摘 要:日用陶瓷目前多使用小膜花紙進(jìn)行裝飾,花紙經(jīng)800℃左右烤燒后,容易出現(xiàn)爆花、脫落、裂紋、變色、起泡等缺陷,本文對這些烤花缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了相關(guān)的解決措施。
關(guān)鍵詞:日用陶瓷;小膜花紙;缺陷
1前 言
我國的日用陶瓷大多采用花紙裝飾,通?;堁b飾可分為三種:釉上花紙、釉中花紙和釉下花紙,三種裝飾方法各具特點(diǎn)。本文主要敘述目前在各陶瓷產(chǎn)區(qū)應(yīng)用最廣泛的釉上花紙裝飾,釉上花紙可分小膜花紙和大膜花紙兩種,兩者最簡單的區(qū)分方法是:小膜花紙需浸泡在水中后才可裝飾,而大膜花紙則不需要。
釉上小膜花紙裝飾的烤燒溫度一般在750~850℃范圍內(nèi),隨著節(jié)能的要求和降低成本的壓力,烤花溫度通常在800℃左右。
2小膜花紙裝飾常見缺陷分析
2.1 顏料剝落
現(xiàn)象:指花紙烤燒后,顏色部分或全部從陶瓷釉面上脫落,見圖1。
原因分析:陶瓷釉與顏料之間的熱膨脹系數(shù)相差太大,特別是當(dāng)顏料層印刷較厚時,更容易出現(xiàn)剝落缺陷。在紅色釉面、寶藍(lán)色釉面的陶瓷上裝飾花紙時,出現(xiàn)顏料剝落的幾率比較高。
解決方法:
(1) 挑選使用合適的顏料(如更換顏料系列或生產(chǎn)廠家);
(2) 顏色層印刷盡量薄些;
(3) 向顏料中加入約20%的合適熔劑,以降低其熱膨脹系數(shù)。
2.2 黑點(diǎn)或棕點(diǎn)(含鎘顏料)
現(xiàn)象:含鎘顏料(紅色、黃色)在烤燒后出現(xiàn)黑點(diǎn)或者棕色圈,見圖2。
原因分析:釉層或顏料中含有雜質(zhì),通常是由鐵或銅的雜質(zhì)顆粒引起的。
解決方法:
(1) 清除顏料中含鐵或銅的有害雜質(zhì)(顏料廠檢查);
(2) 釉料或坯體中的雜質(zhì),可通過使用清潔原材料來預(yù)防(陶瓷廠檢查);
(3) 烤燒時保持充足的氧化氣氛,加強(qiáng)通風(fēng)、降低裝窯密度也可減少該缺陷的發(fā)生(烤花廠檢查)。
2.3 顏色濺污到臨近區(qū)域
現(xiàn)象:在烤燒過程中,顏色顆粒從裝飾區(qū)域揮發(fā)并沉積到別的地方,造成顏色濺污,見圖3。
原因分析:在花紙上面或者下面,有片狀的糊精渣滓殘留,特別是顏色層較厚時更明顯。
解決方法:
(1) 貼花時一定要徹底刮平花紙并擦凈花紙表面;
(2) 經(jīng)常更換浸泡花紙的水;
(3) 使用表面光滑的花紙;
(4) 使用專門的花紙固定劑,以使花紙更好地與裝飾基體結(jié)合。
2.4 大斑點(diǎn)和裂紋
現(xiàn)象:裝飾圖案中出現(xiàn)大斑點(diǎn)、裂紋或表面不平整,見圖4。
原因分析:花紙沒有完全與裝飾基體結(jié)合好,花紙下面殘留的水和糊精,導(dǎo)致顏料烤燒后表面不平滑。
解決方法:貼花時認(rèn)真仔細(xì),保證與基體結(jié)合牢固,烤燒后就不會出現(xiàn)此類缺陷。
2.5 陶瓷制品表面有污點(diǎn)
現(xiàn)象:花紙?jiān)诳緹?,在表面可看到明顯的污點(diǎn),見圖5。
原因分析:在窯爐內(nèi)襯中沉積吸附的一些鉛或鉛鎘混合物,有一部分會脫離窯爐內(nèi)襯,滴落到窯車的陶瓷制品上。
解決方法:推薦使用清潔的窯爐。
2.6 顏料烤燒后偏離正常顏色
現(xiàn)象:顏料在烤燒后,偏離正常顏色。
原因分析:
(1) 對于Cd/Se、金紅、桃紅類(對溫度比較敏感)顏料來說,如果窯爐中溫度分布不均勻,對顏料的發(fā)色有明顯不利影響;
(2) 烤花時裝窯太密,導(dǎo)致窯爐內(nèi)溫度分布很不均勻。
解決方法:
(1) 如果陶瓷制品使用了對溫度敏感的顏料進(jìn)行了裝飾,則需保證溫度的均勻性,使產(chǎn)品在窯爐的同一位置進(jìn)行燒成(比如窯爐中部);
(2) 裝窯密度不能太大,否則溫度不均勻。
2.7 裝飾圖案部分無光
現(xiàn)象:在花紙裝飾區(qū)域,出現(xiàn)片狀無光或無光點(diǎn)。
原因分析:
(1) 浸泡花紙的水中含有太多糊精;
(2) 貼花時沒有把水充分排除干凈。
解決方法:
(1) 浸泡花紙的水要經(jīng)常更換;
(2) 貼花紙時,要擦干花紙表面的水(可用擰干水的濕布擦)。
2.8 無光
現(xiàn)象:顏料裝飾區(qū)域在烤燒后表面不亮、無光。
原因分析:
(1) 釉上裝飾花紙顏色層印刷如太薄,由于熔劑揮發(fā),顏料不能被熔劑包裹,不能在顏料表面形成一個密封的光滑表面;
(2) 當(dāng)顏料層的印刷厚度太大時,如烤花溫度不夠,也易導(dǎo)致釉面無關(guān);
(3) 烤花溫度偏低,顏料不能形成均一熔融的玻璃體;
(4) 顏料析出晶體(無鉛顏料、釉中彩含鈷顏料有時候會出現(xiàn));
(5)在電加熱的窯爐中,有時會通入水蒸汽以提高釉上顏料的耐蝕性能。此時,有機(jī)物的燃燒揮發(fā)受到阻礙,進(jìn)而會影響甚至改變窯爐的氧化氣氛,從而在顏料裝飾區(qū)域出現(xiàn)大量針孔,近似無光。
解決方法:
(1) 適當(dāng)提高顏料層的印刷厚度,如降低顏料過篩的網(wǎng)目數(shù)、增加一次印刷次數(shù)等,必要時可混入適量熔劑;
(2) 當(dāng)顏料層的印刷厚度太大時,要適當(dāng)減薄,如有必要可提高燒成溫度;
(3) 顏料如與所設(shè)定的溫度范圍不匹配,可選擇其它合適的顏料,或者仍用該顏料,但提高烤燒溫度。要通過實(shí)驗(yàn)來確定合適的烤燒溫度和燒成周期;
(4) 在顏料中混入白色或印刷一層底白,來穩(wěn)定顏料的發(fā)色;
(5) 在升溫階段加強(qiáng)控制,確保有機(jī)物完全揮發(fā)掉;優(yōu)化通入水蒸汽的數(shù)量。
2.9 針孔/起泡
現(xiàn)象:在顏色表面出現(xiàn)針孔,或者顏色起泡,見圖6。
原因分析:
(1) 顏料膏體中調(diào)墨油比例太低,顏料不能形成所需要的表面,從而不能以最適宜的方式覆蓋裝飾基體。在升溫階段,由于花紙中調(diào)墨油用量少,調(diào)墨油中粘合劑和可塑劑的含量就偏低,導(dǎo)致花紙不能與陶瓷基體緊密粘合在一起,在花紙和基體間存在空隙,在燒成時也不能填平,烤燒后形成針孔;
(2) 貼花時不仔細(xì),沒有把花紙刮平、把水排凈;
(3) 印刷小膜花紙所用的底紙表面不光滑、不平整;
(4) 花紙印刷后,烘干溫度太高,花紙出現(xiàn)氣泡或者花紙中成膜介質(zhì)減少;
(5) 釉層表面有缺陷,阻礙顏料平穩(wěn)流動。對于表面張力比較高的顏料,如含鈷的顏料,這種情況比較明顯;
(6) 調(diào)墨油和顏料不匹配,或者對調(diào)墨油有特殊要求。如對于浮雕顏料和玻璃顏料,需用專用的調(diào)墨油;
(7) 花紙沒有和無光釉充分粘合,兩者之間存有空隙;
(8) 花紙存放時間太長,印刷介質(zhì)中的熔劑和可塑劑已完全揮發(fā)掉;
(9) 用塑料薄片作為花紙的襯紙(用來隔開花紙)時,塑料薄片會吸收封面油中的熔劑和可塑劑,從而導(dǎo)致花紙變脆。
解決方法:
(1) 提高顏料對調(diào)墨油的比例,對于平版印刷,標(biāo)準(zhǔn)的料油比是100:50~100:70。如果所用調(diào)墨油的粘度太低,應(yīng)該換用具有一定觸變性的調(diào)墨油。如果印刷后顏色太淺,可以再重復(fù)印一次,或者換用低目數(shù)的網(wǎng)版。對于已經(jīng)印刷好的花紙,在花紙表面再印一層合適的修復(fù)劑,花紙也能重新使用。另外,在浸泡花紙的水中加入可塑劑,也能減少花紙燒烤后出現(xiàn)針孔;
(2) 徹底刮平花紙;
(3) 使用質(zhì)量好的底紙;
(4) 花紙的烘干溫度不能超過40℃;
(5) 在顏料上面套印一層熔劑,或在顏料中混入低熔點(diǎn)的顏料或熔劑,以降低其粘度,同時要選用表面光滑的釉層;
(6) 對于浮雕顏料,要使用專用的調(diào)墨油;
(7) 浸泡花紙的水中加入可塑劑或者使用防爆劑;
(8) 在花紙表面重新印一層修復(fù)劑,印好后的花紙應(yīng)在一個月內(nèi)使用完畢,或者現(xiàn)用現(xiàn)套印。使用高質(zhì)量的調(diào)墨油(非揮發(fā)性物質(zhì)含量高)印刷的花紙,保存時間可以更長一些;
(9) 使用蠟紙(表面有穩(wěn)定阻斷涂層)作為花紙的襯紙,或者在花紙表面印刷一層阻斷劑。
2.10 顏色表面產(chǎn)生裂紋
現(xiàn)象:烤燒后,在顏色表面產(chǎn)生頭發(fā)絲狀裂紋,見圖7。
原因分析:
(1) 顏料的熱膨脹系數(shù)比釉的膨脹系數(shù)高太多,容易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象,當(dāng)顏料層較厚時情況更嚴(yán)重;
(2) 上層的顏料比下層顏料/釉的熔融溫度更高(如骨瓷、?;?,在燒成過程中,上層顏料不能按照它所需的速度擴(kuò)張,在熔融之前已經(jīng)產(chǎn)生裂紋;
(3) 釉層中有細(xì)小的、幾乎看不見的微裂紋。在燒成過程中,由于熱膨脹,顏料同樣會產(chǎn)生裂紋,并且不能重新流平到一起(在加熱過程中產(chǎn)生的裂紋邊緣圓滑;在冷卻過程中形成的裂紋邊緣較鋒利);
(4) 在貼花之前或貼花過程中,花紙產(chǎn)生了折痕或已被損壞,特別是顏色層較厚時,在燒成過程中顏料不能重新流平到一起,從而產(chǎn)生裂紋;
(5) 作為襯紙的蠟紙表面有折痕,在花紙的顏色表面留下烙印。
解決方法:
(1) 選擇合適的顏料,顏色印刷盡量薄一些(燒成之前厚度小于20?滋m)。如有必要,可向顏料中加入低膨脹系數(shù)的熔劑;
(2) 使用低熔點(diǎn)的顏料,或者向顏料中混入低熔點(diǎn)的熔劑,或者在顏料上面印一層罩層;
(3) 調(diào)整釉的膨脹系數(shù),使其與坯體相匹配。特別是在石英晶型轉(zhuǎn)化溫度附近(573℃),要放慢加熱和冷卻速度,以有效避免釉裂;
(4) 處理花紙時要特別小心,確?;埰椒€(wěn)放置。
2.11 大面積裝飾中產(chǎn)生的裂紋
現(xiàn)象:在裝飾面積較大、顏色印刷較厚時產(chǎn)生的裂紋,見圖8。
原因分析:
(1) 無鉛顏料印刷較厚且裝飾面積較大時,花紙沒有足夠的柔韌性,在貼花時已產(chǎn)生裂紋,烤燒后便顯現(xiàn)出來;
(2) 采用UV燈干燥花紙時沒有控制好,使花紙干燥過度。
解決方法:
(1) 使用可塑劑或有機(jī)固體含量高的調(diào)墨油(應(yīng)確認(rèn)該產(chǎn)品與顏料是否相匹配);
(2) 使用合適的UV干燥器來干燥花紙。檢查UV燈,調(diào)整花紙?jiān)赨V干燥器中的處理時間。