潘超憲，吳一，王永強，古戰(zhàn)文,，王瑞峰,，劉江義

（1.桂林理工大學(xué)，桂林541004；2.東莞市唯美陶瓷工業(yè)園有限公司，東莞523275；3.江西和美陶瓷有限公司，豐城331132）

1 前言

隨著近幾年建陶產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，拋釉產(chǎn)品以其廣泛多變的題材，豐富的色彩，以及細(xì)膩的紋理贏得市場青睞，不斷擠占拋光磚的市場份額，成為建筑陶瓷市場的主流產(chǎn)品。但是，隨著拋釉磚的不斷推廣，拋釉磚自身存在的缺點也不斷呈現(xiàn)，特別是拋釉磚的硬度及耐磨性能，已成為消費者投訴焦點，也是行業(yè)從業(yè)者的棘手難題。

傳統(tǒng)滲花拋光磚，雖然生產(chǎn)工藝流程簡單，但是滲花拋光磚過程控制極其嚴(yán)格，產(chǎn)品質(zhì)量波動大，由于滲花拋光磚效果不理想造成缺花，圖案不清晰、漏拋、產(chǎn)品陰陽色等問題，嚴(yán)重影響滲花拋光磚產(chǎn)品的質(zhì)量，打擊消費者的購買意愿[1]。

噴墨滲花技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，使拋光產(chǎn)品實現(xiàn)了二次升級，噴墨滲花拋光磚不僅繼承了拋光磚耐磨、防滑、硬度高的優(yōu)點，而且在色彩、層次效果、紋理細(xì)膩方面可以與當(dāng)前流行的拋釉磚相媲美[2]。

本文通過對比不同公司噴墨滲花墨水滲透深度及擴(kuò)散，分析噴墨滲花滲透及擴(kuò)散關(guān)系，探討影響噴墨滲花墨水滲透及擴(kuò)散的主要因素，給噴墨滲花產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)提供參考。

2 影響噴墨滲花墨水滲透及擴(kuò)散的因素探討

2.1 坯體配方

長石、石英和低溫砂等瘠性原料有利于提高面料滲透的能力，而粘土用量過大則導(dǎo)致滲花墨水難以滲透，在坯體配方研發(fā)過程中，須兼顧坯體具有足夠的強度，又能使?jié)B花墨水較好地深入，可適當(dāng)引入坯體增強劑，減少粘土含量，保證磚坯具有較佳的滲透性[3-4]。

2.2 面料工藝

噴墨滲花面料工藝主要有淋釉及壓制兩種，淋釉工藝可將面料均勻轉(zhuǎn)移到坯體表面，干燥后存在較多的毛細(xì)管道，利于滲花墨水滲透。壓制工藝中，受粉料顆粒級配、布料均勻程度、壓機(jī)壓力大小及均勻度影響，滲透深度影響因素較多，在使用壓制工藝生產(chǎn)噴墨滲花產(chǎn)品時，須全面考慮粉料制備及壓制過程影響因素，嚴(yán)格控制各工藝點。

2.3 面料細(xì)度、水分及溫度

面料球磨過細(xì)時，根據(jù)最緊密堆積原理，細(xì)顆粒緊密堆積后，間隙空間較小，滲花墨水很難滲入面料內(nèi)部。水分較大時，水分填充于面料間隙，滲花墨水滲透變?nèi)?。同時，如果面料溫度過高，噴墨時及噴墨后滲花墨水直接揮發(fā)，也會影響墨水滲透效果。需要注意的是大量的滲花墨水揮發(fā)可能會造成噴頭損壞。

2.4 滲花墨水性能

噴墨滲花墨水性能是影響滲花產(chǎn)品滲透深度的重要因素，墨水表面張力、粘度由滲花墨水的本身性能所決定，企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)特點及需求、噴墨花機(jī)及噴頭特點，選擇合適的滲花墨水進(jìn)行生產(chǎn)。

3 實驗方案

3.1 樣品制備

樣品采用兩次布料干壓成型，其中上層為釉用面料，下層為大生產(chǎn)普通坯料，釉用面料原料為工業(yè)純的釉用原料，按配方稱取一定量的原料后，加入合適的CMC、三聚和水球磨至合適的細(xì)度，經(jīng)噴霧造粒后制成。樣品制備的整體流程為壓制坯體（兩次布料）→干燥→噴滲花墨水→噴助滲墨水→燒成。半成品在輥道窯燒成，窯爐最高表溫1187℃，燒成時間75 min。

3.2 實驗儀器

實驗所用設(shè)備見表1。

表1 實驗及檢測設(shè)備

圖1 單色線條紋理

圖2 不同滲花墨水滲透線條寬度數(shù)據(jù)

圖3 不同滲花墨水滲透深度數(shù)據(jù)

3.3 滲花墨水?dāng)U散及滲透性實驗原理

（1）設(shè)計 0.5 mm、1 mm、2 mm單色線條紋理（圖 1），線條灰度為100%；

（2）噴墨機(jī)打印通道順序：藍(lán)棕棕黃黃+助滲，不同廠家滲花墨水與助滲墨水交叉組合實驗；

實驗噴墨機(jī)打印墨水和助滲透劑后放置半小時入窯，燒成后，通過顯微鏡精確測量線條寬度（如圖2）。同時垂直線條切割，砂紙?zhí)幚頂嗝婧?，通過顯微鏡精確測量滲花墨水下滲深度，獲得墨水滲透深度數(shù)據(jù)（如圖3）。

（3）實驗?zāi)疄锳、B、C三個不同公司的滲花墨水；

4 實驗結(jié)果與討論

4.1 實驗測量結(jié)果

表2 B公司滲花墨水?dāng)U散性實驗數(shù)據(jù)

表3 B公司滲花墨水滲透性實驗數(shù)據(jù)

通過數(shù)據(jù)對比，擴(kuò)散比例與滲透深度存在線性關(guān)系，滲透越深，擴(kuò)散越嚴(yán)重，不同顏色的滲花墨水滲透與擴(kuò)散不一致。

滲花墨水的滲透能力為顏色墨水滲透能力+助滲墨水助滲效果復(fù)合疊加的結(jié)果，不同的滲花墨水與助滲墨水組合，滲透深度均存在差異。

4.2 實驗結(jié)果與討論

（1）通過數(shù)據(jù)對比，不同公司和不同顏色的滲花墨水滲透深度存在差異，單色滲花墨水滲透深度總體趨勢：棕色＞藍(lán)色＞黃色。

（2）通過表4數(shù)據(jù)對比，在顏色墨水與助滲墨水交叉實驗中發(fā)現(xiàn)，滲花墨水的滲透能力為顏色墨水滲透能力+助滲墨水助滲效果復(fù)合疊加的結(jié)果，其中助滲墨水占主導(dǎo)地位，實驗表明B公司助滲墨水助滲深度略大于C公司助滲墨水。單色滲透能力弱可以通過選擇適當(dāng)?shù)闹鷿B墨水，改善滲花墨水的滲透深度。

（3）通過墨水實驗的滲透及擴(kuò)散綜合對比，滲花墨水的滲透深度與擴(kuò)散成正比，從表2、表3數(shù)據(jù)分析，墨水在滲透越深時，其對應(yīng)線條擴(kuò)散越嚴(yán)重。其次，線條越細(xì)，其擴(kuò)散越嚴(yán)重。以表2為例，B公司棕色墨水在噴印100%灰度助滲墨水后，原始寬度0.5 mm線條擴(kuò)散至0.841 mm，擴(kuò)散比例為68.2%，原始寬度1 mm線條擴(kuò)散至1.267 mm，擴(kuò)散比例為26.7%，而原始寬度2 mm線條擴(kuò)散至2.233 mm，擴(kuò)散比例為11.6%，由此可見，線條越精細(xì)，擴(kuò)散越嚴(yán)重。

表4 滲花墨水與助滲墨水組合實驗

5 結(jié)論

本實驗系統(tǒng)地研究了噴墨滲花墨水滲透及擴(kuò)散現(xiàn)象，對噴墨滲花產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。傳統(tǒng)滲花磚存在色差、陰陽色等問題，噴墨滲花磚通過滲花顏色墨水與助滲墨水組合，不僅在色域上優(yōu)于傳統(tǒng)滲花拋光磚，甚至可與拋釉產(chǎn)品花色相媲美。同時，通過噴墨機(jī)控制滲花墨水與助滲墨水組合，可以獲得具有一定滲透深度且無色差、無陰陽色的產(chǎn)品。

噴墨滲花因為滲透，客觀存在不同程度的擴(kuò)散問題，通過兩者關(guān)系研究，在研發(fā)比較粗獷的產(chǎn)品時，其產(chǎn)品效果受擴(kuò)散影響較小，而研發(fā)比較精細(xì)的產(chǎn)品時，擴(kuò)散問題嚴(yán)重影響產(chǎn)品效果，企業(yè)在開發(fā)噴墨滲花產(chǎn)品時應(yīng)避開研發(fā)清晰度高、紋理細(xì)膩的產(chǎn)品，合理利用噴墨滲花滲透和擴(kuò)散特點，開發(fā)粗狂、墨韻類型的產(chǎn)品，將噴墨滲花的劣勢轉(zhuǎn)變成優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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[2]張翼,石教藝.陶瓷滲花墨水的性能及研究狀況 [J].佛山陶瓷,2016,26(8)：1-3.

[3]朱詠梅.淺析影響滲花拋光磚滲花效果的因素[J].陶瓷,2005(4)：39-41.

[4]石小軍,巫輔庵.淺述影響滲花磚滲花效果的因素[J].佛山陶瓷,2012(9)：20-23.