淺析仿古磚表面吸污

摘 要 本文分析了仿古磚釉面吸污的幾種原因并提出了相應的解決辦法#65377;

關健詞 釉面吸污

1引言

有釉磚表面吸污一直是業界存在的難題，不僅存在于內墻瓷片，更多的存在于用生料釉生產的仿古磚中#65377;原料#65380;配方等各個方面的變化均可產生該類缺陷#65377;雖然在實際生產中所占比例不大，但它不僅影響了使用而且也影響了廠家的企業形象#65377;對吸污問題的解決是一個長期的工作，它的難度在于原材料的標準化不夠#65380;原料品質波動較大以及廠家對生產過程控制還不夠嚴格#65377;

2產生吸污的原因

產品表面吸污的原因主要有:(1)釉用原料質量差;(2)配方體系不合理;(3)燒成工藝控制不當;(4)釉料的理化性能不佳#65377;

2.1 釉用原料質量差#65380;波動大

仿古磚釉用原料一般要求是純度高#65380;雜質少的礦物原料和部分化工原料，如鉀鈉長石#65380;石灰石#65380;高嶺土#65380;燒滑石#65380;氧化鋁#65380;氧化鋅#65380;熔塊#65380;硅酸鋯#65380;碳酸鋇等，其中任何一種原料質量的波動都會使釉料始熔點發生變化#65380;釉面排氣不良，或者釉中出現雜質等而導致釉面吸污#65377;

(1) 燒滑石煅燒質量差或加工處理不當，都會引起球磨后殘余物的成分發生變化，使釉面針孔增多#65377;滑石煅燒不完全#65380;燒失量大，在釉料熔化時會繼續分解排氣，使釉面出現針孔引起吸污#65377;通過對比試驗我們發現釉面白色未熔物是由釉料篩余物造成的，故對釉料和釉料篩余物進行化學分析，結果如表1所示(部分成分未分析出來)#65377;

從表1釉料及篩余物對比中可看出，篩余物中氧化鎂#65380;氧化鋁的含量大大超出釉料中的范圍，這表明由于燒滑石和工業氧化鋁的質量問題造成了它們在篩余物中所點比例大，而又有相當一部分進入釉料中，因其熔點高，在釉熔融時以殘余物形式出現并產生吸污#65377;

(2) 2004年的一段時期，我公司生產的仿古磚出現釉面吸污問題，當時從窯爐和配方兩方面作了反復調整，雖有所改善但依然未能徹底解決，后將某一釉料公司所用原料同本公司所用原料進行相同配方的等量置換對比試驗，發現更換鉀長石后吸污現象消失了#65377;對兩種鉀長石作了成分分析，數據如表2所示#65377;

從表2可看出，本廠鉀長石的燒失量較大，而氧化鉀#65380;氧化鈉的含量比釉料公司所用的鉀長石要低，這表明公司現用的鉀長石純度不夠，并含有一定的揮發性物質，在燒成中易出現微氣孔，從而出現吸污問題#65377;氧化鉀#65380;氧化鈉的含量高還可提高釉面的玻化度，也有助于防止吸污#65377;發現問題后即更換了鉀長石，從源頭上消除了吸污的可能性;

(3) 配方若用熔塊作助熔劑，應選用始熔點高#65380;膨脹系數相匹配的熔塊#65377;始熔點高可防止釉料過早熔化;膨脹系數適宜主要是為了提高熱穩定性#65380;防止變形等;

(4) 氧化鋅要煅燒完全#65377;氧化鋅預燒可減少釉在燒成過程中的收縮，從而減少禿釉及起泡等缺陷#65377;氧化鋅煅燒不完全也易造成上述缺陷的發生#65377;如有條件最好使用煅燒氧化鋁，一方面雜質少，另一方面穩定性好#65377;

以上例子說明，制釉用的原料要求雜質少#65380;純度高#65380;批量穩定，并且每次入廠都要做好原料檢驗工作，防止原料質量出現波動，影響生產#65377;

2.2 配方不合理

配方不合理主要是指釉的始融溫度低#65380;燒成溫度范圍窄#65380;釉料的排氣等因素控制不好而導致釉面吸污#65377;

2.2.1始融溫度過低

化妝土的始融溫度較高，一般在整個燒成過程中都不會熔化，這里主要指面釉的始融溫度，它的高低影響著釉層對坯體和化妝土高溫分解所產生氣體的排出情況#65377;一般面釉的始融溫度要高，以便在1100℃以前讓坯體#65380;化妝土分解產生的氣體排除干凈，防止在高溫區釉面充分融化封閉后還持續排氣，使表面出現較多微氣孔，導致釉面吸污#65377;

我公司曾遇到這樣一個問題:同一配方在做同一版面，相隔十天左右，就出現第一批產品不吸污，第二批產品吸污#65377;仔細對比窯爐溫度狀況，兩批產品燒成溫度較為接近;從配方所用原料的配比體系分析，發現熔塊用量較多，為15%#65377;熔劑用量偏多可能造成配方的始融點偏低，窯爐的小波動也會使釉面提早封閉，造成磚面排氣困難，引起吸污#65377;通過調整配方，改用高始熔點的熔塊，加入量降為14%，并增加了1%的氧化鋅，在以后多次生產質量均較為穩定#65377;

2.2.2 燒成范圍過窄

配方的燒成范圍越寬越好，因為在生產過程中不可避免地會出現溫度的小范圍波動，窯爐或多或少也存在著橫向溫差#65377;當燒成范圍寬時，即使窯爐溫度出現一定波動，也不會因過燒或生燒而產生吸污的問題，有利于生產的控制#65377;

2.3 燒成制度不合理

在配方和原材料都穩定的情況下，產品的好壞還取決于燒成制度的合理性#65377;一個好的燒成制度是要在釉融化前加強排氣，而釉融后抑制排氣，使坯體和釉料內的化學反應排氣控制在面釉熔化前，以減少微氣孔，表3是兩個不同時期的窯爐燒成曲線#65377;(基本條件:產品吸水率6%~9%，燒成周期45min，窯爐全長95m，最高燒成溫度為1 175℃)

從表3中可看出:1號曲線1區到4區溫差較大，而2號曲線則相對較小#65377;1號曲線燒出的產品吸污明顯比2號曲線嚴重;從磚的斷面可看出，1號曲線燒出的產品的坯的中間層較厚，黃褐點較多，有排氣不良現象，而2號曲線產品中間層較薄且不明顯，排氣較好#65377;從理論上分析，坯體的結晶水#65380;結構水以及氧化分解在600~1100℃區間最為劇烈，若在此階斷不迅速排水#65380;排氣，等到高溫區釉融再排氣后，氣體會突破釉面造成表面微孔從而引起吸污#65377;1號曲線在高溫5區前溫度明顯偏低，排氣反應不夠，到5區時排氣加大，氣體穿過熔融釉面，釉面針孔多引起吸污;而2號曲線在5區前溫度較高且釉未熔化，坯體排氣順暢，從而減少了高溫區的排氣#65377;從以上分析可看出:適宜的燒成制度可減少吸污的可能性，這也需要在不同的生產條件下去總結最佳燒成曲線，以提高釉面的抗污性能#65377;

2.4 釉料的理化性能不佳

磚面在日常的使用過程中常會遇到一定酸堿性物質的侵蝕，若產品的抗酸堿性差，表面被侵蝕后就容易吸污;磚面耐磨性不好，使用一段時間后被磨損的地方就會露出微氣孔，這些微氣孔較易吸污;磚面硬度不夠，就會被硬物劃傷，被劃傷的釉面就容易吸污#65377;解決以上幾個方面的問題，就應選取好的原料#65380;調配好配方，以提高釉料的各項理化性能，以達到良好的使用效果#65377;

3解決產品吸污的幾種辦法

3.1 改進釉料配方，提高配方的始融溫度#65380;擴大燒成范圍

一般說來，配方的適應性同原料的選取和調配有關#65377;配方始融溫度的高低和燒成范圍的寬窄主要與熔劑原料和耐高溫原料的選取和使用比例有關#65377;熔劑原料一般可分為軟#65380;硬熔劑，它表示助熔劑的作用能力#65377;軟熔劑是在低溫下能成熟的成分，硬熔劑是指高溫下的助熔劑#65377;常用的軟熔劑有K2O#65380;Na2O#65380;Li2O#65380;PbO#65380;BaO#65380;低溫熔塊等，硬熔劑有CaO#65380;MgO#65380;ZnO等#65377;要提高配方的始融溫度，可根據產品的燒成溫度，對兩者進行相應調配:減少軟熔劑的使用量，增大硬熔劑的使用量#65377;耐高溫原料主要指Al2O3，能顯著提高釉料的成熟溫度#65380;擴大燒成范圍，但其引入的原料形式不同，效果也不同#65377;當然，以上的調整還要多試驗和總結才能調出合適的配方#65377;

3.2 嚴格工藝控制，減少工藝參數波動

在生產中為防止出現大的產品波動，可對工藝進行細化控制，主要有:

3.2.1 控制好原料的加工細度

(1) 坯料細度，它的變化可引起坯料燒成溫度的波動，從而引起產品吸水率#65380;尺寸的變化，甚至降低產品的熱穩定性;

(2) 釉料細度要有一個合理的范圍，過細或過粗，均會引起釉料成熟溫度的變化，釉面的性能也會變化，從而影響抗污性能#65377;

3.2.2 保持釉漿的均勻性

釉漿在加工#65380;貯存和使用的過程中應保持良好的均勻穩定性，防止出現沉降，以免影響釉面性能而引起吸污#65377;

3.2.3 燒成控制

(1) 制定合理的溫度曲線，既要保持一定溫度使排氣較早進行，防止高溫持續排氣，又要防止釉層過早封閉，這里要注意1 100℃前的升溫梯度;

(2) 加強抽濕，加快氣體的排出;

(3) 注意釉燒高溫區的選取，既要使釉面熔融玻化達到較好的釉面效果，又要減少高溫區的持續排氣，因此建議高溫區不要太長;

(4) 采取合理的冷卻制度，防止釉面析晶過多出現吸污#65377;

3.3 加強生產過程管理，預防吸污問題的發生

為防止產品吸污，在生產管理上應有一套可執行的工作程序:從原材料的購入到成品的生產和客戶使用信息的反饋處理等方面，具體有:(1)每批原料購入后要同標準樣品對比#65380;進行化學成分分析，并在配方中試驗確認合格后，方可投入使用;(2)釉料加工時應注意原料水分的變化，及時檢測，并做好重量的調整和配料監控;每球釉料出球前必須與標準樣品進行對比試燒，做好防污測試方可放入攪拌池;(3)在生產前進行產品版面中試，并對中試磚進行各項指標檢測，無問題方可投入生產;(4)在生產過程中，每班應間隔一小時對產品進行防污抽測，及時發現問題;(5)產品售出后，可根據用戶的使用反饋信息及時調整和改進產品的不足#65377;

4結束語

產品表面吸污問題的解決是一項長期的任務，產品的品質應建立一套完整的監控制度，從源頭抓起#65377;首先應嚴把原料的質量關，做好每批原料的對比試驗;抓好配料的過程管理，做好產前試驗，并周期性地對產品做好防污檢測工作，發現問題及時調整#65377;本文只是局部的經驗之談，更多問題需從理論和實踐兩方面去總結和完善#65377;

參考文獻

1 [日]素木洋一 著.釉及色料.中國建筑工業出版社，1979， P240～271

2 俞康泰.現代陶瓷色釉料與裝飾技術手冊，P80～81