邱軍+曾智+吳則昌

摘 要：本文通過實驗，研究了在一次燒成微晶玻璃復合板生產(chǎn)過程中，在坯體表面噴灑一層改性聚乙烯醇憎水劑可以提高生坯強度，確保在輸送中的斷裂率；同時通過新型粘結劑與現(xiàn)有的替換羧甲基纖維素鈉配制成的粘性水漿液進行對比，得出了由6.5%非離子聚氨酯締合型增稠劑，3.8%白炭黑，1.3%聚醚型GPE消泡劑，0.3%聚丙烯酸鈉，余量為溶度為13 ～ 15%的乙醇的水溶液配置而成的新型粘結劑可以更好的固定微晶玻璃熔塊，從而避免浪費并降低微晶玻璃復合板產(chǎn)品的缺陷率。

關健詞：一次燒；微晶玻璃；復合板

1 引言

自微晶玻璃復合板技術成熟應用以來，其工藝技術不斷發(fā)展創(chuàng)新，產(chǎn)品也由于其具有通透的微晶熔塊顆粒隨機分布而呈現(xiàn)個性化的裝飾效果，成為市場上的高檔次裝飾材料，深受廣大消費者喜愛。

一次燒成的微晶玻璃復合板的磚坯自下而上包括坯體層和微晶玻璃熔塊層，微晶玻璃熔塊層一般是由微晶玻璃熔塊顆粒組成，具體地，將陶瓷粉料經(jīng)壓制形成磚坯、然后在表面布料一層微晶玻璃熔塊顆粒，形成微晶玻璃熔塊層，得到磚坯，再將以上送入窯爐中進行燒制。在輸送進入窯爐時，會經(jīng)過一個低負壓的預熱帶，一些布料于最上層的細小微晶玻璃熔塊顆粒由于質量較輕容易被吸走，致使表面層上有不少微晶玻璃熔塊顆粒的缺失，磚坯燒制出來后平整度不高，而且有針孔或熔洞出現(xiàn)，十分影響微晶玻璃復合板的質量和美觀性，合格的成品率不高。

因此，通常都會在布微晶熔塊層之后淋上一層粘結劑，或者將微晶玻璃熔塊層制成顆粒懸浮液，即由微晶玻璃熔塊顆粒和熔塊顆粒粘結劑混合成微晶熔塊顆粒懸浮液施于底釉層表面而形成。

2 生產(chǎn)流程

2.1坯體的制備

采用長石、粘土、高嶺土等原礦按比例進行配料，經(jīng)球磨、除鐵、噴霧造粒，過篩，獲得坯體粉料。坯體粉料配方的化學成分為（wt%）：SiO2：70%，Al2O3：21%，CaO：1%，MgO：2%，K2O：2%，Na2O：3%，F(xiàn)e2O3：0.5%，TiO2：0.5%。采用的微粉配方的化學成分為（wt%）：為SiO2：68%，Al2O3：18%，Na2O：6%，K2O：5%，TiO2：0.4%，CaO：0.6%，MgO：2%，球磨造粒過篩，獲得微粉料。

2.2底釉的制備

以粗細小于100目的高嶺土、石英、鉀長石、鈉長石、方解石、滑石、白云石、氧化鋅、鋯英粉各作為底釉原料，加入適量水和0.5%的三聚磷酸鈉、0.3%甲基纖維素，入球磨機球磨成化學成分為（wt%）：SiO2：50%，Al2O3：20%，CaO：9%，MgO：2%，K2O：2%，Na2O：3%，ZnO：4%，ZrO2：10%，細度為萬孔篩余0.5%的漿狀底釉待用。

2.3微晶玻璃熔塊的制備

透明微晶玻璃熔塊的配方的化學成分為（wt%）：SiO2：63%，Al2O3：10%，Na2O：1.5%，K2O：5%，CaO：3%，MgO：0.2%，ZrO2：0.5%，B2O3：14%，BaO：2.8%，過70目篩，取篩下部分。

2.4一次燒微晶玻璃復合板的制備步驟

一次燒微晶玻璃復合板的常用制備（以下簡稱：2.4方法）步驟如下：

（1）坯體沖壓成型：坯體粉料（細度為150目）和微粉粉料（細度為150目）分層布料后，沖壓成具有底坯層和微粉層的素坯，其中微粉層的厚度是底坯層厚度的1/2，干燥；

（2）施釉印花；

（3）施微晶玻璃熔塊；

（4）燒成：送入窯爐中燒成，燒成溫度為1200℃，燒成周期90 min；

（5）拋磨加工：將燒成后冷卻的制品經(jīng)拋光磨邊加工得到透明微晶玻璃復合板成品，將兩片瓷磚正面合在一起，磚面良好的合拼緊密，因此成品平整性良好，表面無肉眼可見針孔。

3 實驗研究

3.1憎水層對微晶玻璃復合板的影響

圖1為方案1-1的微晶玻璃復合板結構層，其中1—坯體層，2—憎水層，3—底釉層，4—微晶玻璃熔塊顆粒懸浮液。方案1-2的微晶玻璃復合板結構層，只有1—坯體層， 3—底釉層，4—微晶玻璃熔塊顆粒懸浮液。

從肉眼上觀察方案1-1與方案1-2的產(chǎn)品在磚面效果上大致相同，但要是在生產(chǎn)過程中，方案1-2的磚坯在進行步驟C施微晶玻璃熔塊層時，微晶玻璃熔塊顆粒懸浮液部分水分滲入熔塊顆粒中滲透到素坯壓制好的粉料層中，影響了生坯的強度，使磚坯含水率提高，容易產(chǎn)生裂紋，在輸送到窯爐時磚坯容易發(fā)生斷裂，降低生產(chǎn)效率，而方案1-1在施微晶玻璃熔塊懸浮液之前會先在坯體表面噴灑一層憎水劑，迅速滲到壓制好的坯體內部，并與其內部產(chǎn)生脫水鉸鏈、反應并結膜，形成反作用張力，這種張力的產(chǎn)生使物體形成一道即透氣又憎水、防水的荷葉疏水效果界面保護層，使微晶玻璃熔塊顆粒懸浮液的水分不會被坯體吸收到，從而確保了生坯的強度，在輸送時不容易發(fā)生斷裂或出現(xiàn)裂紋?？梢?，憎水劑的使用是提高成品率的一個關鍵步驟。

3.2粘結劑對微晶玻璃復合板的影響

本組實驗對比區(qū)別主要是方法2.4中施微晶玻璃熔塊的步驟為有所不同，一種是采用常用的膠水，另外一種是采用新型的粘結劑。

常用的膠水是指：用羧甲基纖維素鈉配制成的粘性水漿液。

新型的粘結劑為：非離子聚氨酯締合型增稠劑6.5%，白炭黑3.8%，聚醚型GPE消泡劑1.3%，聚丙烯酸鈉0.3%，余量為濃度1 ～ 15%的乙醇的水溶液。

上述熔塊顆粒粘結劑的制備方法為：

（1）將白炭黑溶于其自身質量4 ～ 5倍的乙醇中，攪拌均勻；

（2）加入非離子聚氨酯締合型增稠劑和剩余的水，攪拌均勻；

（3）加入聚醚型GPE消泡劑和聚丙烯酸鈉，攪拌均勻得到熔塊顆粒粘結劑，測其流速為46.2 s（30℃，涂-4杯）。需要說明的是，水作為溶劑可以使用二乙二醇乙醚來替換，聚丙烯酸鈉作為分散劑可以使用三聚磷酸鈉來替換。

對比方案2-1和2-2的燒制成品可見熔塊顆粒粘結劑的使用是提高成品平整度的一個關鍵因素，現(xiàn)有技術就是方案2-2，采用由羧甲基纖維素鈉配制成的粘性水漿液作為粘結劑對微晶玻璃熔塊顆粒起到粘結作用不如使用的熔塊顆粒粘結劑，微晶玻璃熔塊顆粒層在磚坯送入窯爐時受預熱帶低負壓的吸力影響，部分微晶玻璃熔塊顆粒被吸走，微晶玻璃熔塊顆粒層的厚度因此而不均，影響到成品的平整度，燒制的成品容易出現(xiàn)上凸或下凹現(xiàn)象。

4 結論

在一次燒成的微晶玻璃復合板的生產(chǎn)方法可以通過在坯體表面噴灑一層改性聚乙烯醇憎水劑，溶液迅速滲入壓制好的坯體內部，與其內部產(chǎn)生脫水鉸鏈、反應并結膜，形成反作用張力，這種張力的產(chǎn)生使物體形成一道即透氣又憎水、防水的荷葉疏水效果界面保護層，使微晶玻璃熔塊顆粒懸浮液的水分不會被坯體吸收到，從而確保了生坯的強度，在輸送時不容易發(fā)生斷裂或出現(xiàn)裂紋。同時通過使用由非離子聚氨酯締合型增稠劑、白炭黑、聚醚型GPE消泡劑、聚丙烯酸鈉和乙醇的水溶液配置的新型粘結劑來替換羧甲基纖維素鈉配制成的粘性水漿液，可以更好的固定微晶玻璃熔塊，使其在磚坯入窯時不受預熱帶低負壓的吸力影響，可以很大的提高成品的平整度。