干粒釉層截面中黃色干粒熔塊被裹在下層，但是其顏色反射到了釉層上方，使得整個(gè)截面看起來(lái)透感中帶著黃調(diào)，釉面顏色看起來(lái)更艷麗。

2.4 固定劑

在布撒完透明干粒熔塊后直接走釉線，其布撒的干粒熔塊容易被吹走，需在上面噴一層固定劑，固定劑可使用釉料常用的膠水。由于干粒層是熔塊的堆積，為了防止在噴灑過(guò)程中，沖擊力過(guò)大造成熔塊打散或是局部過(guò)多造成釉面有凹坑，需要保證合理的霧化效果。對(duì)于噴槍壓力要求不能超過(guò)1MPa，噴嘴采用2支，大小為0.43，角度110°。因?yàn)楣潭▌┲皇瞧鸬焦潭ǖ淖饔茫恍枰獓娙胩嗟哪z水量。在實(shí)際使用中的固定劑與自來(lái)水按一定的比例混合，前期實(shí)驗(yàn)中制定3個(gè)對(duì)比方案，固定劑及其用量見(jiàn)表3。

將噴了固定劑的磚坯放進(jìn)烘箱中，對(duì)比在相同時(shí)間、相同溫度下坯體的含水率。圖5中a、b、c分別表示的是3個(gè)不同方案含水率與時(shí)間變化的曲線圖。噴入的固定劑對(duì)于布撒的干粒層來(lái)說(shuō)其噴入的量越大越好，固定的強(qiáng)度也越高。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，不僅要考慮生產(chǎn)的成本，還要考慮是否滿足生產(chǎn)工藝條件。要求進(jìn)窯磚坯水分含量控制在0.9%。表4是3個(gè)不同方案在相同時(shí)間的含水率。

從圖5可知噴入相同釉量時(shí)，自來(lái)水的占比越大，其水分越容易揮發(fā)。當(dāng)在10min時(shí)，方案1中210g/m2與250g/m2的含水率均低于1.0%，而對(duì)于方案2、方案3在此范圍內(nèi)大多數(shù)都是大于1.0%。通過(guò)對(duì)比可知在方案3中施釉量為210g/m2時(shí)與方案1相接近，因此選擇方案3中施釉量為210g/m2作為生產(chǎn)工藝參數(shù)。

3 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合行業(yè)中對(duì)于干粒釉產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)采取兩種不同干粒進(jìn)行疊加，其兩種干粒膨脹系數(shù)的差異性及融合后的發(fā)色與毛孔受到顆粒級(jí)配、布撒量、色度值、固定劑等方面工藝參數(shù)的影響。其中透明熔塊干粒對(duì)釉層中所形成的毛孔影響最大，當(dāng)透明干粒量超過(guò)一定的范圍時(shí)，其在與有色干粒相重疊的地方出現(xiàn)很多氣泡。如果透明干粒量太少，經(jīng)拋光后會(huì)出現(xiàn)表面鏡面度不高、釉面不平的現(xiàn)象。

通過(guò)探索有色干粒熔塊與透明熔塊間的兼容性，研究干粒的顆粒級(jí)配、布撒干粒量、形狀以及兩種或是三種以上干粒混合搭配效果，再結(jié)合公司的生產(chǎn)條件選取出發(fā)色、毛孔較好的干粒熔塊。解決了由于兩者干粒差異帶來(lái)的毛孔、釉層開(kāi)裂的問(wèn)題，使得產(chǎn)品釉面具有良好的理化性能。