摘要 在滲花磚的生產過程中很容易產生陰陽色缺陷,本文綜合筆者多年的生產實踐經驗,對該缺陷產生的原因進行了分析,并提出了相應的解決方法。
關鍵詞 滲花磚,陰陽色,色度梯度
1前 言
隨著陶瓷生產工藝的不斷創新和進步,新產品層出不窮,雖然滲花磚作為曾經的主流產品其地位已逐漸被取代,但是由于它具有優異的理化性能和較高的性價比,至今仍然占有一定的市場份額。在滲花磚的生產過程中,每個工序控制不好都有可能產生缺陷,而陰陽色(指產品表面出現的非特定裝飾的顏色深淺不一的缺陷)作為主要缺陷之一,對質量影響較大,一直困擾著滲花磚生產廠家。本文擬對生產過程中容易產生陰陽色缺陷的環節進行剖析,并提出相應的解決辦法。
2釉料配方
2.1 改良前的配方
滲花釉料的常用色料有醋酸鎳、醋酸銅、醋酸鈷、鉻酸鈉(俗稱鉻鹽)、鉻酸鉀、氟鋯酸銨等,常用的助滲劑有檸檬酸鈉、檸檬酸銨等。在這些色料中,黃色發色劑鉻酸鈉的使用非常多,也最易產生色度梯度,由于鉻酸鈉為陰離子團發色,在滲花磚中容易滲透,表現出的發色是表層顏色淺、下層顏色深。一般的滲透劑、絡合劑雖然能對這種色度梯度有所改善,但是在很多大面積均勻印花的產品生產過程中,卻極易產生陰陽色缺陷,如何通過改善該類產品的色度梯度來減少陰陽色的產生呢?我們認為應先從改變原料的選擇、改良釉料配方開始,這里就以鉻-鎳體系為例進行說明。

2.2 配方改良
(1) 在常規的鉻-鎳配方體系中,我們一般采用醋酸鎳、鉻酸鈉為色料,檸檬酸鈉與檸檬酸銨為滲透劑,并用高粘甲基增稠進行生產,配方如表1所示。
實踐表明,該花釉色度梯度很大,上下層的顏色差異明顯,在大面積印花的產品中容易產生陰陽色缺陷。
(2) 在新的改良配方體系中,我們嘗試用醋酸鉻取代常用的鉻酸鈉作為發色鹽。醋酸鉻為陽離子發色鹽,在含有負離子團的坯體中不會像鉻酸鈉那樣容易產生色度梯度。同時引進醋酸鈉(NaAc)-醋酸(HAc)緩沖溶液對花釉的酸堿度進行穩定。再引入新原料白碳黑幫助滲透,由于白碳黑為超細二氧化硅,不僅具有懸浮作用,而且有利于色料在坯體的毛細孔內進行滲透,起到輸水作用。因為釉料的性能較常規配方有所變化,故需采用耐酸甲基才有利于增稠,具體配方如表2所示。
通過生產實踐對比發現,表2中的改良配方比表1中的常規配方在色度梯度方面有了很大的改善,改良配方從坯體表面到下層約3mm的滲透位置色調都比較均勻,沒有出現色度梯度,在大面積印花的產品生產中很好地解決了陰陽色問題,提高了產品的品質,效果比較顯著。
3花網制作
花網質量的好壞,對滲花磚產品最終的質量影響很大,這里就幾個主要因素談談花網制作對陰陽色缺陷的影響。
3.1網框質量
由于網框強度不好或產生了變形,不僅會造成在拉網時張力不均勻而影響圖案,而且在生產時,由于其對磚坯印刷面不平整,也會造成圖案印刷效果不均勻,從而產生陰陽色缺陷。
3.2 刮膠及干燥
花網刮膠時,基本上都是人工操作,即使是同一個操作工若控制不好,也很容易產生刮膠厚薄不均的現象;而干燥時,若干燥器熱風分布不均勻或擺放花網不平整,也很容易造成花網的感光膠干燥不均勻。以上不規范操作都很容易制作出帶有陰陽色缺陷的花網。
3.3 曝 光
花網制作的曝光光源一般采用鎵碘燈,單光源曝光。為了保證均勻的曝光效果,需經常檢查整個曝光面光強度的均勻性和穩定性,如有偏差,應及時更換。曝光時間要合理選擇,曝光時間長,網版圖案通透少;曝光時間短,網版圖案通透多。我們不能完全用曝光時間來遷就圖案效果,如果將本應由設計和底片制作體現的效果全部用曝光過程來彌補,就會使圖案失真,也很容易造成陰陽色缺陷。
3.4 沖 網
曝光后的產品在沖網時,如果由于水壓不穩定或過強過弱,會使花網有的圖案沖不出,有的沖得太透,造成圖案深淺不一,從而形成陰陽色。為減少這方面的影響,要求曬網人員采用恒壓水槍,而且盡量保持沖水槍與花網的距離,固定沖洗次數。

4壓制成形
在成形過程中,壓機的布料是否均勻對陰陽色有一定的影響,主要表現在布料偏多的位置成形后生坯致密度大,印花淋水色料難滲透,燒制出的磚坯也會尺寸偏厚,拋光后就容易會在這個位置出現顏色偏深的現象;而布料偏少的位置成形后生坯致密度小,印花淋水色料易滲透,燒制出的磚坯尺寸偏薄,拋光后在這個位置就容易出現顏色偏淺的現象,從而造成陰陽色缺陷。
5釉線工序
5.1 印 花
滲花磚應用最多的是皮帶印花機,印花機對陰陽色的產生比較直觀,在印花過程中就可以察覺出來,因此印花機操作工在操作時要培養與保持敏捷的反應能力,以便能較好地調整與消除在印花過程中潛在的陰陽色缺陷隱患。
具體的操作依產品版面而定,對于小面積印花、條紋印花而言,相對比較簡單,而大面積印花圖案就要求很嚴,要保證印出來的花四邊與中間圖案大小、顏色深淺一致。特別是印花機收刀處易出現彈網困難、顏色偏深的情況,對于這種情況可以調整花網和刮刀的高度進行解決,也可以調轉花網的方向,或者在顏色偏深的一邊適當地增加淋水量。這些措施對于解決由印花機產生的陰陽色能起到一定的作用。
5.2 淋 水
淋水設備主要有甩水柜與噴槍水柜兩種,這里針對我們生產中常用而且容易對陰陽色缺陷產生影響的噴槍水柜進行分析。
5.2.1水壓與霧化
噴頭的孔徑一般有0.36mm、0.43mm、0.52mm等型號,可根據霧化程度以及皮帶的走速來選擇具體的孔徑和噴槍數量。水泵的壓力要做到穩定合適,水壓太小會造成噴槍霧化不好,易產生噴水不均而導致滲透不一致;水壓太大會造成淋水后磚坯表面出現積水現象,出現積水的地方會滲透偏深而產生色差,同時壓力大會使噴槍霧化過頭,噴槍水幕容易漂移不定,也會影響滲透均勻性,因此要做到孔徑、速度、壓力三者之間的平衡。
5.2.2噴槍布置
由于噴槍的形狀決定了噴槍的中心位置噴水量偏大,兩邊噴水量偏小,因此在噴槍的布局上可采用平衡錯位的安裝來避開中心的疊加效應,以確保磚坯特別是大規格磚坯的中心與兩邊淋水量的一致。
6燒成工序
6.1 干 燥
滲花磚印花時的干燥坯表面溫度一般應控制在45~65℃之間為宜,干燥窯出來的每一片磚的溫度要盡量保持一致,特別是大規格磚的不同部位的溫度也要控制均勻,溫度對花釉滲透和水份的蒸發快慢有直接的關聯。所以在氣溫較低的北方地區容易出現四邊顏色偏淺的現象,也就是受干燥坯溫度的均勻性影響,容易出現四邊溫度比中心溫度低。
6.2 燒 成
窯爐作為陶瓷生產過程中最重要的設備之一,在產品質量方面起到很關鍵的作用。對于陰陽色缺陷來說,窯爐的影響因素主要體現在溫差和磚坯的平整度上。
6.2.1溫 差
窯爐截面不可避免地存在溫差,寬體窯尤甚,這就會造成一排產品的燒成狀況不一致。控制不好時,甚至同一塊產品兩邊都會出現較大的差異,產生明顯的陰陽色。雖然窯爐在設計時已對這方面進行了考慮,如油槍分布、風管分布、擋火板(墻)的設置等,但仍需在窯爐的使用上進行不斷的摸索、調整,才能得到理想的燒成曲線分布,控制好溫差,減少陰陽色的產生。
6.2.2 磚坯的平整度
滲花磚產品比較常見的變形如下圖(a)~(f)幾種。
當這些變形程度超過一定數值的時候,在拋光刮平時就會產生尺碼厚薄偏差,陰陽色缺陷也就會隨之而產生。因此對大面積印花的產品來說,通過窯爐控制磚坯平整度也就變得非常重要。如圖(d)和(e)的兩種情況,如果是變形與釉線皮帶平行的話,則可選擇在磚坯向上凸的位置在淋水柜處增加一支小水槍噴水,讓凸起變形的位置花釉滲透深點,這對陰陽色缺陷的改善很有幫助。
7拋光工序
拋光分為刮平、拋光、磨邊幾個環節,刮平這一環節對滲花磚的圖案效果有一定的影響,刮平的深淺程度是否均勻有時也會導致陰陽色缺陷。刮平除了要適應窯爐燒成時磚坯的變形,也要根據產品版面情況來控制刮平時的切削量,刮平與粗拋的波動會對最終產品拋光的深淺有決定作用,進而影響到顏色圖案是否一致。在產生由于切削量而引起的陰陽色缺陷的情況時,可考慮調整刮平刀的高低平衡位置,或者更換新刮平刀,有時甚至需對拋光的底板進行更換,另外改變拋光線的進磚方向以及調換拋光線等都是可以減少陰陽色缺陷的有效補救措施。
8結 束 語
滲花磚陰陽色缺陷的產生原因多種多樣,除了前面提到的主要因素外,生產中的各個工序都有可能成為影響因素之一。有的是單一因素引起的,有的可能是復合因素引起。為了有效地減少陰陽色缺陷的產生,提高產品質量和品質,各個環節都需嚴格控制,把好每個關,出現問題時綜合起來考慮,可能會更快、更準地找到解決問題的辦法。
參考文獻
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