周燕

摘 要：目前，陶瓷企業(yè)生產(chǎn)的一種反打微粉的產(chǎn)品存在其線條紋理不一致，表面顏色質(zhì)感單一、無層次感，難以達(dá)到天然石材的質(zhì)感和裝飾效果等問題。同時(shí)，也存在一些廢料處理難的問題，如：廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等直接作為生產(chǎn)垃圾排出，給環(huán)境造成了極大的壓力。本文主要闡述了立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)如何通過改進(jìn)布料技術(shù)工藝，以及在配方中引入廢粉料等方式解決產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中廢料的循環(huán)利用問題。

關(guān)鍵詞：反打微粉；立體顆粒；廢料循環(huán)利用；雕刻輥筒預(yù)壓布料；研究

1 背景

天然的石材是由地質(zhì)運(yùn)動產(chǎn)生的，而陶瓷行業(yè)中的仿石材產(chǎn)品是由多種不同材質(zhì)和狀態(tài)的物質(zhì)相互混合而形成的，主要由石英和方解石晶體在高溫熔融下形成半透明質(zhì)感的片狀或線條狀物質(zhì)，產(chǎn)品冷卻后經(jīng)過切割拋光加工，這些半透明質(zhì)感的物質(zhì)鑲嵌在石材中非常漂亮且質(zhì)感豐潤，具有很強(qiáng)的立體感。目前，天然的納福娜石材就是將半透明質(zhì)感的花紋料和大小、形狀不規(guī)則且層次豐富的立體顆粒鑲嵌于石材中而獲得的。其花紋和線條自然流暢、質(zhì)感豐潤、立體感強(qiáng)，是目前石材市場最受消費(fèi)者歡迎的高檔石材之一。

現(xiàn)有瓷質(zhì)磚微粉布料技術(shù)已從早期的正打微粉發(fā)展到反打微粉，今天又在反打微粉布料技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸出許多新的功能，包括線條布料技術(shù)。雖然現(xiàn)有線條布料技術(shù)與微粉布料技術(shù)結(jié)合，具有較好的裝飾效果，但仍顯得較平淡，線條不自然，線條與微粉布料不能形成和諧統(tǒng)一的效果，質(zhì)感不夠飽滿豐富、立體感及自然質(zhì)感不夠強(qiáng)，不能夠產(chǎn)生大小不一、形狀不規(guī)則且層次隨機(jī)變化的立體顆粒效果，達(dá)不到天然納福娜石材的線條紋理細(xì)致、質(zhì)感飽滿、豐富有層次，且顏色紋路自然的效果。同時(shí)，目前生產(chǎn)反打微粉陶瓷產(chǎn)品也存在一些廢料處理的難題，如：廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等直接作為生產(chǎn)垃圾排出，給環(huán)境造成了極大的壓力。本文主要闡述了立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)如何通過改進(jìn)布料技術(shù)工藝，以及在配方中引入廢粉料等方式，解決陶瓷行業(yè)在生產(chǎn)過程中廢料的循環(huán)利用問題。

2 立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)的研究

2.1 立體顆粒復(fù)合紋理布料的技術(shù)方案

所謂立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)工藝，是在傳統(tǒng)的微粉花紋面料、底料兩次布料及反打微粉布料工藝和線條布料的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。其特征在于，首先采用雕刻輥筒直接在柵格中布入經(jīng)預(yù)壓而成具有層次結(jié)構(gòu)的片狀顆粒料，與柵格中的余料形成不規(guī)則堆積；然后在不規(guī)則堆積表面施布一層或多層薄層粉體，以形成隨機(jī)線條；最后將微粉花紋面料無需經(jīng)過料盒而直接由皮帶布入填滿柵格。

布料工藝方法中的片狀顆粒料制備工藝是：將至少兩種不同面料研磨成微粉，疊層布料、預(yù)壓，制成強(qiáng)度很小的薄片，經(jīng)自然墜落破碎或機(jī)械破碎而成。

使用的微粉布料設(shè)備主要包括：機(jī)架、移動料車、料框、主傳動裝置、多級副傳動裝置、線條料布料裝置、花紋面料布料裝置、底料布料裝置、帶柵格的推料裝置及自動控制系統(tǒng)，還有片狀顆粒料制備及布料裝置。

2.2 立體顆粒復(fù)合紋理布料工藝技術(shù)難點(diǎn)

（1） 通過布料技術(shù)使得多種線條交替變化時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，過渡自然，同時(shí)線條的變化又能與微粉布料之間形成有機(jī)的結(jié)合。

（2） 磚表面質(zhì)感要求飽滿豐富、精細(xì)自然的線條、產(chǎn)生大小不一、形狀不規(guī)則且層次隨機(jī)變化的微粉顆粒效果，立體感及自然質(zhì)感強(qiáng)。即磚體表面存在透明、普通、乳濁等多種透光性不一致的材質(zhì)組成，且這些材質(zhì)組成通過布料進(jìn)行隨機(jī)自然的搭配。

（3） 拋光后磚面的紋路、顏色及立體感和層次感要接近石材，即提取天然石材的特征顏色進(jìn)行搭配組合，使其在色彩上具有“真石”氣質(zhì)。

（4） 在配方中引入廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等，解決產(chǎn)品生產(chǎn)過程中廢料的循環(huán)利用問題。

2.3 立體顆粒復(fù)合紋理配方的目標(biāo)、特點(diǎn)及廢粉料的利用

（1） 確立配方研制目標(biāo)

陶瓷產(chǎn)品為了達(dá)到與天然石材相近的效果，在坯料的研制過程中，需要對不同石材的色澤進(jìn)行仔細(xì)的觀察，以及對市場趨勢進(jìn)行深入的了解。本文選擇以原產(chǎn)意大利的納福娜石材為代表的一類高檔石材為樣板。試圖通過配方調(diào)整、對色、試驗(yàn)及其布料技術(shù)的改進(jìn)，以期達(dá)到既能產(chǎn)生大小不一、形狀不規(guī)則且層次隨機(jī)變化的微粉顆粒效果，又能實(shí)現(xiàn)多種線條交替變化時(shí)隱時(shí)現(xiàn)、過渡自然的仿天然石材拋光磚。

（2） 透明坯料配方及制備立體顆粒的特點(diǎn)

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究，研制出了理想的透明坯料配方。其具有如下特點(diǎn)：

1） 透明料燒成后的透光率高，透光率大于5%。其主要原因在于配方中降低了鋁含量，使莫來石相含量減少；提高了鉀、鎂含量，有利于氧化分解，也有利于氣體的排出。提高鈣、鋰含量，則能促成在成熟溫度前快速燒結(jié)熔融解；引入高塑性和高分散性原料，如：水洗泥、膨潤土、木質(zhì)素、甲基、聚乙烯醇等，以穩(wěn)定泥漿、提高坯體強(qiáng)度。

2） 半干壓成型性能好，在1220℃高溫下快速燒成，拋光后無熔洞、針孔缺陷，防污性能好。其主要原因在于該坯粉配方的膨脹系數(shù)與普通坯料的膨脹系數(shù)相近，有效防止了整磚變形；使用微粉造粒及其顆粒料布料技術(shù)，增加大小不一、形狀不規(guī)則，且層次豐富的立體顆粒效果，且顆粒在干燥燒成時(shí)不會產(chǎn)生顆粒裂。

（3） 在配方中引入廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥的回收料

1） 廢瓷磚粉碎加工后引入到面料的不透明料中和坯體底料中。

2） 微粉廢料直接回收利用，其他廢粉料回收加工后用于坯體底料。

3） 污水沉淀泥經(jīng)過配方試驗(yàn)，調(diào)整配方引入坯體底料中。

（4） 顏色搭配

選取天然的石材為參照，提取其特征顏色，經(jīng)過顏色配制和比例搭配，獲得近似天然石材的顏色搭配效果。

2.4 立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的工藝參數(shù)

原料加工工藝的參數(shù)有： 球磨細(xì)度：0.6±0.2%萬孔篩余；面料水份：6.3±0.3%；線條水份：4.0±0.2%；粉料級配：20目篩上料<0.5%、60目篩上料70%～85%；陳腐時(shí)間：1～2天；沖壓壓力：37±1MPa，單機(jī)沖壓次數(shù)3.2～3.5次/min；燒成產(chǎn)量：5000～6500 m2/日；采用一次燒成工藝，燒成周期為65～80min。

2.5 立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成制度

立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成曲線示意圖如圖1所示。

3 立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)半透明質(zhì)感的花紋鑲嵌效果

現(xiàn)有工藝中是通體采用單一不透光質(zhì)感的反打微粉普通瓷質(zhì)磚色坯，難以體現(xiàn)石材的表面質(zhì)感。本技術(shù)采用的透明料配方燒結(jié)后透光率大于5%，可以模擬出天然石材中的一些石英和方解石晶體形成的半透明質(zhì)感的片狀或線條狀物質(zhì)。技術(shù)產(chǎn)品就是通過透明、普通、乳濁等各種透光性不一致的原料在磚體中疊加，經(jīng)過燒成拋光加工后將這些半透明質(zhì)感的物質(zhì)鑲嵌在拋光磚中而使之產(chǎn)生質(zhì)感豐潤、立體感強(qiáng)且具有聚晶材料的功能，如：提高了耐磨性、硬度、防污性和裝飾功能、健康功能等效果。

3.2 將反打布料、隨機(jī)線條布料和不規(guī)則立體顆粒布料相結(jié)合

現(xiàn)有技術(shù)一般通過在反打微粉布料工藝后印刷較為呆板的圖案，雖然也有市場產(chǎn)品使用了細(xì)線布料手段，但這些布料的細(xì)線都是變化較小，設(shè)計(jì)簡單，不能復(fù)雜精細(xì)化且沒有層次分明的顆粒，難以模擬天然石材的細(xì)節(jié)特征。而本技術(shù)產(chǎn)品具有整體外觀清新，獨(dú)特的工藝實(shí)現(xiàn)片狀顆粒料與線條料、微粉面料同時(shí)布料。形成立體顆粒感強(qiáng)的瓷質(zhì)磚產(chǎn)品。本發(fā)明制備的瓷質(zhì)磚立體顆粒質(zhì)感強(qiáng)、紋理豐富、線條與花紋自然變化流暢。因此，通過本項(xiàng)目的立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)，每件磚不論是圖案、線條還是顆粒都不是固定的。與現(xiàn)有微粉磚表面裝飾紋理相比，更具立體美感和豐富內(nèi)涵，更像天然石材。

3.3 采用雕刻輥筒預(yù)壓布料裝置

項(xiàng)目技術(shù)采用的瓷質(zhì)磚微粉布料工藝是在傳統(tǒng)的微粉花紋面料、底料兩次布料及反打微粉布料工藝的基礎(chǔ)上而進(jìn)行改進(jìn)的，其特征在于，首先采用雕刻輥筒直接在柵格中布入經(jīng)預(yù)壓而成具有層次結(jié)構(gòu)的片狀顆粒料，與柵格中的余料形成不規(guī)則堆積；然后在不規(guī)則堆積表面施布一層或多層薄層粉體，以形成隨機(jī)線條；最后再將微粉花紋面料無需經(jīng)過料盒而直接由皮帶布入填滿柵格。

3.4 配料配方優(yōu)化

項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化了坯料配方，特別是透明料的配方，使其在生產(chǎn)過程中幾乎沒出現(xiàn)熔洞、針孔等產(chǎn)品缺陷，而且由于膨脹系數(shù)一致，磚體的變形度易于控制，不會出現(xiàn)變形和二次變形現(xiàn)象，降低了生產(chǎn)難度，提高了優(yōu)等品率和產(chǎn)量，且產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性、防污性等物理性能都滿足瓷質(zhì)拋光磚的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 實(shí)現(xiàn)廢料循環(huán)利用

在配方中引入廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等，使產(chǎn)品在產(chǎn)生過程中所產(chǎn)生的廢料基本得到回收利用，減輕了對環(huán)境造成的壓力。

4 結(jié)論

通過小試、中試、試投產(chǎn)證明，項(xiàng)目技術(shù)研究開發(fā)方向正確，研究的方法和技術(shù)路線可行，立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求，能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求，研制生產(chǎn)的天然石材拋光磚達(dá)到并超過了預(yù)定效果要求，在裝飾上因其逼真的仿石材紋理、顆粒及線條效果。較之天然石材強(qiáng)度更高，防滑性能更佳，色彩、紋理更加豐富，且無放射性，瓷質(zhì)坯體致密度高，永不變色，不滲污，可適用于各種環(huán)境鋪貼，適宜進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。是替代天然石材最理想、最新一代的陶瓷產(chǎn)品。

2.5 立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成制度

立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成曲線示意圖如圖1所示。

3 立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)半透明質(zhì)感的花紋鑲嵌效果

現(xiàn)有工藝中是通體采用單一不透光質(zhì)感的反打微粉普通瓷質(zhì)磚色坯，難以體現(xiàn)石材的表面質(zhì)感。本技術(shù)采用的透明料配方燒結(jié)后透光率大于5%，可以模擬出天然石材中的一些石英和方解石晶體形成的半透明質(zhì)感的片狀或線條狀物質(zhì)。技術(shù)產(chǎn)品就是通過透明、普通、乳濁等各種透光性不一致的原料在磚體中疊加，經(jīng)過燒成拋光加工后將這些半透明質(zhì)感的物質(zhì)鑲嵌在拋光磚中而使之產(chǎn)生質(zhì)感豐潤、立體感強(qiáng)且具有聚晶材料的功能，如：提高了耐磨性、硬度、防污性和裝飾功能、健康功能等效果。

3.2 將反打布料、隨機(jī)線條布料和不規(guī)則立體顆粒布料相結(jié)合

現(xiàn)有技術(shù)一般通過在反打微粉布料工藝后印刷較為呆板的圖案，雖然也有市場產(chǎn)品使用了細(xì)線布料手段，但這些布料的細(xì)線都是變化較小，設(shè)計(jì)簡單，不能復(fù)雜精細(xì)化且沒有層次分明的顆粒，難以模擬天然石材的細(xì)節(jié)特征。而本技術(shù)產(chǎn)品具有整體外觀清新，獨(dú)特的工藝實(shí)現(xiàn)片狀顆粒料與線條料、微粉面料同時(shí)布料。形成立體顆粒感強(qiáng)的瓷質(zhì)磚產(chǎn)品。本發(fā)明制備的瓷質(zhì)磚立體顆粒質(zhì)感強(qiáng)、紋理豐富、線條與花紋自然變化流暢。因此，通過本項(xiàng)目的立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)，每件磚不論是圖案、線條還是顆粒都不是固定的。與現(xiàn)有微粉磚表面裝飾紋理相比，更具立體美感和豐富內(nèi)涵，更像天然石材。

3.3 采用雕刻輥筒預(yù)壓布料裝置

項(xiàng)目技術(shù)采用的瓷質(zhì)磚微粉布料工藝是在傳統(tǒng)的微粉花紋面料、底料兩次布料及反打微粉布料工藝的基礎(chǔ)上而進(jìn)行改進(jìn)的，其特征在于，首先采用雕刻輥筒直接在柵格中布入經(jīng)預(yù)壓而成具有層次結(jié)構(gòu)的片狀顆粒料，與柵格中的余料形成不規(guī)則堆積；然后在不規(guī)則堆積表面施布一層或多層薄層粉體，以形成隨機(jī)線條；最后再將微粉花紋面料無需經(jīng)過料盒而直接由皮帶布入填滿柵格。

3.4 配料配方優(yōu)化

項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化了坯料配方，特別是透明料的配方，使其在生產(chǎn)過程中幾乎沒出現(xiàn)熔洞、針孔等產(chǎn)品缺陷，而且由于膨脹系數(shù)一致，磚體的變形度易于控制，不會出現(xiàn)變形和二次變形現(xiàn)象，降低了生產(chǎn)難度，提高了優(yōu)等品率和產(chǎn)量，且產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性、防污性等物理性能都滿足瓷質(zhì)拋光磚的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 實(shí)現(xiàn)廢料循環(huán)利用

在配方中引入廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等，使產(chǎn)品在產(chǎn)生過程中所產(chǎn)生的廢料基本得到回收利用，減輕了對環(huán)境造成的壓力。

4 結(jié)論

通過小試、中試、試投產(chǎn)證明，項(xiàng)目技術(shù)研究開發(fā)方向正確，研究的方法和技術(shù)路線可行，立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求，能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求，研制生產(chǎn)的天然石材拋光磚達(dá)到并超過了預(yù)定效果要求，在裝飾上因其逼真的仿石材紋理、顆粒及線條效果。較之天然石材強(qiáng)度更高，防滑性能更佳，色彩、紋理更加豐富，且無放射性，瓷質(zhì)坯體致密度高，永不變色，不滲污，可適用于各種環(huán)境鋪貼，適宜進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。是替代天然石材最理想、最新一代的陶瓷產(chǎn)品。

2.5 立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成制度

立體顆粒復(fù)合紋理產(chǎn)品的燒成曲線示意圖如圖1所示。

3 立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)半透明質(zhì)感的花紋鑲嵌效果

現(xiàn)有工藝中是通體采用單一不透光質(zhì)感的反打微粉普通瓷質(zhì)磚色坯，難以體現(xiàn)石材的表面質(zhì)感。本技術(shù)采用的透明料配方燒結(jié)后透光率大于5%，可以模擬出天然石材中的一些石英和方解石晶體形成的半透明質(zhì)感的片狀或線條狀物質(zhì)。技術(shù)產(chǎn)品就是通過透明、普通、乳濁等各種透光性不一致的原料在磚體中疊加，經(jīng)過燒成拋光加工后將這些半透明質(zhì)感的物質(zhì)鑲嵌在拋光磚中而使之產(chǎn)生質(zhì)感豐潤、立體感強(qiáng)且具有聚晶材料的功能，如：提高了耐磨性、硬度、防污性和裝飾功能、健康功能等效果。

3.2 將反打布料、隨機(jī)線條布料和不規(guī)則立體顆粒布料相結(jié)合

現(xiàn)有技術(shù)一般通過在反打微粉布料工藝后印刷較為呆板的圖案，雖然也有市場產(chǎn)品使用了細(xì)線布料手段，但這些布料的細(xì)線都是變化較小，設(shè)計(jì)簡單，不能復(fù)雜精細(xì)化且沒有層次分明的顆粒，難以模擬天然石材的細(xì)節(jié)特征。而本技術(shù)產(chǎn)品具有整體外觀清新，獨(dú)特的工藝實(shí)現(xiàn)片狀顆粒料與線條料、微粉面料同時(shí)布料。形成立體顆粒感強(qiáng)的瓷質(zhì)磚產(chǎn)品。本發(fā)明制備的瓷質(zhì)磚立體顆粒質(zhì)感強(qiáng)、紋理豐富、線條與花紋自然變化流暢。因此，通過本項(xiàng)目的立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)，每件磚不論是圖案、線條還是顆粒都不是固定的。與現(xiàn)有微粉磚表面裝飾紋理相比，更具立體美感和豐富內(nèi)涵，更像天然石材。

3.3 采用雕刻輥筒預(yù)壓布料裝置

項(xiàng)目技術(shù)采用的瓷質(zhì)磚微粉布料工藝是在傳統(tǒng)的微粉花紋面料、底料兩次布料及反打微粉布料工藝的基礎(chǔ)上而進(jìn)行改進(jìn)的，其特征在于，首先采用雕刻輥筒直接在柵格中布入經(jīng)預(yù)壓而成具有層次結(jié)構(gòu)的片狀顆粒料，與柵格中的余料形成不規(guī)則堆積；然后在不規(guī)則堆積表面施布一層或多層薄層粉體，以形成隨機(jī)線條；最后再將微粉花紋面料無需經(jīng)過料盒而直接由皮帶布入填滿柵格。

3.4 配料配方優(yōu)化

項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化了坯料配方，特別是透明料的配方，使其在生產(chǎn)過程中幾乎沒出現(xiàn)熔洞、針孔等產(chǎn)品缺陷，而且由于膨脹系數(shù)一致，磚體的變形度易于控制，不會出現(xiàn)變形和二次變形現(xiàn)象，降低了生產(chǎn)難度，提高了優(yōu)等品率和產(chǎn)量，且產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性、防污性等物理性能都滿足瓷質(zhì)拋光磚的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 實(shí)現(xiàn)廢料循環(huán)利用

在配方中引入廢粉料、廢瓷磚、污水沉淀泥等，使產(chǎn)品在產(chǎn)生過程中所產(chǎn)生的廢料基本得到回收利用，減輕了對環(huán)境造成的壓力。

4 結(jié)論

通過小試、中試、試投產(chǎn)證明，項(xiàng)目技術(shù)研究開發(fā)方向正確，研究的方法和技術(shù)路線可行，立體顆粒復(fù)合紋理布料技術(shù)達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求，能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求，研制生產(chǎn)的天然石材拋光磚達(dá)到并超過了預(yù)定效果要求，在裝飾上因其逼真的仿石材紋理、顆粒及線條效果。較之天然石材強(qiáng)度更高，防滑性能更佳，色彩、紋理更加豐富，且無放射性，瓷質(zhì)坯體致密度高，永不變色，不滲污，可適用于各種環(huán)境鋪貼，適宜進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。是替代天然石材最理想、最新一代的陶瓷產(chǎn)品。