余國明 王貴生 李少平 王 勇

（廣東宏陶陶瓷有限公司，廣東佛山528000）

0 前言

陶瓷磚家族中的一個大類--釉面磚，它具有多色彩、多變化等優(yōu)勢，使其在家居裝修中擔(dān)任著極為重要的角色，是廚房、衛(wèi)生間、陽臺等空間裝飾的主力軍，這些私密空間更追求藝術(shù)品位，更追求時裝化[1]。釉面磚表面裝飾技術(shù)有絲網(wǎng)印刷、膠輥印刷，與絲網(wǎng)印花比較，膠輥印花無網(wǎng)格痕跡，仿真程度高，但一般只限于平面印刷[2-4]。因此，目前釉面磚局限于平面，與個性化的需求存在矛盾。最新發(fā)展的噴墨打印技術(shù)摒棄了膠輥印花的缺點，可在凹凸面上噴墨印刷和易于實現(xiàn)個性化裝飾，已在釉面磚裝飾中獲得廣泛應(yīng)用[2,3]。但噴墨打印也有其缺點：（1）墨水色彩缺乏暖調(diào)顏色[2]；（2）打印速度較慢；（3）噴墨打印設(shè)備的購置和維護費用相當(dāng)高。

本工作研究在不對現(xiàn)有釉面磚配方及生產(chǎn)工藝參數(shù)做出重大改變的前提下，采用高清三維膠輥印刷技術(shù)進行凹凸釉面磚裝飾，探討成型工藝、粉料顆粒級配、釉料性能等工藝因素對凹凸釉面磚三維膠輥印花效果的影響，期望通過相關(guān)工藝參數(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)凹凸面高清的石材天然紋理的印刷效果。

1 試驗

1.1 坯體制備

噴霧造粒后粉料采用沖壓成型制備面磚素坯，在坯體表面形成凹凸圖案（磚面凹凸位高低差為1.5～6.0mm）。坯體配方為：A類高溫瓷砂16%，B類高溫瓷砂20%，廢磚坯3%，拋光廢渣18%，釉面磚污泥廢渣10%，黑粘土15%，白粘土5%，石片土10%，硅灰石3%。成型后坯體先在80～220℃干燥20～25min，然后在1100℃素?zé)?jīng)素?zé)笈黧w的吸水率為17～19%。

1.2 釉料組成及配方

1.2.1 釉用原料

主要釉用原料及其化學(xué)組成見表1。

1.2.2 底釉和面釉配方組成

底釉配方為：D6熔塊24.3%，長石粉6.8%，燒滑石30.0%，氧化鋁6.6%，硅酸鋯6.6%，石英8.0%，高嶺土7.7%，其它10%；面釉配方為：M16熔塊41.7%，T88熔塊33.8%，M28熔塊9.8%，T108熔塊9.8%，高嶺土4.9%。底釉和面釉的化學(xué)組成見表2。

1.3 花釉的制備

首先將印油、基礎(chǔ)釉粉、色料，按一定比例混合球磨制備成花釉，再采用本公司專門設(shè)計的雙層膠輥在凹凸磚面上進行印花，最后進行釉燒。最高釉燒溫度為1135℃，釉燒時間80～90min。

2 結(jié)果分析與討論

表1 釉用原料化學(xué)組成Tab.1 Chemical compositions of glaze materials

表2 底釉化學(xué)組成Tab.2 Chemical compositions of base and surface glazes

2.1 成型工藝的研究與粉料粒度的優(yōu)化

為實現(xiàn)凹凸效果，釉面磚坯表面設(shè)計成凹凸圖案，若采用傳統(tǒng)的反打成型工藝（磚表面朝下，背面朝上），一是脫模困難，壓制好的產(chǎn)品在推出模框時易將凸位的邊角位推變形，甚至產(chǎn)生破損，影響凹凸效果及沖壓質(zhì)量；產(chǎn)品在生產(chǎn)線的輥棒上運行時會因凹凸不平而產(chǎn)生震動從而破壞凹凸效果及出現(xiàn)裂坯、爛坯；同時模具磨損快，且沖壓的速度不能快，制約了生產(chǎn)。二是凹凸位差別大時，若采用反打成型，磚坯表面厚薄不同位置的磚坯致密度相差過大，造成素坯的凹凸位吸水率差別大，影響淋釉質(zhì)量。因此，為了保證產(chǎn)品的凹凸效果及提高沖壓的成品率，穩(wěn)定生產(chǎn)，本工作通過反復(fù)實驗，突破傳統(tǒng)反打工藝思維定勢，采用磚表面朝上的正打成型工藝。

采用反打工藝進行半干壓成型操作時，產(chǎn)生的振動會使較細的粉料通過大顆粒的間隙向下運行，從而可保證成型后下表面（磚正面）光滑平整，這也是采用反打工藝的的原因之一。但本試驗使用相同顆粒級配的粉料，采用正打工藝時，發(fā)現(xiàn)成型后坯體經(jīng)素?zé)?，坯面有明顯的大顆粒，特別粗糙，經(jīng)釉線淋釉后，釉面有波紋釉、釉泡等釉面缺陷，不符合企業(yè)對陶瓷釉面磚釉面缺陷的控制要求。因此，為滿足正打新工藝要求，本工作通過對噴霧塔噴片、旋流片及柱塞漿磚進行調(diào)整，從而對粉料的顆粒級配進行優(yōu)化。正打新工藝與傳統(tǒng)反打工藝所用粉料的顆粒級配如表3所示。可見，優(yōu)化后的粉料粒度較傳統(tǒng)工藝所用粉料更細小，按此粉料成型出的磚坯表面光滑，淋釉后釉面無明顯缺陷產(chǎn)生。

2.2 釉料性能參數(shù)的優(yōu)化

凹凸釉面磚坯表面凹凸設(shè)計，給施釉工序帶來了極大的困擾，普通釉料使用時，凹位易積釉，凹凸連接處易產(chǎn)生露底、縮釉、裂釉、流釉等缺陷，且印花時面釉吸附不牢，易粘粉，產(chǎn)生白點白邊，凹凸效果不好，立體感不強。

為改變這種狀況，本工作對釉料性能進行了優(yōu)化，結(jié)果表明適當(dāng)?shù)貙⒂粤系暮式档?，提高釉料的比重與粘度，生產(chǎn)的凹凸釉面磚立體感強，圖案紋路清晰，仿石效果逼真。調(diào)整前后釉料性能對比見表4。

表4 釉料工藝參數(shù)Tab.4 Technical parameters of glazes

表5 專用印油配方組成Tab.5 Recipe of the printing ink

表6 不同花釉配方組成和性能Tab.6 Recipes and properties of different roller printing glazes

2.3 印刷花釉的研發(fā)

試驗發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有印油制備印刷花釉時，由于印油聚合力、潤滑性不好，不能夠在凹凸不平的磚面上印刷出完整清晰的圖案。分析發(fā)現(xiàn)，釉面磚由于凹凸位高度差較大，膠輥的材質(zhì)軟，下壓高度大，輥筒與磚面的摩擦力大，如要保證印刷的圖案網(wǎng)點不受外力的作用而變形和避免在膠輥上的網(wǎng)孔因外力的擠壓而變形時花釉難于填充的問題，必須保證花釉有較高的聚合力和彈性，以確保在外力作用下不變形不軟蹋；同時還要求其潤滑性好、滲透力強，以保證花釉能夠填充到膠輥因受外力作用而變形的網(wǎng)孔內(nèi)，并在與釉坯接觸時瞬間將網(wǎng)孔內(nèi)的花釉印在磚面上而形成清晰完整的圖案[5]。

圖1 不同配方組成花釉的裝飾效果Fig.1 Decorative effects of different roller printing glazes

花釉主要由釉粉、色料、印油組成。因此，為制備滿足凹凸面磚膠輥印刷工藝要求的花釉，印油的性能非常關(guān)鍵。結(jié)合現(xiàn)有普通印油的性能，本工作通過多次試驗，研制出性能優(yōu)異的專用印油，在此基礎(chǔ)上調(diào)配出適合高清三維凹凸釉面磚膠輥印花裝飾工藝所需的花釉。專用印油的配方組成見表5，其比重為1.07，粘度為450 mPa·s。不同花釉配方組成及其相應(yīng)的印花效果分別如表6和圖1所示。

從圖1可見，1#花釉印花效果很差，凹位完全沒有圖案，紋理不清，有大量白點；2#花釉印花效果不理想，凹位可見少量圖案但模糊不清，紋理不清晰，有大量白點；3#花釉印花效果不太理想，凹凸位連接處圖案連續(xù)，紋理圖模糊，且有白點；4#花釉印花效果較好，凹凸位高度差小的產(chǎn)品凹凸位連接處圖案連續(xù)，紋理清晰，但凹凸位高度差大的產(chǎn)品凹位印不到花（圖1d）；5#花釉印花效果較好，凹凸位高度差小的產(chǎn)品凹凸位連接處圖案連續(xù)，紋理清晰，但凹凸位高度差大的產(chǎn)品凹位圖案模糊且有白點（圖1e）；6#花釉印花效果好，凹凸位高度差達6mm的磚面上圖案清晰，凹凸位連接處圖案連續(xù)不間斷，仿古效果逼真，成品在40倍帶高刻度的放大鏡下觀察，網(wǎng)點呈規(guī)整的小圓點，間距一致，可清楚的看出網(wǎng)點密集統(tǒng)一的分布在一條直線上，在圖案密集處每毫米線段上可見不少于4個網(wǎng)點，完全達到高清三維凹凸釉面磚所要求的圖案清晰度。

3 結(jié)論

采用高清三維膠輥印刷技術(shù)，成功實現(xiàn)了凹凸釉面磚表面高清的石材天然紋理的印刷效果，突破了傳統(tǒng)技術(shù)的約束。開發(fā)的高清三維凹凸釉面磚產(chǎn)品散發(fā)出能工巧匠精雕細琢后的天然石材獨有的韻味，增強的浮雕表現(xiàn)力，極大地豐富了釉面磚的裝飾效果。凹凸釉面磚的出現(xiàn)滿足了人們對高品味和個性化生活環(huán)境的追求，將成為釉面磚中的新寵，市場前景廣闊。

1黃惠寧.中國墻地磚產(chǎn)品的發(fā)展趨勢與策略分析.佛山陶瓷, 2008,(12):1～7

2吳建青,尹虹.建筑衛(wèi)生陶瓷技術(shù)展望.中國陶瓷,2006,39(1): 32～34

3俞康泰.從意大利國際陶瓷展會看瓷磚裝飾技術(shù)的發(fā)展和動向.中國陶瓷,2005,41(1):7～8

4余國明.高檔無光凸印花釉的試制.中國陶瓷工業(yè),2001,8(2): 43～45

5楊潔,張勇,易志慧等.陶瓷印油表面張力變化的研究.中國陶瓷,2006,42(4):31～35