摘要 本文分析了建筑陶瓷固有的美觀、耐用等特點,特別是新一代建筑陶瓷所衍生出來的新特點,以及這些特點在發展中所遇到的困難及解決辦法。在分析的基礎上,指出了其發展趨勢。
關鍵詞 建筑陶瓷,特性,發展
1前 言
建筑衛生陶瓷主要包括瓷質地磚以及衛生潔具等。據報道,進入21世紀后,我國裝飾裝修行業的年增長速度達20%[1]。而瓷磚以及衛生潔具占裝修材料資金投入的20%以上。由此可見,建筑衛生陶瓷行業的發展關系到千家萬戶的利益。
陶瓷行業在我國有著悠久的歷史,然而建筑陶瓷行業則是在改革開放以后才發展起來的,雖然傳統的陶瓷工藝為該行業提供了堅實的后盾,但時代的發展也向建筑陶瓷提出了新的要求,建筑陶瓷在迅速發展的同時也在不斷尋求自己的發展方向。早期的建筑陶瓷除保持了陶瓷固有的美觀、高雅的特點外,還加入了耐用、抗沖擊等功能,以達到由純粹的裝飾材料到功能材料的轉變。近年,由于裝飾行業的過熱發展帶來了裝修材料的濫用,引發了關注人類身體健康及生態平衡等課題的討論,“綠色環保”成為建筑陶瓷的發展主題。與此同時,人們對建筑陶瓷的外觀及功能方面又提出了新的要求,建筑陶瓷應具備怎樣的特性以及它們所面臨的問題主導著行業發展的方向。
2建筑陶瓷的固有特性
外型美觀、性能優越是建筑陶瓷的固有特性,但時代的發展對建筑陶瓷的這些特性提出了新的要求。
2.1 外型美觀
美觀是陶瓷最大的優勢,是人們選用陶瓷作為室內裝修材料的原始目的之一。美觀的陶瓷除了能起到點綴家居,營造氣氛的作用以外,選用高檔次的陶瓷制品更能提高空間的品位以及彰顯使用者的地位。
目前陶瓷種類繁多、外觀新穎,陶瓷裝飾圖案多樣化,仿木紋、仿皮革、仿天然石材、仿織物、仿竹、仿金屬等圖案磚均受到人們的青睞[2]。舊有的平面花紋已經不能滿足消費者的要求,具有凹凸紋理的瓷磚不僅可以從質感上模擬石材、金屬等天然材料,而且打破了以往二維空間的局限,為設計師帶來了更廣闊的設計空間。陶瓷的裝飾工藝也日新月異,除了傳統的釉面及色彩裝飾外,金屬化裝飾、復合裝飾、膠輥印花、噴墨印刷、花紙、雕花及刻花等工藝引領著建筑陶瓷的發展。其中金屬釉面磚憑借其獨特的裝飾效果迅速流行,成為釉面磚的新寵,也使得建筑陶瓷在一些設計前衛的空間中得以應用,進一步拓寬了建筑陶瓷的使用領域。
就外觀而言,國內陶瓷總體上缺乏創意還是最大的缺點。由于我國陶瓷企業眾多,但又以中小型企業為主,激烈的競爭導致了他們相互模仿,以致陶瓷企業之間無法形成一種良好的自主創新的氛圍,產品眾多,外觀上卻大同小異。參照國際上著名的陶瓷企業,它們都非常注重創新,確立自己的品牌,與企業文化以及地區文化結合形成特有的設計風格,才能使企業做大、做強,使中國陶瓷真正做到百家爭鳴、大放異彩。樹立個性品牌,是建筑陶瓷今后發展的必然之路。
2.2 性能優越
建筑陶瓷作為主要針對室內裝修的材料,優越的性能是必不可少的。傳統建筑陶瓷的主要性能有如下幾點:
2.2.1抗沖擊性能
最早期的瓷磚主要應用在浴室,后來拓展到廳、房,如今又有應用到室外及公共空間的趨勢,這就對陶瓷磚的強度提出了更高的要求。如何改進工藝、完善配方,是今后建筑陶瓷抗沖擊研究的重點。
2.2.2防水性
防水性是陶瓷的根本要求。最初陶瓷制品應用在浴室或者衛生間,如果沒有良好的防水性很容易導致變色,陶瓷內的水份長期不能排除會影響陶瓷磚的質量。目前部分陶瓷企業的防水技術已經相當成熟,要確保產品性能,最迫切的應該是建立行業標準,規范企業生產。
2.2.3防污性
陶瓷磚必須具備良好的防污性能,其中又以表面存在微小氣孔的拋光磚對防污性的要求最為突出。進行防污的主要手段是在磚體表面形成保護層。近年來,隨著材料科學的發展,表面的覆蓋材料已達到了納米級,可以完全填補磚面的氣孔和微裂紋,保證拋光磚具有頂級的防污性,使得建筑陶瓷的防污性有望整體上進一步提高。
3建筑陶瓷的新特性及其發展
隨著行業的發展以及人們環保意識的增強,建筑陶瓷有了新的發展方向:
3.1 抗菌性
長久以來,人們在進行裝修時都只關注美觀性,致使裝修材料的其它方面遭到忽略,一些劣質的裝修材料對居住者的健康有非常大的危害。抗菌陶瓷便應運而生,也成為今后建筑陶瓷重要的發展方向之一。抗菌陶瓷就是針對抑菌、殺菌等方面而研發的陶瓷。抗菌陶瓷大致可以分兩類,一類是含銀、銅等金屬離子的無機化合物,另一類是含光催化半導體化合物,如TiO2、ZnO等[3],其中又以載銀抗菌陶瓷的殺菌效果最為顯著。不同種類的載銀抗菌陶瓷在抗菌能力上也存在較大的差異,這主要體現在銀離子與其載體的結合方式。目前較為常見的是采用離子交換的形式進行銀離子的引入,銀離子以電價平衡的形式與材料結合在一起,容易流失,抗菌持久性較差。蘇達根、曹德光等人所研發的化學鍵合材料則是把銀離子通過化學鍵與材料進行結合,可使抗菌持久性能大大提高,為抗菌陶瓷的發展開拓了新的方向[4]。
3.2 無放射性
近年來,由裝修材料引發的疾病引起了人們的高度關注。就建筑陶瓷而言,部分產品采用了天然石材作為原材料,因而具有放射性。建筑裝飾材料放射性超標,直接影響消費者特別是兒童、老人和孕婦的身體健康,使人體免疫系統受損害,并誘發類似白血病等疾病。建筑陶瓷作為最接近人們生活的材料,無放射是必然的發展趨勢。建筑陶瓷的放射性主要來源于其原料,因此今后在原材料的選取以及生產工藝的發展方面將成為解決該問題的關鍵[5]。
3.3 抗噪性
隨著城市面積的擴大,城市人口密度的提高,居住環境的噪音問題也引起了人們的關注。吸音除噪材料以陶粒為代表,陶粒是利用工業廢渣、廢料或廢棄的礦物廢料、劣質頁巖為原料,摻加少量粘結劑、附加劑、添加劑等,經過混合、成球、高溫燒結等傳統工藝過程而制成的人造輕骨料。具有容重輕、強度高、導熱性低、耐火度高、保溫防凍、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、無放射性等特點。如今陶粒已經陸續應用到地鐵等高噪音場所,并有著非常廣泛的應用前景[6]。
3.4 低生產污染
長期以來,人們都只關注陶瓷的使用過程,但隨著人們環保意識的增強,建筑陶瓷產品在生產過程中帶來的污染問題將會越來越引起人們的重視。目前建筑陶瓷生產過程中主要存在以下問題:
(1) 消耗大量粘土,原材料含有放射性。
(2) 燒成溫度高,能耗較大。
(3) 廢料難以回收。
(4) 噪音大、粉塵多。
針對建筑陶瓷生產過程中出現的問題,從環保的角度出發,可以從以下方面進行改革:
1) 減少拋光磚、超白磚的生產規模:因為拋光磚對粘土成分的要求很高,Fe2O3以及TiO2含量總和要求小于2%;超白磚則要求更高,且由于大部分是500mm×500mm以上的大規格磚,為了保證強度,厚度要求在10mm~20mm之間,對粘土的需求進一步增加,造成粘土礦的大量開采,破壞環境資源。另外超白磚在生產過程要求加入以鋯英石為原料的增白劑,鋯英石含有放射性,有損人體健康。另外,拋光磚還存在生產能耗大的缺點,僅一條拋光線(型號KPX800)的裝機容量就達715kW,生產拋光磚的電耗高達5.8~8.5kW·h/m2,是所有陶瓷磚產品中最高的。拋光磚生產過程中,經污水處理后回收的固體物為瓷粉、磨料屑和磨料粘結劑,成分雜,很難回用。此外,生產過程中噪音大、粉塵大也是拋光磚生產的缺點,所以必須壓縮其生產規模。
2) 加大釉面磚、超薄磚、擠壓磚、馬賽克的生產規模:釉面磚對粘土成分的要求較低,生產噪音以及粉塵等也比拋光磚少得多,其裝飾效果多樣,因此在減少拋光磚生產規模的同時,可以擴大釉面磚的生產作為補償。超薄磚作為一種新產品,今后會占有越來越多的市場,在保證強度的前提下,其厚度最小可以達到3mm,能夠極大地節省粘土用量,保護環境資源。擠壓磚則有著耗能少、噪音低等特點。而原材料要求低,勞動密集型的小規模生產則成為了馬賽克產業發展的環保有利因素[7]。
3) 要采取適當的手段對生產中產生的廢物進行回收處理,大力研究對生產產生的廢物進行再生的工藝,合理購買設備。如針對廢水余熱加以利用、對廢渣進行有用物質提取等。這樣做一方面可以對生態環境進行保護,另一方面能變廢為寶,增加企業效益[8]。
4結 語
(1) 外型美觀、款式多樣是建筑陶瓷的一貫優點,隨著花紋、釉料等工藝的不斷創新,建筑陶瓷將大放異彩。但同時也要注意樹立個性品牌,避免抄襲。
(2) 抗沖擊、防水、防污是建筑陶瓷作為室內裝修材料必須具備的特性,科技的發展使得這些性能越來越優越,也必將使建筑陶瓷行業越來越規范。
(3) 隨著室內裝修行業的發展以及人們生活水平的提高,建筑陶瓷的抗菌性、無放射性、抗噪性等引起了人們的重視,技術的發展以及新材料的出現給這些特性帶來了突破,使得綠色裝修材料真正進入了人們的生活,保障了人們的健康。
(4) 建筑陶瓷的低生產污染性不容忽視,必須減少拋光磚、超白磚的生產規模,加大釉面磚、超薄磚、擠壓磚、馬賽克的生產規模。同時利用合理的廢物處理工藝,變廢為寶,增加企業效益。
參考文獻
1 陸小寶,鄧偉強.廣東陶瓷產業的發展戰略研究[J]. 珠江經濟,2006,6:35~43
2 俞康泰,劉儒平. 建筑陶瓷裝飾技術的現狀及發展趨勢[J].陶瓷學報,2006,27(3):113~117
3 鄺鉅熾,張軍.載銀抗菌陶瓷材料[J].佛山陶瓷,2001,5:8~11
4 曹德光,蘇達根,楊占印,宋國勝. 偏高嶺石的微觀結構與鍵合反應能力[J]. 礦物學報,2004,24 (4):366~372
5 韓麗華,楊文鶴.建材陶瓷中的放射性危害與防護[J].環境保護科學,2005,31(6):68~69
6 高鎮清,蔡小蘭. 建筑陶瓷工業的發展趨勢淺析[J].中國陶瓷工業,2005,12(1):50~51
7 楊洪儒. 從綠色角度看建筑衛生陶瓷產品的發展趨勢[J].陶瓷,2006,9:5~6、10
8 蘇達根,鐘明峰. 材料生態設計[M]. 化學工業出版社, 2007