彭濱
摘 要:干粒釉陶瓷磚的研制涉及到陶瓷坯體基料的研究、坯體與面釉適應(yīng)性的研究、保護釉的研究、有色干粒的研究、不同膠水灰度粘附干粒量的研究、有色干粒與透明干粒兼容性的研究以及窯爐燒成制度的研究。本文僅從透明熔塊顆粒級配和熔塊布撒量對毛孔的影響、色度值對比分析、固定劑等方面進行研究,得出采取兩種不同干粒進行疊加,透明熔塊對釉層中所形成的毛孔影響最大,同時篩選出優(yōu)質(zhì)特殊效果干粒釉的生產(chǎn)工藝配方。
關(guān)鍵詞:干粒;透明熔塊;顆粒級配;布撒量
1 前 言
目前,建陶行業(yè)多家企業(yè)都在開發(fā)干粒釉產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中,大多數(shù)企業(yè)還是使用透明干粒釉為主,以透明干粒熔塊高溫熔融后形成透感十足的釉面效果取代了傳統(tǒng)的拋釉磚。目前市場上推出的產(chǎn)品并不多,以生成晶花的結(jié)晶干粒熔塊大面積使用為主。就目前市場上的拋釉磚而言,對于紋理比較細膩、清晰,色彩比較艷麗的設(shè)計圖案,以傳統(tǒng)的拋釉工藝生產(chǎn),都無法將設(shè)計圖案完美體現(xiàn)出來。
雖然以干粒釉工藝生產(chǎn)全拋類產(chǎn)品時,其在生產(chǎn)成本上比傳統(tǒng)的拋釉磚要高一點,但是其所展現(xiàn)出來的鏡面度、透感都是現(xiàn)有拋釉磚無法比擬的。以干粒釉工藝生產(chǎn)出來的干粒全拋產(chǎn)品,其釉面過渡自然、有層次感,版面圖案立體感強、色澤艷麗,釉面質(zhì)感溫潤、手感細膩。對于仿古產(chǎn)品,目前市場上主要以啞光干粒作為仿古磚釉面效果點綴作用,使釉面紋理呈現(xiàn)立體感,從而達到立體仿真的裝飾效果。很少有企業(yè)生產(chǎn)以有色干粒裝飾的產(chǎn)品,主要還是裝飾、點綴自然面的仿古產(chǎn)品。
本文以立體定位干粒布料陶瓷磚為研究方向,以羅馬新石代系列產(chǎn)品陶瓷磚為研究對象,通過對有色干粒與透明干粒兼容性的研究探索,解決由于兩種干粒差異帶來的毛孔、釉層開裂的問題,使得產(chǎn)品釉面具有良好的理化性能。
2 有色干粒與透明干粒兼容性的研究
2.1 透明熔塊顆粒級配對毛孔的影響
由于項目工藝是采取兩種不同干粒進行疊加,透明熔塊對釉層中所形成的毛孔影響最大。干粒熔塊粉料流動性不好時,顆粒之間會存在較多的空隙,而在高溫燒制過程中細顆粒的熔融液就會流動填充到空隙中,在冷卻后易形成凹坑,出現(xiàn)釉面不平的現(xiàn)象。
當顆粒太大(60目以上),在自身的重力作用下會在布撒過程中將下層的有色干粒打散,造成有色干粒層顏色模糊不清。而且顆粒級配過大,干粒與干粒之間的空隙比較大,易在高溫熔融過程中包裹住氣泡,使得釉面在拋光后易形成開口孔。當顆粒太小(250目以下),顆粒堆積的密集度也更高,在燒制過程中不利于氣體的排出,易被包裹在釉層中,從而導致在拋光后釉層中形成很多小毛孔。通過實驗得出透明干粒顆粒級配如下:80目~100目:25%~30%,100目~120目:24%~28%,120目~250目:37%~42%,250目以上:<5%。
2.2 透明熔塊布撒量對毛孔的影響
本試驗在布撒完有色干粒后再覆蓋上一層透明干粒,經(jīng)燒制后拋光獲得高鏡面度的全拋釉產(chǎn)品。當透明干粒量超過一定的范圍時,其在與有色干粒相重疊的地方出現(xiàn)很多氣泡。如果透明干粒量太少,經(jīng)拋光后會出現(xiàn)表面鏡面度不高、釉面不平的現(xiàn)象。根據(jù)膠水灰度與粘附干粒量的實驗可知,有色干粒的布撒量最佳范圍在300 ~400g/m2之間。在布撒透明干粒不同量實驗中可知,其布撒的范圍應(yīng)在700~900 g/m2之間。在綜合考慮兩種干粒的兼容性上,為了尋求兩者合適的范圍,通過實驗對比釉面效果,見表1。
當有色干粒層干粒量保持在300g/m2時,實驗中布撒透明干粒量分別為700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2、750g/m2時,均在拋光后出現(xiàn)拋漏底的現(xiàn)象;而在900g/m2時,其毛孔較800g/m2、850g/m2要多。當有色干粒層干粒量保持在320g/m2時,透明干粒分別布撒干粒量為700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2時,出現(xiàn)拋光漏底的現(xiàn)象;在750g/m2時釉面偶爾會出現(xiàn)黃邊現(xiàn)象;當透明干粒量達到900g/m2時,其在有色干粒覆蓋的地方拋光后出現(xiàn)很多開口孔。通過上述實驗可知,有色干粒布撒量最佳范圍為300~400g/m2,透明干粒的布撒量最佳范圍為800~850 g/m2。
2.3 色度值對比分析
通過有色干粒裝飾,可實現(xiàn)噴墨打印技術(shù)無法達到的發(fā)色效果,從而使得產(chǎn)品的發(fā)色更加艷麗。表2為有色墨水與有色干粒色度值對比。其中的灰度值,在噴墨打印中對應(yīng)的是墨水打印的灰度,在有色干粒裝飾中表示的是數(shù)碼膠水的灰度值。在表格中L*表示亮暗,+表示偏亮,-表示偏暗;a*表示紅綠,+表示偏紅,-表示偏綠;b*表示黃藍,+表示偏黃,-表示偏藍。
從圖1曲線中可以明顯看出兩者的紅度值并沒有太大的差異,但是黃色干粒在黃色值方面色值幾乎是噴墨打印的2倍。
從圖2曲線中可以明顯看出綠色干粒裝飾色調(diào)要優(yōu)于噴墨打印,而且其藍色色值會隨著膠水灰度的增多而增多,從而將綠色色調(diào)發(fā)得更加翠綠。
從圖3曲線中可以明顯看出藍紫色干粒裝飾的藍色調(diào)值遠遠大于噴墨打印,而且其紅度值也略大于噴墨打印,其紫藍色中略微帶點紅色,使得紫藍色更加艷麗。
從圖4中可看到,在干粒釉層截面中黃色干粒熔塊被裹在下層,但是其顏色反射到了釉層上方,使得整個截面看起來透感中帶著黃調(diào),釉面顏色看起來更艷麗。
2.4 固定劑
在布撒完透明干粒熔塊后直接走釉線,其布撒的干粒熔塊容易被吹走,需在上面噴一層固定劑,固定劑可使用釉料常用的膠水。由于干粒層是熔塊的堆積,為了防止在噴灑過程中,沖擊力過大造成熔塊打散或是局部過多造成釉面有凹坑,需要保證合理的霧化效果。對于噴槍壓力要求不能超過1MPa,噴嘴采用2支,大小為0.43,角度110°。因為固定劑只是起到固定的作用,不需要噴入太多的膠水量。在實際使用中的固定劑與自來水按一定的比例混合,前期實驗中制定3個對比方案,固定劑及其用量見表3。
將噴了固定劑的磚坯放進烘箱中,對比在相同時間、相同溫度下坯體的含水率。圖5中a、b、c分別表示的是3個不同方案含水率與時間變化的曲線圖。噴入的固定劑對于布撒的干粒層來說其噴入的量越大越好,固定的強度也越高。然而在實際生產(chǎn)中,不僅要考慮生產(chǎn)的成本,還要考慮是否滿足生產(chǎn)工藝條件。要求進窯磚坯水分含量控制在0.9%。表4是3個不同方案在相同時間的含水率。
從圖5可知噴入相同釉量時,自來水的占比越大,其水分越容易揮發(fā)。當在10min時,方案1中210g/m2與250g/m2的含水率均低于1.0%,而對于方案2、方案3在此范圍內(nèi)大多數(shù)都是大于1.0%。通過對比可知在方案3中施釉量為210g/m2時與方案1相接近,因此選擇方案3中施釉量為210g/m2作為生產(chǎn)工藝參數(shù)。
3 結(jié) 語
結(jié)合行業(yè)中對于干粒釉產(chǎn)品的開發(fā),實驗研究發(fā)現(xiàn)采取兩種不同干粒進行疊加,其兩種干粒膨脹系數(shù)的差異性及融合后的發(fā)色與毛孔受到顆粒級配、布撒量、色度值、固定劑等方面工藝參數(shù)的影響。其中透明熔塊干粒對釉層中所形成的毛孔影響最大,當透明干粒量超過一定的范圍時,其在與有色干粒相重疊的地方出現(xiàn)很多氣泡。如果透明干粒量太少,經(jīng)拋光后會出現(xiàn)表面鏡面度不高、釉面不平的現(xiàn)象。
通過探索有色干粒熔塊與透明熔塊間的兼容性,研究干粒的顆粒級配、布撒干粒量、形狀以及兩種或是三種以上干粒混合搭配效果,再結(jié)合公司的生產(chǎn)條件選取出發(fā)色、毛孔較好的干粒熔塊。解決了由于兩者干粒差異帶來的毛孔、釉層開裂的問題,使得產(chǎn)品釉面具有良好的理化性能。