金國庭

摘 要：本文通過研究噴墨滲花磚的兩種常見生產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點，探討適合滲花墨水產(chǎn)品的工藝技術(shù)控制方案。為穩(wěn)定生產(chǎn)噴墨滲花產(chǎn)品提供了一些技術(shù)建議，也為不同廠家應(yīng)用噴墨滲花工藝開發(fā)新產(chǎn)品提供一些參考。

關(guān)健詞：噴墨滲花工藝；干法；濕法

1 引言

噴墨滲花磚是以傳統(tǒng)坯體為主，在產(chǎn)品紋理的成形上采取滲透墨水下滲并與坯體表面材料反應(yīng)發(fā)色所生產(chǎn)的一種新型拋光磚。它與傳統(tǒng)滲花磚概念類似，噴墨滲透磚在進(jìn)行噴墨工藝后，滲透墨水滲透下陷進(jìn)入磚體，通過助滲劑將滲透墨水做到定向滲透，燒成之后再進(jìn)行拋光工藝，使得產(chǎn)品的圖案豐富、清晰和更加立體；同時產(chǎn)品具有高硬度、高耐磨性。本文對現(xiàn)有建材行業(yè)內(nèi)常見的兩種噴墨滲花生產(chǎn)工藝進(jìn)行對比分析，為穩(wěn)定生產(chǎn)噴墨滲花產(chǎn)品提供了一些技術(shù)建議，也為不同廠家應(yīng)用噴墨滲花工藝開發(fā)新產(chǎn)品提供一些參考。

2 兩種常見噴墨滲花工藝的現(xiàn)狀

2013年Metco公司開始推廣滲花墨水及技術(shù)，先后與東鵬、諾貝爾、蒙娜麗莎、宏宇、新明珠等企業(yè)合作，成功推出了滲花墨水瓷磚產(chǎn)品[1]。

2.1 干法和濕法工藝定義

所謂干法和濕法噴墨滲花工藝，也有人叫布料和淋漿噴墨滲花工藝，它們是對建材行業(yè)近年興起的噴墨滲花新技術(shù)在瓷磚領(lǐng)域應(yīng)用的兩種最常見工藝路線的一種較通用的說法。其中干法噴墨滲花（以下簡稱干法）工藝是指采用兩次布料方式形成內(nèi)含具有誘導(dǎo)發(fā)色元素（如納米硅、二氧化鈦等）的面料層，并在面料層上噴墨打印具有滲透能力的有機(jī)離子型色料墨水，通過窯爐高溫?zé)上路磻?yīng)生成新的著色化合物（如硅鐵紅）而進(jìn)行表面裝飾的一種方法。干法工藝是由東鵬陶瓷公司在行業(yè)內(nèi)首先提出（目前已獲得8項專利授權(quán)），其一代及二代原石系列產(chǎn)品是應(yīng)用干法工藝的典型代表。

濕法噴墨滲花（以下簡稱濕法）工藝是指采用濕法淋漿方式形成內(nèi)含具有誘導(dǎo)發(fā)色元素（如納米硅、二氧化鈦等）的面漿層，并在面漿層上噴墨打印具有滲透能力的有機(jī)離子型色料墨水，通過窯爐高溫?zé)上路磻?yīng)生成新的著色化合物（如硅鐵紅）而進(jìn)行表面裝飾的一種方法。應(yīng)用該工藝的典型代表是諾貝爾的瓷拋磚和東鵬原石2.0+系列等。

2.2 干法和濕法工藝流程介紹

2.2.1干法工藝流程

見圖1所示。

圖1為干法工藝流程圖，根據(jù)掃坯工序可以放在壓機(jī)與干燥之間，也可以放在（二次）干燥與噴墨之間，各企業(yè)可以根據(jù)現(xiàn)場位置及磚坯強(qiáng)度等情況進(jìn)行選擇，建議優(yōu)先考慮安裝在壓機(jī)與干燥之間。

2.2.2濕法工藝流程

見圖2所示。

圖2為濕法工藝流程圖，噴（淋）化妝土漿工序可以根據(jù)磚坯白度及產(chǎn)品白度要求來考慮是否需要增加，為了解決“白線”問題建議考慮取消。

3 干法和濕法工藝生產(chǎn)對比與分析

3.1 配方結(jié)構(gòu)考慮點對比

干法工藝在發(fā)色面料配方上需要重點平衡好粉料的結(jié)合強(qiáng)度與發(fā)色性能，在確保配方強(qiáng)度的基礎(chǔ)上保證墨水的穩(wěn)定發(fā)色，尤其是紅色墨水的發(fā)色。而濕法工藝在發(fā)色面漿配方上則要重點考慮漿料性能和漿料水份的關(guān)系，盡可能做到漿料性能滿足淋漿要求之下，漿料水份控制越小越好。

3.2 布料要求對比

由于發(fā)色面料層配方成本較高，所以如何達(dá)成既薄又均勻的表面層是干法工藝對壓機(jī)布料環(huán)節(jié)的核心要求。目前行業(yè)水平普遍將面料層厚度控制在0.8 ～ 2.0mm之間，厚度越薄工藝控制要求越高而成本越低。而濕法工藝則對布料則沒有此項要求，因為濕法工藝發(fā)色層是通過淋漿或噴釉的形式施布上去的。

3.3 二次干燥

由于濕法工藝形成的發(fā)色面漿層含水較大，而噴墨滲花墨水屬于有機(jī)酸離子型態(tài)，對水不互溶，難于滲透到發(fā)色層內(nèi)部。所以需要將淋漿后的磚坯進(jìn)行二次干燥，徹底排除面漿層水份至0.4 ～ 0.8%。水份排除越徹底，滲透效果越穩(wěn)定。而干法工藝沒有淋漿工序也就沒有此項要求。

3.4 噴墨前的粉塵控制

由于磚坯表面的粉塵會在噴墨機(jī)噴射工作下產(chǎn)生飛揚并吸附到噴頭表面，造成噴孔堵塞。所以保持磚坯表面清潔無塵至關(guān)重要，尤其是針對干法工藝，因為其在掃坯后就要直接噴墨打印，磚面粉塵更加容易飛揚造成噴頭堵塞。

3.5 兩種工藝產(chǎn)品的表現(xiàn)力對比及原因分析

在同等滲透深度（0.4 ～ 0.6mm）的條件下，圖3中a圖干法工藝產(chǎn)品紋理清晰度要好于b圖濕法工藝產(chǎn)品，這是由于干法面料層經(jīng)過壓機(jī)壓制后表面致密度高，并且粉料水份低，干燥后所形成的毛細(xì)孔也少，因而墨水在滲透過程中往橫向滲透的速度就要慢一些引起的。

3.6兩種工藝產(chǎn)品性能對比分析

見表2所示。

4 兩種工藝的優(yōu)缺點對比分析

4.1 干法工藝的優(yōu)勢分析

干法工藝由于其紋理清晰度相對要高，并且可以結(jié)合布料技術(shù)和不同的模具設(shè)計達(dá)成各種不同的立體紋理和表面凹凸效果，因而其綜合的產(chǎn)品表現(xiàn)力和未來產(chǎn)品的可拓性更高一籌。由于其工藝流程基本與拋光磚一致，沒有釉線的二次干燥，所以更適合于原來生產(chǎn)拋光磚的生產(chǎn)線進(jìn)行技改，這樣一次性技改的設(shè)備費用就相對較低。

4.2 濕法工藝的優(yōu)勢分析

濕法工藝由于面漿不用考慮結(jié)合強(qiáng)度，其配方中用泥量少因而白度相對較高，比較適合開發(fā)一些高白度的卡拉拉等石材紋理。同時由于濕法面層較薄且墨水用量相對較少（見表3），因而其生產(chǎn)中實際耗用成本相對較低。由于其工藝流程與拋釉磚特別是厚拋釉基本一致，比較適合于原來生產(chǎn)拋釉磚的生產(chǎn)線進(jìn)行技改。

5 兩種工藝的發(fā)展趨勢預(yù)測

從以上的分析可以看出兩種工藝各自有不同的優(yōu)缺點，目前從各公司推出該類產(chǎn)品的實際情況來看，干法和濕法工藝也基本呈現(xiàn)平分秋色的現(xiàn)象。甚至也有一些企業(yè)同時采用兩種工藝進(jìn)行生產(chǎn)銷售的情況，如東鵬陶瓷。未來預(yù)計這種情況還會繼續(xù)存在，并且將來也可能會出現(xiàn)在同一生產(chǎn)線上同時具備兩種工藝進(jìn)行生產(chǎn)的條件，企業(yè)完全可以按照產(chǎn)品設(shè)計及成本考量等因素對兩種工藝進(jìn)行選擇和切換。

6 總結(jié)

噴墨滲花工藝的成功推出并搶占部分拋光磚和全拋釉市場，將是具有革命性的技術(shù)研發(fā)新方向。目前常見的兩種干法和濕法噴墨滲花工藝產(chǎn)品的各項物理性能基本與傳統(tǒng)拋光磚一致，但也存在各自的優(yōu)勢。其中干法紋理相對更清新、面相更豐富、但生產(chǎn)成本相對較高，比較適合于原來生產(chǎn)拋光磚的企業(yè)進(jìn)行選擇；而濕法生產(chǎn)成本相對較低，但紋理清晰度稍差，面相較單一，比較適合于原來生產(chǎn)全拋釉或者厚拋釉的企業(yè)進(jìn)行選擇。當(dāng)然企業(yè)也可以同時兼顧兩種工藝，并根據(jù)實際產(chǎn)品的特性、設(shè)計、成本等因素隨時對兩種工藝進(jìn)行選擇和切換。預(yù)測未來這兩種工藝還將繼續(xù)保留下來，為傳統(tǒng)陶瓷企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供一些新的工藝思路和方法參考。

參考文獻(xiàn)

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