淺析防污耐磨防滑陶瓷磚工藝技術(shù)的研究

林月鳳

（南安市質(zhì)量計量檢測所，南安 362300）

1 前言

瓷磚是一種品類豐富、花紋精美的建筑裝飾材料，常用于室內(nèi)外裝飾，尤其是廚房、浴室、室內(nèi)外地板等。從使用瓷磚的場景可以看出，雖然瓷磚的使用大大提高了建筑的美觀性，但瓷磚本身相對光滑，在使用過程中很容易滑動，而防滑瓷磚由于表面粗糙很容易產(chǎn)生污垢。同時，由于瓷磚在長期使用中會因持續(xù)摩擦而失去表面涂層，這將降低其美觀性。發(fā)展具有抗污染能力的瓷磚，在瓷磚技術(shù)的研究中，通過各種技術(shù)手段實現(xiàn)耐磨性和防滑性。

2 防污耐磨防滑磚的研究意義

陶瓷磚作為新型建筑裝飾材料，種類豐富，具有多種多樣的花紋圖案，可以明顯提高裝修的裝飾效果，受到了大眾的喜愛。陶瓷磚在公共建筑和辦公場所的裝修運用上，充分發(fā)揮了美化環(huán)境，便于清潔打理的優(yōu)勢特點，被廣泛應(yīng)在辦公寫字樓等高檔建筑的裝修建設(shè)中。陶瓷磚雖然在環(huán)境美化效果中發(fā)揮了重要作用，但是由于陶瓷的光滑表面，容易產(chǎn)生污漬，并且容易產(chǎn)生打滑等現(xiàn)象，走在陶瓷磚上更容易摔倒，造成了安全隱患。經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)查，在公共場所每年都有因為地面打滑造成的人員傷亡現(xiàn)象。

陶瓷磚上摩擦度受摩擦系數(shù)影響，在公共場所，例如廣場路面、商場、餐廳地磚的選擇上，要注意陶瓷磚的摩擦系數(shù)，如果選用不正確的陶瓷磚摩擦系數(shù)，會造成人員的安全問題，引起安全事故的發(fā)生。陶瓷磚在使用過程中，經(jīng)過摩擦，表面的光潔度逐漸消失，受到磨損的表面，影響使用效果。

針對這些因素，對新型防污耐磨防滑陶瓷磚的工藝技術(shù)進行綜合研究，研發(fā)出具備更加安全耐用更易保持陶瓷磚整潔度的新型陶瓷生產(chǎn)技術(shù)，促進陶瓷工藝的發(fā)展。因此，政府部門、社會大眾在進行裝修時，對于地面的防滑性能提出了更高要求。而瓷磚作為最普遍的地面裝飾建筑材料，通過提升其防滑性能，則能夠有效降低摔倒、滑倒等意外事故的發(fā)生幾率，特別是小孩、老人活動頻繁的區(qū)域與場所。所以，如何有效提升瓷磚防滑性能顯得至關(guān)重要，這就是研究防滑防污耐磨陶瓷磚的意義所在。

3 防污耐磨防滑陶瓷磚研發(fā)現(xiàn)狀

近年來，由于中國的制造業(yè)技術(shù)水平日益提升，中國陶瓷磚的生產(chǎn)事業(yè)也正在蓬勃發(fā)展之中，同時中國也成為了全球陶瓷磚的重要產(chǎn)地。目前中國的陶瓷磚產(chǎn)品已遠銷海內(nèi)外，并已形成了世界上最大的陶瓷磚出口商，已形成了世界范圍內(nèi)的重要陶瓷磚制造基地。經(jīng)濟全球化也推動著中國國內(nèi)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對陶瓷磚的市場需求也日趨增加。中國所生產(chǎn)的陶瓷磚出口量，在近十年之間翻了數(shù)倍，并形成世界上最大的陶瓷磚消費市場，但中國的平均需求量，僅占全球的人均需求量的40.46%。而我國陶瓷磚需求量的提高，也推動著中國陶瓷磚工業(yè)的蓬勃發(fā)展。我們中國具有世界領(lǐng)先的生產(chǎn)工藝與技術(shù)裝備，是世界陶瓷磚制造的主要傳統(tǒng)制造國家。目前，我國的陶瓷磚制造技術(shù)已取得過飛速成長，并已構(gòu)建起了全球最大的陶瓷磚制造系統(tǒng)。

4 防污耐磨防滑陶瓷磚制備技術(shù)

4.1 防污陶瓷磚工藝技術(shù)

4.1.1 完善生產(chǎn)工藝

陶瓷磚防污可以通過修改和開發(fā)結(jié)合適當(dāng)技術(shù)的新生產(chǎn)新生產(chǎn)配方來實現(xiàn)。從污染源分析來看，陶瓷磚的污染主要來自灰塵、泥土、廚房煙霧等。例如，對于陶瓷磚廚房，由于煙霧會附著在陶瓷磚表面，從長遠來看，它會形成油表，嚴(yán)重影響廚房清潔和衛(wèi)生。為了增強容量陶瓷磚防污，有必要通過降低球的磨削度、增加溫度和延長拍攝時間來監(jiān)測拍攝時間的溫度，從而進一步降低磚的吸水率，避免小裂縫造成的應(yīng)力，同時，有必要改進表面拋光過程，減少磚中小裂縫的擴散，避免磚本身含有煙霧和污垢的裂縫和間隙。陶瓷維護分析，光滑的陶瓷磚表面更容易維護和清潔，因此，通過技術(shù)手段提高陶瓷磚的柔軟性，從而進一步提高其防污能力。

4.1.2 陶瓷磚表面處理

瓷磚的表面處理是指使用石蠟和噴涂保護劑來提高防污效果的處理技術(shù)。在瓷磚的制造中，通常使用打蠟設(shè)備或工具將熔化的石蠟均勻地涂刷在瓷磚表面，然后進行拋光，以達到瓷磚的防污效果。這項技術(shù)的主要缺陷是，石蠟本身對瓷磚表層的附著力較差。經(jīng)過多次撞擊和摩擦之后，蠟層變薄甚至消失。盡管在使用初期可以產(chǎn)生不錯的防污療效，但是抗污處理療效隨著時間的延長而慢慢減退，所以潤滑抗污劑的抗污染處理形式，更適用于瓷磚的防污處理效果。該抗污劑還能夠利用更多的化學(xué)功能滲入瓷磚表層的小縫隙和微裂縫中，以便于填補瓷磚內(nèi)部的微小空隙。

同時，在長時間與空氣接觸的環(huán)境中，在水分和空氣溫度的共同影響下，抗污劑還能夠在瓷磚內(nèi)部產(chǎn)生物理和化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生抗污染保護膜。而這些保護膜是由水分子和瓷磚內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，所以它們和瓷磚內(nèi)部有著良好的相容性，所以不容易采用涂抹、清洗等方法保持保護功效。然而，由于加工技術(shù)和生產(chǎn)工藝的影響，瓷磚織物中的小孔出現(xiàn)在瓷磚表面，因此各種有機單體可以通過聚合技術(shù)結(jié)合并填充到小孔中。由于氧氣的作用，它聚合緩慢、膨脹，在小孔的壓力下也會產(chǎn)生分子鍵，這對親油性基團的有色材料有很強的防污作用，因此瓷磚表面可以防污。

4.2 耐磨陶瓷磚工藝技術(shù)

提高瓷磚的耐磨性主要是通過提高瓷磚的硬度來實現(xiàn)的。因此，可以通過提高瓷磚的硬度來提高瓷磚的耐磨性。在制造過程中，可以通過調(diào)整原材料的比例和種類來提高瓷磚的硬度，或者通過調(diào)整燒成工藝來提高燒成過程中的溫度，以提高瓷磚的耐磨性。以耐磨性好的釉面磚為例，其耐磨性是通過減少磚顆粒的單位體積，將當(dāng)前拋光磚系列產(chǎn)品的先進技術(shù)融入到生產(chǎn)過程中，使整個磚變硬，使其綜合耐磨性和光澤度優(yōu)于傳統(tǒng)拋光磚。通過分析可以得出結(jié)論，結(jié)合拋光磚系列產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)，調(diào)整石英砂、污泥等原料的適當(dāng)比例，輔以適當(dāng)?shù)臒珊蛼伖饧夹g(shù)，可以提高瓷磚的耐磨性，從而提高瓷磚的抗磨性。

4.3 防滑陶瓷磚工藝技術(shù)

4.3.1 防滑劑實現(xiàn)陶瓷磚防滑

由于石蠟本身對瓷磚表層的附著力較差，經(jīng)過多次撞擊和摩擦之后，蠟層變薄甚至消失。盡管在使用初期可以產(chǎn)生不錯的防污療效，但是抗污處理療效隨著時間的延長而慢慢減退，所以潤滑抗污劑的抗污染處理形式，更適用于瓷磚的防污處理效果。該抗污劑還能夠利用更多的化學(xué)功能滲入瓷磚表層的小縫隙和微裂縫中，以便于填補瓷磚內(nèi)部的微小空隙。同時，在長時間與空氣接觸的環(huán)境中，在水分和空氣溫度的共同影響下，抗污劑還能夠在瓷磚內(nèi)部產(chǎn)生物理和化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生抗污染保護膜。而這些保護膜是由水分子和瓷磚內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，所以它們和瓷磚內(nèi)部有著良好的相容性，所以不容易采用涂抹、清洗等方法保持保護功效。所以防滑劑的用量和使用壽命是影響釉面瓷磚防滑性能的關(guān)鍵因素。

4.3.2 調(diào)整陶瓷釉成分配比

為了提高瓷磚的防滑性能，可以在原材料的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整陶瓷釉料成分的比例，適當(dāng)調(diào)整各原材料的比例，并適當(dāng)添加新的防滑材料，提高瓷磚的耐磨性?？刹捎靡韵氯N方法調(diào)整組成比：

（1）取一系列不同程度的胚胎顆粒，通過不斷地測試和實驗分析，制備出不同比例的胚胎顆粒，制磚和提高瓷磚的防滑能力。（2）調(diào)整坯體、釉料和釉料的比例，并在原配方的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的優(yōu)化和改進，如增加胚體中污泥殘渣的比例，進一步提高瓷磚的防滑性。（3）加強對瓷磚防滑性能的研究和試驗。通過分析其防滑性能差的原因，調(diào)整原材料的比例和組成，增加瓷磚表面的顆粒感，提高其防滑性能。

4.3.3 模具加工制造凹凸槽

在瓷磚的加工制造過程中，可以通過改變模具形狀來改善加工流程，改變瓷磚的表面結(jié)構(gòu)和紋理，從而增加摩擦，實現(xiàn)瓷磚的防滑。具體來說，可以采用以下方法：

（1）用模具制作凹槽，使瓷磚表面具有凹凸水平差，增加其摩擦力；（2）通過牡丹、小鳥等造型，結(jié)合后處理和著色，提高瓷磚的美觀性，增加其表面摩擦，提高其防滑性；（3）幾何條由模具制成，同時減少了瓷磚的長度和寬度，并通過增加條密度增加了整個鋪設(shè)過程中的摩擦力；（4）模具用于瓷磚制作凸起。凸起部分可以由防滑材料制成。同時，為了提高瓷磚的美觀性，凸出部分可以容納各種圖紙、幾何圖形等。

4.3.4 增強陶瓷磚的透水性

瓷磚相對光滑的主要原因是其外觀光滑，并且在沾水后，其光滑外觀的光滑度大大提高。因此，人們可以考慮改善瓷磚的透水性，以提高其防水功能。根據(jù)國家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)理念和現(xiàn)代海綿城市建設(shè)，可采用滲水、耐磨、防水瓷磚鋪設(shè)城鄉(xiāng)景觀道路。根據(jù)姜賢義先生提出的防水防滑瓷磚，可以使用透水性更好的瓷磚來達到防水的目的?？梢酝ㄟ^改善瓷磚的結(jié)構(gòu)來增加瓷磚的滲透性，但同時應(yīng)確保瓷磚的韌性不會因過大的滲透孔而降低。瓷磚的透水性可通過以下設(shè)計實現(xiàn)。瓷磚可分為下層、中層和表層。表層設(shè)有若干微孔，使瓷磚表面的水能夠穿透這些微孔。同時，為保證瓷磚表面的防滑性，可結(jié)合模具在瓷磚表面產(chǎn)生凹凸效果，并可利用凹凸讓水更好地滲透。中間層設(shè)有微孔，其當(dāng)量孔徑不大于排水孔，使表層滲入的水可以繼續(xù)通過中間層滲入。同時，應(yīng)注意中間層和表層之間微孔的連接。下層用作連接磚體和地板的層。必須確保表層滲入的所有水都能通過下層滲入土壤，以防止?jié)B水困難導(dǎo)致瓷磚膨脹和變形。

4.3.5 利用吸盤原理制造防滑劑層

吸盤的原理是利用壓力形成的壓差，將兩個物體的表面更牢固地“吸在一起”。一種特定的方法是使用模具或其他方法在瓷磚表面使用防滑劑來創(chuàng)建凹凸或紋理。當(dāng)人的腳底或車輛的輪胎接觸到瓷磚表面時，表面上的顆粒與接觸面產(chǎn)生機械咬合力，瓷磚表面上的孔結(jié)構(gòu)與接觸面形成吸力。這兩種力的綜合作用增加了瓷磚表面和接觸表面之間的摩擦力。同時，瓷磚表面的凹凸結(jié)構(gòu)處于微觀層面，可以保證瓷磚表面的完整性和透視效果的舒適性。因此，利用吸力原理產(chǎn)生滑脫劑層，可以有效地提高瓷磚的防滑性。

4.3.6 制備具有顆粒感的釉面

增加瓷磚表面的摩擦力是提高其防滑能力的有效手段。在瓷磚的制造過程中，瓷磚表面有顆粒感，增加了表面摩擦。具體方法是在瓷磚表面均勻地涂上一層干釉顆粒，然后燒掉。燒成后，采用半拋光技術(shù)對釉層頂部進行拋光，使最終產(chǎn)品中釉層的總投影高度降低到原來高度的2/3或1/2，從而使瓷磚具有防滑、美觀和耐磨性增強的優(yōu)點；同時，其自身的顆粒感可以增加瓷磚表面的摩擦力，提高其防滑性。在實際生產(chǎn)過程中，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)瓷磚的具體應(yīng)用和應(yīng)用場景，適當(dāng)調(diào)整設(shè)計和生產(chǎn)方案，使瓷磚具有較高的實用價值，具有美觀性和適用性。

5 結(jié)論

針對國家日益擴大的陶瓷磚需求量，開發(fā)出更為適應(yīng)經(jīng)濟社會建設(shè)需要的新型陶瓷磚制品，是當(dāng)前陶瓷磚產(chǎn)業(yè)面對的機遇與挑戰(zhàn)。要改變產(chǎn)品模式，抓住機遇，創(chuàng)新制造的方式，提升產(chǎn)品設(shè)計方式，制造出具備較好的實用性能的陶瓷磚產(chǎn)品。在與全球社會的國際競爭中，進一步增強中國的陶瓷磚產(chǎn)品行業(yè)的全球競爭力，培育中華民族品牌意識，推動中國經(jīng)濟社會的健康發(fā)展。