金屬質陶瓷磚多色彩裝飾工藝的研究

歐志勇 盛正強 曹端旭 李琳

摘 要：本文通過重新設計金屬質陶瓷磚的釉面裝飾工藝流程，運用膠輥印刷的方式，實現了小規格金屬質陶瓷磚釉面多色彩裝飾及工業化生產。同時研究出相匹配的特殊膠輥雕刻方式和隔離釉料配方，試驗出合適的生產工藝，使金屬質陶瓷磚的規格更完善，圖案花色更豐富，裝飾效果更優質。

關鍵詞：金屬質陶瓷磚;隔離釉;輥筒印刷;特殊雕刻;多色疊印

1 前 言

金屬光澤陶瓷磚因其表面呈現強烈的金屬質感，具有復古的藝術氣息，讓很多消費者愛不釋手，尤其受設計師們的追捧，將其巧妙運用于各種設計空間，提升空間裝飾效果，使空間更加藝術化。

目前市場中的金屬釉陶瓷磚雖然也有較多的品種，但仍存在一些美中不足，不能完全或準確表達設計師對空間裝飾的需求。色彩單調不夠鮮艷，色調暗淡，以黑、深棕、棕紅等深色系金屬釉陶瓷磚為主，且這些金屬釉磚的表面光澤度趨于一致，沒有光感的層次變化，層次感不夠鮮明。在產品尺寸和工藝方面，釉上裝飾的小規格（小于300×300 mm）的金屬光澤釉產品少見，以純色金屬釉結合模具凹凸面的裝飾為主，產品色澤暗淡、單一。大規格（300×300 mm及以上）金屬釉陶瓷磚采用平板印刷結合刷坯工藝，能實現釉上裝飾，所呈現金屬效果必須與模具面結合，在模具凹槽內的金屬釉未被擦除。這類工藝的金屬釉磚一般尺寸多在300×300 mm以上，且受生產條件的影響，穩定性不好，控制難度大，產品釉面光澤一致，產量低而成本高，所表達的產品質感與金屬材質的自然腐化的光澤、層次有較大差距，裝飾效果不盡人意。

為獲得在小規格陶瓷磚上能生產出色系豐富、色彩鮮艷，金屬光澤質感強烈的金屬質多色彩陶瓷磚，我們創新了金屬光澤陶瓷磚生產工藝技術和流程，突破現有陶瓷裝飾技術壁壘，提升了仿古磚裝飾、裝備水平，推動行業向自動化、集成化轉型升級。

2 工藝流程分析和實驗

2.1 工藝流程研究

傳統金屬釉的工藝方法是將金屬釉施到坯體表面，不結合模具的平面產品多無刷坯工藝，直接在金屬釉上印刷色釉以獲得具有不同紋理色彩的裝飾效果。存在的問題很明顯，色釉與金屬釉直接接觸反應劇烈，影響金屬效果和產品色彩的呈現。

因此，針對出現的問題我們對工藝流程進行了改進。

本實驗工藝流程：

陶瓷磚坯半成品→施金屬釉→膠輥印刷隔離釉→多色彩圖案膠輥裝飾→產品燒成。

在坯體施金屬釉后，在色釉前施一層隔離釉，最后在隔離釉上進行色釉的裝飾，從而避免了色釉與金屬釉直接接觸，影響產品效果的表達。

2.2 金屬釉配方研究

金屬光澤釉中的有效成分主要為鐵元素和磷元素，配方中的鉀、鈉一價元素會促進金屬光澤的呈現，而二價的堿土金屬元素多對金屬光澤的呈色不利，硅、鋁、鋯一般用來調節釉料的溫度和色彩。本實驗以煅燒的磷酸鐵原料、長石為主，加入適量的石英、粘土等來進行調配，并在此基礎上進行了金屬光澤釉的裝飾工藝研究。本實驗所使用的原材料化學組成見表1。

實驗采用磷酸鐵為主要原料，其它原料為鋪料，設計正交實驗進行試驗，結果如表2。

根據正交實驗獲得的結果進行分析，同時結合金屬釉呈現出的色彩和生產所需的釉料性能，綜合得出金屬釉的配方組成，見表3。

2.3 隔離釉配方研究

隔離釉的成分和性能對整體隔離效果影響很大，為了使隔離釉、色彩釉、金屬釉在光澤上形成層次對比，隔離釉和色彩釉的光澤度必須適中。光澤太高則不能與金屬釉形成較強的光澤反差;光澤太低則釉面變得粗糙，表面質感不夠潤滑柔和。表4為所選物料的化學組成。

采用正交實驗對配方進行試驗，以獲得符合生產要求的隔離釉配方，見表5。

根據表5實驗所獲得的實驗結果，生產所需的釉料性能，最終確定隔離釉配方范圍如表6。

2.4 隔離釉印刷技術研究

本實驗為了能在300×300 mm以下的效果產品上實現金屬釉表面上層的多色彩裝飾，選擇了膠輥印花裝飾技術。小規格產品在膠輥皮帶上可以直接進行色彩裝飾，不用刷坯，不會產生位移。膠輥印刷隔離釉時，隔離釉層厚度越厚，其隔離效果越好，而膠輥印花因為材料和實施方式的不同，導致隔離釉層難以獲得理想的厚度，需要對膠輥印刷隔離釉的性能和膠輥深雕技術做深入研究，表 7為膠輥不同雕刻方式及其工藝參數明細，相應的隔離釉印刷效果對比如圖1所示。

采用光澤度計，分別測量上述5種雕刻方式下印刷樣品的對應光澤度，每個樣品隨機選取10個點，取其平均值了解其光澤度的變化，數據見表8。

不同的膠輥雕刻方式，對隔離釉印刷的效果有較大影響，合適的膠輥雕刻方式及參數，能很好的表達產品的效果。實驗對比發現：M型雕刻覆蓋面積大，但釉層薄，不利于呈色;W型、X型和大波浪型的雕刻釉層厚，但網孔粗大，紋理不夠連貫，出現斷痕（如圖2），印刷參數未控制好時易出現印刷缺陷。六菱型雕刻釉層厚且整體印刷均勻飽滿，線條合適，面釉的部分金屬光澤可以從線條網格的空隙中透出來，與隔離釉和顏色花釉的光澤形成很好的光澤空間對比，較好模擬了金屬材料自然銹蝕的狀態，如圖3所示，因此六菱型雕刻方式最適合本項目隔離釉的印刷。

3 分析與討論

3.1 金屬釉效果對產品裝飾效果的影響

金屬釉除了具有強烈的金屬質感外，其顏色對產品裝飾效果影響也很大，最好的是其能呈現銀白色的金屬光澤。實際上因為配方中各元素成份的原因，金屬釉的色彩是一種從銅紅色到黃紅色，再到黑色的變化，所以需要調整配方，嚴格控制其色彩的變化，使其色彩波動在較小的范圍內呈色。

3.2 隔離釉對產品裝飾效果的影響

隔離釉的作用是阻隔色彩釉與金屬釉的直接接觸產生劇烈反應，其白度越高則隔離效果越好，對金屬釉顏色的遮蓋能力就越強，印刷在其后的色彩呈色能力獲得提升，拓寬了色域范圍。

3.3 隔離釉印刷方法對產品裝飾效果的影響

隔離釉的印刷對產品的影響是通過隔離釉的厚度和均勻程度來作用的，一定厚度的隔離釉能保證隔離的效果和色彩的呈現，分布均勻的隔離釉保證了產品整體的裝飾效果而又不會出現印花缺陷。

4 結 論

（1）隔離釉的成功研發和應用，為成功開發出色彩鮮艷的金屬質感陶瓷磚提供了保障與技術支持。

（2）輥筒印刷技術的突破，有效解決了小規格產品生產連續性和穩定性的問題。

（3）隔離釉的工藝設計需與多色彩印刷釉的工藝進行匹配對應設計，有利于表現多色彩印刷釉層次。

（4）控制隔離釉的流速，有助于隔離釉印刷的穩定性。

參考文獻

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