通體大理石瓷磚的技術(shù)研究

林金宏

摘 要：通體大理石瓷磚，是大瓷磚坯體與表面紋理顏色基本一致的大理石瓷磚的升級(jí)產(chǎn)品。天然石材的外表和內(nèi)坯具有一致性，而傳統(tǒng)大理石瓷磚在效果上很難達(dá)到這一點(diǎn)，從而，后期深度加工時(shí)遇到拉槽、倒角、圓弧等處理時(shí)就可以明顯看到內(nèi)部不同色彩的坯體，與瓷磚釉面效果形成巨大的反差，看起來很不協(xié)調(diào)，讓人遺憾。而通體大理石瓷磚制作工藝及系統(tǒng)就是為了改進(jìn)這一問題，要把坯體色彩與紋理做到接近表面效果，甚至一致，做到真正的表里如一。

關(guān)健詞：通體；大理石；瓷磚；布料技術(shù)

1 背景

據(jù)了解，目前陶瓷行業(yè)所謂的通體大理石有兩種：一種是將大理石瓷磚坯體顏色做到與表面顏色一致，坯體并無石材肌理；另一種是根據(jù)表面紋理來調(diào)整坯體的紋理和顏色，使通體大理石瓷磚無論表面還是坯體紋理都更加豐富、逼真，更接近天然石材。

以前，通體大理石瓷磚主要通過濕法著色工藝生產(chǎn)，在技術(shù)方面存在一定的局限性，個(gè)別企業(yè)現(xiàn)引進(jìn)的智能干法著色混料系統(tǒng)大大突破了以往濕法混色工藝的生產(chǎn)局限。同樣，傳統(tǒng)的濕法工藝在著色方面有一定的局限性，且轉(zhuǎn)產(chǎn)不易，容易造成色料以及粉料的浪費(fèi)。而干法著色系統(tǒng)改變了以往濕法著色工藝的局限。例如可以將不同顏色的色料經(jīng)過獨(dú)立通道直接進(jìn)入喂料器，實(shí)現(xiàn)底料與色料的精準(zhǔn)配比結(jié)合，保證了磚面與磚坯匹配顏色的逼真，從而也保證生產(chǎn)工藝能夠以最短的時(shí)間、最低的成本、達(dá)到最快的轉(zhuǎn)產(chǎn)效果。

除了著色系統(tǒng)以及布料技術(shù)的進(jìn)步，噴墨打印技術(shù)的進(jìn)步，也使得通體大理石瓷磚無論在表面效果還是坯體紋理方面都無限接近天然石材。

2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

據(jù)了解，生產(chǎn)通體大理石瓷磚的首要要求是坯體白度，基礎(chǔ)料的白度至少要達(dá)到40 ～ 50度，才能在坯體上表現(xiàn)出不同顏色的效果；其次是混色系統(tǒng)以及布料系統(tǒng)?；焐到y(tǒng)分為干法混色和濕法配色兩種工藝，這兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比非常明顯，干法工藝節(jié)能環(huán)保，轉(zhuǎn)產(chǎn)方便；濕法工藝則在混色效果上一般更為細(xì)膩，發(fā)色效果佳。

生產(chǎn)通體磚其中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)在于著色工藝。而現(xiàn)階段生產(chǎn)廠家所用的著色工藝，可分為干法混色和濕法配色。干法混色和濕法配色有明顯的區(qū)別，兩者的工藝流程就有不同。

2.1干法與濕法的工藝優(yōu)劣對(duì)比

（1）濕法配色工藝流程：

原料處理（破碎、球磨） → 漿料著色 → 噴粉（噴霧塔） → 粉料陳腐 → 布料 → 壓制成型。

（2）干法混色工藝流程：

原料處理（破碎、球磨） → 化漿（不著色） → 噴粉（噴霧塔） → 粉料陳腐 → 粉料混色 → 布料 → 壓制成型。

兩種不同工藝區(qū)別在于：濕法是在液態(tài)（泥漿）中著色，干法是在固態(tài)（粉料）中混色，從而決定了坯用色料發(fā)色效果的不同。

2.2干法與濕法的成本優(yōu)劣對(duì)比

由于噴霧干燥塔需要具備一定的量才有經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)行生產(chǎn)之前需要準(zhǔn)備數(shù)百噸的漿料，因此利用濕法配色工藝技術(shù)來做通體大理石瓷磚的產(chǎn)量較大；與之相比，干混的生產(chǎn)則相應(yīng)更靈活，對(duì)于降低成本而言效果顯著。

同時(shí)，濕法是在球磨階段讓坯料與色料混合球磨出來，再經(jīng)過布料機(jī)布料，壓機(jī)壓制出有紋理效果的底坯。由于在球磨的時(shí)候材料有所損耗，更換產(chǎn)品花色的時(shí)候要清洗機(jī)器，也造成了色料的損耗，因此許多陶企出于成本方面的考慮，沒有使用發(fā)色效果更好的包裹色料。而且濕法需要提前備料，生產(chǎn)量要達(dá)到一兩萬方，干法則2到3千方的量就可以進(jìn)行生產(chǎn)。兩者對(duì)比而言，干法可以小批量定制生產(chǎn)，更靈活。

綜合而言，濕法工藝是一整套體系，包括球磨機(jī)、噴霧塔、地下漿池等，加入色料之后所有設(shè)備都會(huì)被污染，若需要制作其它不同顏色粉料時(shí)就要清洗，人工強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本很高，污染也很大，且一次制備量過大，若排產(chǎn)產(chǎn)量不準(zhǔn)，多制備出的有色粉料需要倒掉或壓倉(cāng)，造成浪費(fèi)。

干法工藝優(yōu)勢(shì)相對(duì)明顯，球磨機(jī)、噴霧塔只需制備單一白料即可，浪費(fèi)少、無需清洗，要多少配多少。但因?yàn)榉哿吓c色料的顆粒直徑相差太大，粉料顆粒比色料顆粒大100倍以上，因此干法工藝想要均勻混合非常困難，做出的產(chǎn)品效果一般會(huì)比濕法差很多。綜上所述：干法混色和濕法配色各有千秋，從長(zhǎng)遠(yuǎn)節(jié)能環(huán)保來看，上述干法工藝的技術(shù)難點(diǎn)解決后，干法混色工藝或?qū)⒊蔀橥w大理石生產(chǎn)的首選。

3 通體大理石瓷磚的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)

3.1干法混色系統(tǒng)

目前許多陶企生產(chǎn)通體大理石瓷磚都是使用干法技術(shù)，許多設(shè)備企業(yè)也是在干法混色系統(tǒng)上下功夫。干法混色具有四大優(yōu)點(diǎn)。一是轉(zhuǎn)產(chǎn)方便，可隨意根據(jù)需要轉(zhuǎn)產(chǎn)，小批量訂單也可隨時(shí)轉(zhuǎn)產(chǎn)；二是減少漿池，無配色、均化漿池，大幅減少漿池?cái)?shù)量，減少投資及占地；三是節(jié)能環(huán)保，轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)無清洗環(huán)節(jié)（漿池、噴霧塔清洗），可節(jié)省大量清洗時(shí)間，節(jié)水，減少基礎(chǔ)物料浪費(fèi)；四是無剩料，一般通體產(chǎn)品有4 ～ 6種單色料，濕法搭配用完很難做到，會(huì)產(chǎn)生剩余粉料壓倉(cāng)現(xiàn)象，干法能做到用多少配多少。

與此同時(shí)，干法混色也存在不足。一是在坯體著色方面，漿料著色比粉料混色發(fā)色能力強(qiáng)，干混不利于色料發(fā)色；二是在壓制的過程中，粉料外包一層色料后不利于成型要求，容易分層；三是磚形，干法需要配備2 ～ 3臺(tái)壓機(jī)打磚，增加不變因素，磚形復(fù)雜難控制。

由于基礎(chǔ)料是白色的，若是在干混的過程中色料包裹不均勻，就會(huì)露出底色；而且若是儲(chǔ)存、輸送的時(shí)間太長(zhǎng)，干混色料還存在脫落的問題。因此，干混色料要求分散性好，附著能力強(qiáng)，發(fā)色強(qiáng)。

3.1.1色料基礎(chǔ)配方的控制

從前期市場(chǎng)中流行的干混色料品種來看，進(jìn)口類產(chǎn)品在色料的發(fā)色飽和度方面明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。通過對(duì)國(guó)內(nèi)干混色料產(chǎn)品中的鈦黃系列的分析可得知，國(guó)產(chǎn)某廠家產(chǎn)品具備以下幾個(gè)特點(diǎn)，首先是產(chǎn)品的比重比較大，為了保持干混產(chǎn)品具有較好的分散性能，對(duì)于色料的含水率有一定的要求，通過增加配方中的瘠性原料的比例來改變色料的粘性。例如在配方中添加石英或者長(zhǎng)石類原料。其次是通過使用一些比重大的原料來改變物料超細(xì)加工后導(dǎo)致的蓬松等性能。通過添加如金紅石原礦等既可以降低生產(chǎn)成本又可以改變物料的一些物理性能。最后就是色料在本身配方設(shè)計(jì)煅燒時(shí)的調(diào)整，過低的燒成溫度容易導(dǎo)致物料粘性的增加，不利于色料在坯體粉料中的分散性能。

3.1.2加工設(shè)備的選擇

傳統(tǒng)的色料混料設(shè)備主要有犁刀式混料機(jī)，球磨機(jī)，雙臂螺旋混料機(jī)，臥式混料機(jī)等設(shè)備。作為干混色料來說，色料本身的粒徑的大小對(duì)于在粉體中的擴(kuò)散與分布性能有直接關(guān)系。傳統(tǒng)的微粉加細(xì)機(jī)通過調(diào)整刀片的間距來控制加細(xì)物料的粒徑。目前，市場(chǎng)中的普通坯體色料的粒徑大部分是在20 ～ 25 μm之間，也就是325目水篩余小于0.3%左右。當(dāng)然，隨著陶瓷廠家對(duì)色料要求的不斷提高，目前大部分的色料廠家基本上會(huì)將坯體色料的出廠粒徑控制在325目篩全通過。那么，除了以上設(shè)備之外，對(duì)于生產(chǎn)性能更佳的產(chǎn)品來說，目前可以選擇的加細(xì)設(shè)備還有砂磨機(jī)，氣流磨等。砂磨機(jī)因?yàn)槭撬ニ孕枰娓稍黾映杀荆瑲饬髂ゼ庸ば视窒鄬?duì)偏低影響產(chǎn)量。

3.1.3分散劑的選擇

干混色料除了對(duì)色料配方及加細(xì)工藝和混料工藝的不同之外，分散劑是關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)之一。分散劑目前市場(chǎng)上可以選擇的產(chǎn)品主要有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口之分。同時(shí)，分散劑類產(chǎn)品還有親水和疏水之分，而且不同型號(hào)之間的分散效果也是有明顯的差異。對(duì)于進(jìn)口類的氣相法類產(chǎn)品，價(jià)格范圍在3萬至9萬之間。國(guó)產(chǎn)類分散劑也有氣相法和沉淀法兩種，同等級(jí)類產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)比進(jìn)口的便宜許多，但是性能也是有差異。特別是在干混色料目前國(guó)內(nèi)色料廠主要以疏水類為主，而進(jìn)口干混色料產(chǎn)品主要以親水基為主。由此來看，不同陶瓷廠家對(duì)于干混色料的性能指標(biāo)是不同的，色料廠家在選擇分散劑時(shí)需要準(zhǔn)備好親水基和疏水基類分散劑產(chǎn)品，根據(jù)陶瓷廠家對(duì)干混色料的技術(shù)要求不同而進(jìn)行調(diào)整。

3.2磚面裝飾的布料技術(shù)

現(xiàn)在行業(yè)公認(rèn)的通體指的是底面的紋理、顏色與表面相吻合一致，并不是坯體有紋理有顏色就是通體。通體大理石瓷磚所訴求的特點(diǎn)是通體同色、同紋、同質(zhì)感，這就對(duì)現(xiàn)有的布料技術(shù)提出了高要求，而布料系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵在于顏色和圖案的精確性，即根據(jù)瓷磚表面圖案的變化做出與之接近的坯體紋理。

目前布料方式總體上分為一次布料和二次布料，一次布料適合于做通體磚，適合單一坯料，一般沒有裝飾紋理（需要通過釉線工藝裝飾）；二次布料主要針對(duì)微粉拋光磚，通過微粉布料過程，在坯料層中產(chǎn)生紋理效果，具有裝飾功能。

微粉拋光磚二次布料技術(shù)大約出現(xiàn)在2000年，到目前為止，經(jīng)歷過三代的技術(shù)創(chuàng)新，第一代為反打微粉，以“虎皮斑紋”為代表產(chǎn)品；第二代為正打微粉，以“聚晶玉”為代表產(chǎn)品，呈現(xiàn)“蛋花湯”的石紋效果；第三代為線條微粉，品種繁多，主要代表產(chǎn)品有“納福娜”、“布拉提”等，石紋效果更加逼真。目前行業(yè)中多數(shù)屬于第三代線條布料產(chǎn)品，通過若干級(jí)數(shù)的皮帶、管道和輥筒，將多種（通常3 ～ 4種）不同顏色的粉料進(jìn)行先后混合，并控制混合的次序、程度，形成各種不同的紋理效果的微粉層（面料層），然后與基礎(chǔ)坯料（底料層）復(fù)合，壓制成整體的陶瓷磚坯，總體上有著坯體不能形成通體紋理、粉料流動(dòng)性差、坯體易分層、轉(zhuǎn)產(chǎn)程序復(fù)雜耗時(shí)長(zhǎng)等弊端。

據(jù)悉，全圣企業(yè)在2016年初推出的通體噴墨大理石，主要用8通道噴墨機(jī)，結(jié)合4色立體布料工藝，及釉面的特殊有光釉效果網(wǎng)工藝，使得表面效果更為逼真，坯體肌理更加接近天然石材，而通過對(duì)疊印技術(shù)的升級(jí)創(chuàng)新，避免了市面上大理石瓷磚產(chǎn)品存在麻點(diǎn)的釉面缺點(diǎn)。簡(jiǎn)一陶瓷2015年底推出的三維打印布料技術(shù)全通體大理石，主要通過設(shè)置三維方向運(yùn)動(dòng)、6個(gè)打印頭的裝備，將最多6種單色或預(yù)混顏色的坯粉料，按照電腦設(shè)置的程序逐層打印在布料格冊(cè)（布料車）內(nèi)，無需刮平回作料。布料完成后，再將布料車送入壓機(jī)模腔內(nèi)壓制成型，從而獲得全通體、三維立體圖案（紋理）的磚坯。

4 結(jié)語

對(duì)大理石瓷磚來說，在完美呈現(xiàn)天然大理石表面效果的前提下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通體性能是產(chǎn)品研發(fā)的方向，大理石瓷磚要做成通體效果，主要的技術(shù)難點(diǎn)是將原本的坯體上色，就是往坯體中加專用色料，使得坯體與磚面的顏色效果基本保持一致。通體大理石瓷磚的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)在于更加耐用，在對(duì)瓷磚進(jìn)行倒邊倒角的時(shí)候體現(xiàn)出天然石材的裝飾效果。

目前，從技術(shù)方面來講，實(shí)現(xiàn)通體已經(jīng)不是難題，如果生產(chǎn)成本再往下降的話會(huì)有更多的陶企能夠進(jìn)行生產(chǎn)。與此同時(shí)，通體技術(shù)也還有進(jìn)一步提升的空間，如布料系統(tǒng)和燒成控制方面還可以改進(jìn)。許多陶企現(xiàn)在需要攻克的難點(diǎn)是底與面的完全匹配，還有就是可以結(jié)合表面多種特殊工藝進(jìn)行提升，或?qū)⒁?guī)格做大，擴(kuò)大使用范圍。

參考文獻(xiàn)

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