瓷質(zhì)釉面磚乳濁面釉的研究

摘 要：房地產(chǎn)行業(yè)下行，建筑瓷磚行業(yè)發(fā)展也隨之放緩乃至萎縮。為提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率，陶瓷企業(yè)在生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)尋求降本增效的方法。本文從面釉的白度出發(fā)，講述了瓷質(zhì)釉面磚中面釉增白的原理和常用原料，并提出提高面釉白度，減少硅酸鋯用量，降低生產(chǎn)成本的思路和方法。

關(guān)鍵詞：面釉;硅酸鋯;白度

1 引 言

如今，陶瓷企業(yè)生產(chǎn)所必需的原材料、燃料價(jià)格階段性走高，勞動(dòng)力成本不斷攀升，同時(shí)隨著房地產(chǎn)行業(yè)高速發(fā)展的時(shí)代一去不返，瓷磚終端銷售壓力巨大，內(nèi)卷嚴(yán)重導(dǎo)致銷售價(jià)格不斷走低，企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本逐年提高。因此，在生存壓力下，降本增效已經(jīng)成為諸多陶瓷企業(yè)的重要議題。

瓷質(zhì)釉面磚的面釉是覆蓋在坯體表面的一層乳濁釉也指白釉，指陶瓷坯體上不透明的類玻璃狀覆蓋層，作用是遮蓋瓷磚坯體底色和缺陷，是一種具有一定光澤度和白度的不透明釉[1-3]，然后再在此釉層表面裝飾圖案，施保護(hù)釉或者拋釉。本文就瓷質(zhì)釉面磚面釉提高白度的方法和原材料進(jìn)行初步的探討。

2 提高瓷磚面釉白度的方法

提高瓷質(zhì)釉面磚面釉白度主要有兩種方法，一種添加乳濁劑如硅酸鋯，二氧化鋯，氧化鈦等；另一種方法是添加增白劑，如高白氧化鋁，精選白度高的礦物料等。

2.1 常見乳濁劑

乳濁劑在瓷質(zhì)釉面磚的面釉中通過(guò)外加使用，燒成后形成白色的無(wú)機(jī)硅酸鹽材料。其作用是使釉中產(chǎn)生細(xì)小結(jié)晶體、氣泡或熔析現(xiàn)象等，對(duì)光線產(chǎn)生散射作用，獲得不透明的乳濁狀釉面。[4]

2.1.1硅酸鋯

硅酸鋯折射率高（1.93～2.01），化學(xué)性能穩(wěn)定，視為一種優(yōu)質(zhì)的乳濁劑，添加到瓷磚面釉中能顯著提高釉料白度，視生產(chǎn)實(shí)際情況和要求，一般加入量為8%-15%，這也是當(dāng)下陶瓷廠普遍采用的一種方法。只是硅酸鋯價(jià)格相對(duì)釉用原材料昂貴，在降本增效的大前提下，企業(yè)都希望盡量減少此原料的加入量，且硅酸鋯常常含有少量的放射性元素鈾、鐳、鉀-40、釷等，加入量多容易造成成品瓷磚放射性超標(biāo)。

2.1.2 二氧化鈦

二氧化鈦外觀呈白色或灰白色粉末，也稱鈦白粉。在燒成溫度較低（1100℃及以下）時(shí)，可作為白釉的乳濁劑，具有較好的效果，當(dāng)溫度高于1100℃時(shí)，釉面容易變黃，白色色調(diào)產(chǎn)生變化從而影響面釉發(fā)色。為降低面釉成本，行業(yè)內(nèi)有釉料公司用二氧化鈦取代部分硅酸鋯達(dá)到降低全拋面釉成本的目的，白度數(shù)值也能夠達(dá)到要求，但由于在生產(chǎn)全拋釉瓷磚過(guò)程中比使用硅酸鋯更容易產(chǎn)生針孔缺陷，導(dǎo)致降級(jí)多而沒有推廣開來(lái)。

2.1.3 無(wú)鋯乳濁

無(wú)鋯乳濁釉原理是通過(guò)采用各種不同原料引入鈣Ca、磷P、硼B(yǎng)等元素，基于此在釉中高溫?zé)珊笮纬蓡蜗嗷蛘叨嘞嗷A(chǔ)乳濁釉，產(chǎn)生了分相和析晶，其對(duì)光的折射和散射加強(qiáng)，釉面形成高乳白效果，達(dá)到釉面高白度的目的。

唐小勇等[5]利用高嶺土、長(zhǎng)石、石英、石灰石、氧化鋅、滑石、玻璃粉和硼鈣石等為原料，采用正交實(shí)驗(yàn)法制備中高溫?zé)o鋯乳濁釉，通過(guò)對(duì)配方組成優(yōu)化基礎(chǔ)上獲得釉面效果良好的乳濁釉，同時(shí)對(duì)釉的乳濁機(jī)理進(jìn)行了研究；裴新美、王磊[6]利用四角配料法， 制備了K2O-CaO-MgO-ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系生料乳濁釉，采用適當(dāng)?shù)臒芍贫龋軌颢@得白度和光澤較高的無(wú)鋯乳濁釉，燒成溫度為1180～1220℃，釉面白度76～80°，為分相和析晶共存的乳濁釉。

2.1.4 其他乳濁劑

除了上述一些方法，還有其他一些乳濁劑如；氧化鋯ZrO2，氧化錫（SnO2）、氧化鈰（CeO2）、氧化鈰（CeO2） 和五氧化二銻（Sb2O5）等。一般這些材料都較少用于瓷質(zhì)釉面磚的面釉里，主要有幾個(gè)原因：（1）價(jià)格昂貴，如二氧化鋯、氧化錫和氧化鈰等；（2）燒成溫度，部分乳濁劑在低溫下才能發(fā)揮乳濁效果，如五氧化二銻Sb2O5，一般在低于950℃或者搪瓷中使用。

2.2 增白劑

2.2.1 高白氧化鋁

煅燒氧化鋁常用于陶瓷釉料當(dāng)中，常用晶型為α-Al2O3，純度98.5%以上。加入面釉當(dāng)中能夠提高釉料的白度、溫度、硬度以及耐化學(xué)腐蝕性能。行業(yè)當(dāng)中經(jīng)常使用高白氧化鋁等量替換煅燒氧化鋁，起到提高面釉白度的作用。高白氧化鋁晶型中含有未完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3晶型的氧化鋁，因此在實(shí)際使用過(guò)程中，無(wú)法全部替換煅燒氧化鋁，否則易造成釉漿性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致觸變和釉面針孔等缺陷。

2.2.2 精選礦物料

面釉當(dāng)中含有的礦物料主要為長(zhǎng)石、石英、煅燒高嶺土和高嶺土等，這幾個(gè)原料占到面釉配方70%以上。為降低成本，減少硅酸鋯加入量，調(diào)試配方時(shí)可以盡量選用高品位高白度的長(zhǎng)石、石英料等。如常規(guī)的石英白度普遍85°，如選用白度為90°的石英，可以達(dá)到減少硅酸鋯的目的。

2.2.3 復(fù)合鋯

復(fù)合鋯是為了迎合陶瓷廠降低生產(chǎn)成本而開發(fā)的一種產(chǎn)品，一般是將硅酸鋯和長(zhǎng)石、石英或高嶺土等一種或者幾種料進(jìn)行簡(jiǎn)單的混合，抑或是采用兩種或幾種不同地區(qū)不同含量的鋯英砂混合后磨細(xì)后獲得，一般以鋯含量多少來(lái)區(qū)別產(chǎn)品，如50鋯。復(fù)合硅酸鋯成本要低于硅酸鋯，因此終端售價(jià)也大大低于硅酸鋯，但是其使用過(guò)程中效果并不好，性價(jià)比低，現(xiàn)在已經(jīng)基本很少采用此類產(chǎn)品。

2.2.4 合成高白的鋯白熔塊

將鋯英砂按一定比例引入到熔塊當(dāng)中，在熔塊爐中燒制，水淬后制備一種鋯白熔塊，將鋯白熔塊烘干破碎后作為瓷磚面釉的原材料加入到配方當(dāng)中，達(dá)到面釉增白的目的。此方法仍然是利用鋯的高折射率形成乳濁效果，制備的乳濁釉釉中存在二氧化鋯晶體，達(dá)到增加白度的目的。

3 未來(lái)乳濁白釉發(fā)展方向

白色瓷磚依然是建筑瓷磚顏色的主流，如卡拉拉白、魚肚白、雪花白、爵士白等等，這些暢銷產(chǎn)品都是以白色作為底色。因此白度高，成本低，發(fā)色好的面釉依然是技術(shù)需要研發(fā)深入的方向。結(jié)合當(dāng)下大環(huán)境，一方面市場(chǎng)環(huán)境不景氣，各大陶瓷企業(yè)紛紛在卷產(chǎn)能，卷價(jià)格；另一方面是國(guó)家的“雙碳”政策，要求企業(yè)節(jié)能降耗，減少排放。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，很多瓷磚生產(chǎn)企業(yè)都提出低溫快燒的“雙零”瓷磚的要求。

為符合生產(chǎn)實(shí)際情況，各大頭部陶瓷企業(yè)陸續(xù)在開展對(duì)在燒成溫度1100℃及以下，吸水率為“雙零”的瓷磚開發(fā)。釉料方面為迎合陶瓷廠需求，面釉減少硅酸鋯，降低生產(chǎn)成本，可考慮以TiO2、Zr/Ti或者Ti/P2O5體系為主，應(yīng)用于瓷磚釉面磚的乳濁釉。主要是金紅石的二氧化鈦在低溫下乳濁性良好，ZrO2或者P2O5能夠很好的促進(jìn)TiO2的乳濁。

4 結(jié)語(yǔ)

保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本永遠(yuǎn)是技術(shù)和開發(fā)人員的研發(fā)方向，本文闡述了瓷質(zhì)釉面磚面釉增白的機(jī)理并介紹常用增白手段和方法，提出降低面釉成本的可行性方向和原理，希望能為廣大陶瓷行業(yè)從業(yè)者提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)

[1]郝小勇，范文春.新型乳濁劑（增白劑）及其發(fā)展[J].陶瓷，2013，（2）：9-12

[2]馬小鵬，楊中英，楊紅霞，翟軍浩.陶瓷用無(wú)鋯乳濁劑的研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J].陶瓷，2016，6：45-46

[3]周雅琴，曹春娥，盧希龍，等.分相乳濁釉的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].陶瓷學(xué)報(bào)；2012，33（4）：528-533

[4]馬鐵成主編. 陶瓷工藝學(xué)（第二版）[M]. 北京： 中國(guó)輕工業(yè)出版社，2016.

[5]唐小勇， 元東，李家科等.中高溫?zé)o鋯乳濁釉的研制[J].中國(guó)陶瓷工業(yè)，2021，28（3）：7-10

[6]裴新美，王磊.無(wú)鋯乳濁釉的研究[J].佛山陶瓷.2010，20[9]：14-16

Study on the Ceramic Glaze Tiles Whiteness

RAO Pei-wen， DAI Jian-bin， WEI Ming-hui， ZHOU Jun， LUO Cheng-jian

（Foshan Create-tide Co.， Ltd ， Foshan 528000）

Abstract： The Real Estate industry is declining， and the development of the ceramic tile industry is also slowing down or even shrinking. In order to improvFE9BnjywnS2pEHjrGRzEqQ==e the market competitiveness and market shares， Ceramic enterprises are seeking methods to reduce costs and increase efficiency in various way. This paper introduces the raw materials commonly used for increasing the whiteness of surface glaze in porcelain glazed tiles， and the theory was described. The methods to improve the whiteness of surface glaze， reduce the amount of zirconium silicate and the production cost were also pointed out.

Keywords： Surface glaze; Zirconium Silicate; Whiteness