肖惠銀

摘 要：本文研究了干粒裝飾特性、干粒復(fù)合疊加裝飾工藝技術(shù)及干粒顆粒級配對干粒釉面效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（1）當(dāng)干粒層位于化妝土釉層和圖案裝飾層下時(shí)，其粒子不會(huì)影響圖案與顏色表現(xiàn)，且不易被磨掉或刮掉；（2）當(dāng)干粒配方體系相同時(shí)，粒徑越大，干粒釉溫度越高，釉面顆粒質(zhì)感表現(xiàn)越明顯；（3）當(dāng)干粒顆粒10 ～ 30目、30 ～ 60目與60 ～ 120目的級配占比為：18.18%、50%、31.82%時(shí)，干粒釉面成微珠粒突起效果，質(zhì)感溫潤、手感細(xì)膩，具有更好的耐磨、防滑、防污效果。

關(guān)健詞：干粒；復(fù)合工藝；顆粒級配；釉飾；瓷質(zhì)磚

1 前言

近兩年國內(nèi)外流行的工業(yè)風(fēng)仿古磚是以“粗中透著細(xì)膩，簡約而不簡單”為設(shè)計(jì)理念，以石材、木材、沙巖、布料、水泥、金屬為創(chuàng)作素材，運(yùn)用不同體系的釉料或干粒材料、不同施釉工藝、圖案工藝裝飾方法在釉飾陶瓷產(chǎn)品上進(jìn)行演繹。其中圖案質(zhì)感層次表現(xiàn)最為豐富的當(dāng)屬干粒釉飾產(chǎn)品，具有亞亮特效、耐磨、防滑、抗污等作用，一般在坯體中或釉層、印花釉上施布干粒來裝飾，曾被譽(yù)是開創(chuàng)了瓷磚生產(chǎn)新技術(shù)。[1-2]

本文以多體系干粒釉料立體綜合裝飾技術(shù)為研究方向，以仿砂巖類工業(yè)風(fēng)陶瓷磚為研究對象，通過對不同體系的干粒材料、多彩干粒復(fù)合、多重裝飾工藝疊加等方面進(jìn)行綜合研究，研制了一種多體系干粒釉立體綜合裝飾陶瓷磚產(chǎn)品，建立了多體系釉料立體綜合裝飾陶瓷磚生產(chǎn)工藝技術(shù)平臺(tái)。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1 實(shí)驗(yàn)材料基本性能

根據(jù)制作工藝、溫度特性以及顏色，陶瓷干粒按照質(zhì)量百分比，主要由如下組分組成：

SiO2：45 ～ 60%，Al2O3：10 ～ 29%，F(xiàn)e2O3：≤0.3%，CaO：1 ～ 10%，MgO：1 ～ 5%，K2O：2 ～ 6%，Na2O：1 ～ 3%，ZnO：0.5 ～ 2.5%，BaO：1 ～ 3%，B2O3：≤5%，PbO：≤2%，ZrO2：≤10%，Co2O3：0 ～ 5%，Pr6O11：≤5%，V2O5：≤5%。

項(xiàng)目中所使用的陶瓷干粒主要為亮白干粒、黃干粒、中溫亞光透明干粒、高溫亞光透明干粒，其主要化學(xué)組成如表1所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備

（1）采用日本新光電子株式會(huì)社GS6202電子秤進(jìn)行配料；

（2）采用佛山三水盈捷精密機(jī)械有限公司生產(chǎn)的干粒機(jī)進(jìn)行干法撒干粒；

（3）采用佛山群星陶瓷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的雙峰甩釉柜進(jìn)行濕法裝飾特殊干粒；

（4）采用科仕佳光電儀器有限公司生產(chǎn)的WGG60-Y4型光澤度計(jì)進(jìn)行干粒釉磚面的光澤度測試；

（5）采用深圳浩特爾電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的S02便攜式電子放大鏡（放大倍數(shù)：400 ×）表征樣品的釉面情況。

2.3 實(shí)驗(yàn)測試方法

耐磨性測試、防滑性測試、耐污染性測定：按照GB/T4100-2015《陶瓷磚》附錄G標(biāo)準(zhǔn)。

防污性能測試：采用一得閣書法墨汁在磚面均勻涂抹，其后用踩踏方式進(jìn)行破壞性處理，待磚表面的墨水測試24小時(shí)后，用清水和抹布進(jìn)行清洗，從而對比測試前后產(chǎn)品釉面效果的變化。

3 結(jié)果與討論

3.1 干粒裝飾特性研究

3.1.1 干粒的制作工藝及分類

實(shí)驗(yàn)原料為石英粉、鉀長石、方解石、滑石、白云石、非煅燒氧化鋁、碳酸鋇、碳酸鉀、硅酸鋯、硼砂、鋰輝石等，按照配方比例配料，投于混料機(jī)攪拌混合均勻；混合后的原料加入1500 ～ 1600℃的池窯中熔融后成玻璃液，玻璃液成流柱狀流到20 ～ 70℃水溫的水池中，用水流沖碎成顆粒；熔體經(jīng)水淬、烘干、破碎、篩分。另外可在配方中加入一種或多種不同的著色的氧化物（如：Co2O3、Pr6O11、V2O5、Cr2O3等），并按實(shí)際需求調(diào)整上述各組分的含量。

將干粒運(yùn)用于瓷質(zhì)釉飾磚產(chǎn)品，可以提升產(chǎn)品耐磨防滑性能，點(diǎn)綴釉面效果，豐富產(chǎn)品裝飾。干粒種類及其主要特點(diǎn)如表2。

3.1.2 干粒裝飾方式

根據(jù)干粒形態(tài)（不規(guī)則晶體干粒、塊狀、片狀、顆粒狀、面條狀、微珠狀、圓珠狀等）、密度、質(zhì)地等，干粒在瓷磚上的裝飾方式可為干粒配成釉漿的濕法：淋干粒、噴干粒、甩干粒法、絲網(wǎng)印刷干粒法；也可直接采用干法：干粒機(jī)進(jìn)行撒粒子法、絲網(wǎng)或雕花輥筒印刷干粒法；還可在磚坯布料的基礎(chǔ)上壓制干粒釉成型。隨著瓷磚噴墨技術(shù)不斷成熟，干粒與噴墨機(jī)可有機(jī)結(jié)合，形成“噴墨機(jī)噴膠水--干粒機(jī)灑干粒--吸收多余干?！钡墓に噥韺?shí)現(xiàn)干粒圖案的精準(zhǔn)定位，甚至可以采用多功能噴墨機(jī)進(jìn)行噴干粒方式來裝飾瓷磚產(chǎn)品。[2-4]

蔣應(yīng)鵬， 李濤， 王劍仙等[4]研究用粉碎機(jī)粉碎、篩選混合處理所得到普通干粒的形態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干粒顆粒斷面破碎時(shí)，其所配置的釉漿流動(dòng)性差，易磨損淋釉器，堵塞噴槍或網(wǎng)孔，對絲網(wǎng)、膠輥設(shè)備磨損嚴(yán)重；因此，在瓷質(zhì)釉飾磚產(chǎn)品使用干粒來表現(xiàn)產(chǎn)品特性時(shí)，需綜合考慮實(shí)際的生產(chǎn)工藝情況，以免造成不必要的損耗。

3.2 干粒裝飾工藝路線的研究

干粒運(yùn)用于釉飾陶瓷磚時(shí)，一般布于瓷磚面釉層或圖案裝飾層上，從而達(dá)到耐磨防滑特性[5-9]。其存在的問題：位于瓷磚面釉層或圖案裝飾層上耐磨防滑干粒層中干?；瘜W(xué)組成、透明度可能會(huì)影響了瓷磚圖案與顏色效果，在實(shí)際生活中不易清潔而容易出現(xiàn)藏臟，且重物在耐磨防滑層上進(jìn)行挪動(dòng)時(shí)易被磨掉或刮掉。

為此，在本項(xiàng)目干粒工藝路線研究中，進(jìn)行了一系列的探討試驗(yàn)，不斷地摸索。根據(jù)上述干粒釉飾磚的特性研究與項(xiàng)目砂巖質(zhì)感的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)如下具體工藝路線來實(shí)現(xiàn)全新效果。

步驟一：因?qū)嶒?yàn)所選的某些干粒存在棱角分明情況，同時(shí)為了高仿砂巖沙粒質(zhì)感且使干粒不易被磨掉或刮掉，在處理后的成型陶瓷基礎(chǔ)泥坯體表面上，采用皮帶式的干粒掛砂布料設(shè)備將不同目數(shù)的粒子均勻布于陶瓷磚基礎(chǔ)泥坯體表面。其中粒子有剛玉、金剛砂、石英砂、高溫陶瓷粒子等種類。endprint

步驟二：其后采用噴霧設(shè)備對干粒層表面進(jìn)行噴水操作，使所噴霧的水均勻潤濕干粒子層表面。

步驟三：為了更純正地保證砂巖顏色，色彩又不影響砂巖沙粒的質(zhì)感，同時(shí)增加坯體與干粒的結(jié)合性，使干粒能夠更加固定于坯體之上，采用直線淋釉器或鐘罩淋釉器在潤濕干粒子層表面上施加一層化妝土；同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)感要求確定化妝土釉層的厚薄。

步驟四：在化妝土層表面運(yùn)用多通道的3D立體噴墨打印技術(shù)進(jìn)行砂巖圖案的高清裝飾，這樣所裝飾的陶瓷墨水沒有直接與干粒接觸反應(yīng)，從而極大程度保證圖案與顏色效果；

步驟五：采用刀型噴釉設(shè)備在圖案裝飾層表面噴一層耐磨亞光透明釉進(jìn)行圖案保護(hù)裝飾；

步驟六：運(yùn)用雙峰甩釉設(shè)備將特殊彩色粒子混合液裝飾于耐磨亞光透明釉裝飾層表面，以增加砂巖產(chǎn)品沙粒的色彩豐富性；這種特殊粒子混合液由彩色干粒、透明干粒、白色乳濁干粒、金光黑閃點(diǎn)干粒、環(huán)保固定劑、水等等材料制備而成。

步驟七：干粒復(fù)合裝飾磚坯進(jìn)入300 m長的輥道窯（最高溫度為1185℃、燒成時(shí)間為68 min）燒成，燒成后瓷磚表面的粒子具有微凸起效果。

將上述步驟整合成產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線大致為：

壓制陶瓷基礎(chǔ)泥坯體（平面或凹凸效果）→干燥→清理基礎(chǔ)泥坯坯面→吹灰→撒干粒子→噴水→淋化妝土→圖案裝飾→噴耐磨亞光透明釉→甩特殊彩色干?！鸁伞ミ叀虬霂?。

通過將上述多重裝飾工藝技術(shù)進(jìn)行復(fù)合疊加應(yīng)用，項(xiàng)目所研究出的仿砂巖陶瓷磚的表面由下至上依次有粒子層、化妝土層、圖案裝飾層、耐磨亞光透明釉裝飾層、特殊粒子裝飾層。由于干粒層在化妝土釉層下，也位于瓷磚圖案裝飾層下，其粒子成分、透明度都不會(huì)影響到產(chǎn)品圖案與顏色效果，與釉層粘結(jié)更牢固，在實(shí)際生活中不容易被磨掉或刮掉。

項(xiàng)目為了豐富產(chǎn)品的飽滿度與變化性，在確定的干粒配比組合中加入了少量的棕、黃、亮透、亞光、黑云母等多種不同效果干粒進(jìn)行搭配，并采用雙峰甩釉設(shè)備將特殊彩色粒子混合液裝飾于耐磨亞光透明釉裝飾層表面，增加砂巖產(chǎn)品沙粒的色彩（如圖1），提升了產(chǎn)品的層次感和飽滿感，使產(chǎn)品的檔次顯得更加高端奢華。另外，還可以根據(jù)“一石兩面”的設(shè)計(jì)效果，在干粒釉飾產(chǎn)品磚面上進(jìn)行柔拋或半拋拋光工藝，使得產(chǎn)品表面更加光潔、圖案裝飾效果更優(yōu)。

3.3 干粒顆粒級配對釉面效果影響

多彩干粒復(fù)合疊加的釉飾磚產(chǎn)品釉面質(zhì)感、防滑性能與干粒的顆粒級配有極大的關(guān)系。根據(jù)本項(xiàng)目干粒工藝路線和高仿砂巖砂粒質(zhì)感，在處理后的成型陶瓷基礎(chǔ)泥坯體表面上，采用皮帶式的干粒掛砂設(shè)備將耐磨防滑粒子均勻布于陶瓷磚基礎(chǔ)泥坯體表面。在覆蓋仿古面釉的工藝前提下，需進(jìn)一步確定干粒粒徑的大小和布料量，對比釉面光澤度、質(zhì)感、吸污以及耐酸堿等作為評判參數(shù)。

經(jīng)過前期的大量實(shí)驗(yàn)，初步確定干粒量為100 g/m2，對每一種粒徑的干粒進(jìn)行單燒。以中溫亞光A干粒為實(shí)驗(yàn)對象，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

通過表3得知，干粒粒徑越大，釉面顆粒的質(zhì)感表現(xiàn)越明顯；干粒配方體系相同，粒徑大小不同，干粒釉溫度也有所不同，其產(chǎn)品表面顆粒質(zhì)感相差甚遠(yuǎn)。

為了突出產(chǎn)品砂粒特點(diǎn)和提高產(chǎn)品釉面的耐磨防滑性能，經(jīng)過初步的試燒實(shí)驗(yàn)后基本確定以下3種干粒目數(shù)為優(yōu)選對象。以10 ～ 30目、30 ～ 60目、60 ～ 120目的干粒作3因素3水平實(shí)驗(yàn)，將釉面的各項(xiàng)性能按百分比（質(zhì)感50%、磨耗15%、防滑性能15%、內(nèi)質(zhì)性能20%）計(jì)分作為主要判別依據(jù)。正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

用表4中最佳結(jié)果A3B2C3與正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合A3B1C3再作一組實(shí)驗(yàn)比較，結(jié)果見表5。

從表4、表5得出A2B2C3為此組正交試驗(yàn)的最佳方案，即10 ～ 30目、30 ～ 60目與60 ～ 120目的干粒配方占比為：18.18%、50%、31.82%，其干粒效果達(dá)到項(xiàng)目要求。經(jīng)過高溫?zé)珊?，干粒的棱角被熔融，干粒釉面成微珠粒突起效果，質(zhì)感溫潤、手感細(xì)膩效果（如圖2），既保證產(chǎn)品釉面沙粒質(zhì)感，又使干粒在釉層中達(dá)到表面耐磨防滑性能。

4 結(jié)論

（1）通過研究干粒裝飾工藝多重綜合疊加應(yīng)用技術(shù)，得知當(dāng)干粒層在化妝土釉層中下且位于瓷磚圖案裝飾層下時(shí)，其粒子不會(huì)影響產(chǎn)品圖案與顏色表現(xiàn)，與釉層粘結(jié)更牢固，不容易被磨掉或刮掉，具有更好的耐磨、防滑、防污效果。

（2）系統(tǒng)研究干粒顆粒級配，干粒配方體系相同，粒徑大小不同，干粒溫度也有所不同；干粒粒徑越大，釉面顆粒質(zhì)感表現(xiàn)越明顯。當(dāng)10 ～ 30目、30 ～ 60目與60 ～ 120目的干粒配方占比為：18.18%、50%、31.82%時(shí)，經(jīng)1185℃高溫?zé)珊螅闪５睦饨潜蝗廴?，干粒釉面成微珠粒突起效果，質(zhì)感溫潤、手感細(xì)膩效果較佳。

（3）項(xiàng)目所研究出的仿砂巖陶瓷釉飾磚由下至上依次有粒子層、化妝土層、圖案裝飾層、耐磨亞光透明釉裝飾層、特殊粒子裝飾層。其中特殊粒子裝飾層中加入了少量的棕、黃、亮透、亞光、黑云母等多種不同干粒，可豐富產(chǎn)品的飽滿度、變化性及層次感。

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