譚旭日 張代蘭 盧 莉 黃旺明
(廣東金牌陶瓷有限公司 廣東 佛山 528131)
建筑陶瓷在傳統(tǒng)釉料工藝的基礎(chǔ)上,只能做到600 mm×600 mm、 800 mm×800 mm、900 mm×900 mm等規(guī)格,隨著規(guī)格的增大,針孔、凹釉、氣泡、色差釉面缺陷將隨之增多,比如同一圖案同一批次產(chǎn)品出現(xiàn)不同表面顏色,或者同一件成品表面兩側(cè)顏色深淺不一致、色調(diào)難顯現(xiàn)等;另外,有些生坯表面需鋪加微晶干粒以增強(qiáng)陶瓷磚的表面平整度和圖案立體效果,傳統(tǒng)的工藝方法是在噴墨圖案上先通過(guò)絲網(wǎng)印刷保色釉層,再鋪干粒,然后噴陶瓷膠水,而在鋪干粒后和噴膠水前,易出現(xiàn)生坯在輸送過(guò)程中干粒不均等問(wèn)題,降低生產(chǎn)效率,影響陶瓷大板的表面發(fā)色。
因此,本文通過(guò)研發(fā)并優(yōu)化陶瓷膠水和表面保色釉的配方,在保證釉面發(fā)色效果及質(zhì)量穩(wěn)定的前提下,再將二者進(jìn)行復(fù)配使用,不僅減少一道操作工序,而且解決表面發(fā)色及干粒不均等問(wèn)題,極大地促進(jìn)生產(chǎn)的穩(wěn)定。
公司常用的化工原料;實(shí)驗(yàn)用的攪拌機(jī);口徑3.5 mm的流速杯;球磨罐;快速球磨機(jī);100目篩網(wǎng);比重杯;15 cm長(zhǎng),3 cm寬刮釉器等。
陶瓷保色釉是通過(guò)一定的工藝方法施加在生坯花紋的上表面,燒成后呈現(xiàn)透明效果,對(duì)花紋進(jìn)行顯色和保護(hù)的一種釉料。為了解決陶瓷大板在布施干粒時(shí)易產(chǎn)生干粒不均,導(dǎo)致燒成釉面有色差等問(wèn)題,本文研發(fā)一種用于陶瓷大板表面裝飾的膠合保色釉,將陶瓷膠水和表面保色釉進(jìn)行雙組份復(fù)配,兼具良好的保色和膠合性能。
在陶瓷大板出現(xiàn)之前,陶瓷膠水多用在微晶磚、彩晶磚和糖果釉產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,且企業(yè)一般使用外購(gòu)膠水或自制甲基水兩種,其中,外購(gòu)膠水增加采購(gòu)成本,自制甲基水成分過(guò)于單一,不利于生產(chǎn)的穩(wěn)定。通過(guò)查閱資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合各原料化學(xué)成分分析確定配方的配比方向,再利用控制變量法設(shè)計(jì)以下幾個(gè)配方。
表1 陶瓷膠水配方實(shí)驗(yàn)表(質(zhì)量%)
根據(jù)配方中各原料重量百分比,將上述各組分加入攪拌機(jī)中,開(kāi)機(jī)自動(dòng)攪拌。在攪拌時(shí)間分別為12 h、36 h、60 h、84 h時(shí),通過(guò)口徑3 mm的流速杯,進(jìn)行流速的測(cè)定。對(duì)比一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表2 配方流速測(cè)定表
以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,配方1流速的波動(dòng)最小,溶液流動(dòng)性最好。可以看出,隨著分散劑和懸浮劑的減少,易發(fā)生凝聚、沉降;另外,加大羧甲基纖維素鈉的使用,會(huì)使得流速波動(dòng)非常大。通過(guò)可按配方1設(shè)計(jì)的配比進(jìn)行陶瓷膠水的制備。
表面保色釉不僅要發(fā)色穩(wěn)定、均勻,而且釉面不能有氣泡、針孔等缺陷。通過(guò)查閱資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合各原料化學(xué)成分分析確定配方的配比方向,再利用控制變量法設(shè)計(jì)以下幾個(gè)配方:
表3 表面保色釉配方實(shí)驗(yàn)表(質(zhì)量%)
水4040040
根據(jù)配方稱(chēng)料,加入球磨罐,在快速球磨機(jī)上球磨15 min,過(guò)100目篩網(wǎng),用刮釉器在印花的磚坯表面刮釉,進(jìn)入大板窯爐燒成120 min。待實(shí)驗(yàn)磚出窯后,觀察實(shí)驗(yàn)效果。
配方1,釉面較低溫,光澤度較好,發(fā)色效果好,表面無(wú)氣泡、針孔等缺陷;
圖1 配方1
配方2,顏色比配方1白,光澤度較低,發(fā)色較朦,表面有較少氣泡;
圖2 配方2
配方3,釉面偏啞光,氣泡、針孔較多;
圖3 配方3
配方4,釉面花紋發(fā)色較淺,有較多氣泡。
綜上對(duì)比,可按配方1設(shè)計(jì)的配比進(jìn)行表面保色釉的制備。
圖4 配方4
陶瓷膠水和表面保色釉的復(fù)配,在保證釉面效果優(yōu)異和產(chǎn)品燒成質(zhì)量的前提下,需控制復(fù)配后的流速和比重,流速和比重太高,易發(fā)生噴槍噴頭堵塞,流速和比重過(guò)低,會(huì)影響其粘黏效果。通過(guò)查閱資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合各原料化學(xué)成分分析確定配方的配比方向,再利用控制變量法設(shè)計(jì)以下幾個(gè)配方:
表4 膠合保色釉配方實(shí)驗(yàn)表(質(zhì)量%)
按上述配比,將二者在攪拌機(jī)中混合,并開(kāi)機(jī)攪拌。在攪拌時(shí)間分別為12 h、36 h、60 h、84 h時(shí),通過(guò)口徑3.5 mm的流速杯,進(jìn)行流速的測(cè)定;在攪拌時(shí)間為12 h時(shí),通過(guò)比重杯測(cè)定比重。對(duì)比一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表5 配方流速測(cè)定表
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象水釉有輕微分層流動(dòng)性好,無(wú)分層流動(dòng)性差,無(wú)分層攪拌12h比重(g/ml)1.31.21.15
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,配比3流動(dòng)性差,在生產(chǎn)時(shí)容易堵塞噴槍噴頭,阻礙生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性;配比1比配比2波動(dòng)較小,但是由于最小流速值過(guò)低,極易導(dǎo)致釉漿沉降,水釉分層,因此,可按配方2設(shè)計(jì)的配比進(jìn)行膠合保色釉的復(fù)配。
通過(guò)上面實(shí)驗(yàn),制得的膠合保色釉不僅能保證對(duì)陶瓷大板表面發(fā)色均勻、穩(wěn)定,還能減少氣泡、針孔等缺陷的發(fā)生,降低產(chǎn)品不良率。當(dāng)然,在大板生產(chǎn)過(guò)程中,由于坯體、底釉、窯爐等各方面因素多變,導(dǎo)致磚形、防污性能、耐酸堿度會(huì)產(chǎn)生細(xì)微變化。因此在應(yīng)用的過(guò)程中必須結(jié)合各種情況綜合考慮,對(duì)配方進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。