淺談一種提升陶瓷磚表面防滑性能的工藝方法

羅宏 龍海仁 周燕 招偉培 黃帥 余修亮

摘 要：由于地面濕滑，公共場合意外滑倒的事件頻繁發生。地面意外滑倒成為了公眾較為關注的公共安全事件。通過提升地面陶瓷磚的防滑性能，可以很好地降低意外滑倒造成的傷害事件的發生概率，所以本文通過工藝開發，用一種較容易實現的工藝方法，提升了陶瓷磚表面的防滑性能，工藝簡單，易于應用，具有較好的推廣價值。

關鍵詞：地板磚;防滑;公共場所;意外傷害

1 前 言

隨著建筑裝飾的檔次不斷提高，豪華高檔的公共建筑（酒店、寫字樓、商廈，高檔公寓等）的地面，大量采用光面的石材、陶瓷磚等板材做飾面。在美化了環境的同時，卻也帶來了日益突出的地面滑倒的安全隱患問題。目前國內公共場所由于地面濕滑而導致滑倒，甚至致傷、致殘的事件不斷上升。據國外相關報道，公共場合的滑倒、跌倒導致的意外傷害事件數量占全年傷害事件數量的比例最大，所以公眾在裝修中針對提升地面防滑性能的要求越來越普遍。地板陶瓷磚作為地面裝飾最為普遍的建筑材料，改善其防滑性能，可以很好的避免意外滑倒、摔倒的概率。 尤其是老人、小孩頻繁活動的場所和區域，提升防滑性能的必要性尤為突出。目前市面上的地板磚為了追求光澤感像拋光磚，全拋釉等產品，磚面的防滑程度十分讓人堪憂。防滑性能好的釉面磚，根據UKSRG推薦的檢測方法，防滑指數PTV（刻度盤上指針的讀數，簡稱擺值）在30以內，防滑風險等級定義為中等級別，檢測的擺值滿足25以上的，我們可以認為這是一款滿足防滑要求的磚。

2 工藝方案

本文介紹了一種提高表面防滑性能的釉面磚的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備粗糙釉。

（2）產品的制備及燒成：在磚坯表面布施防污底釉，然后施步驟A得到的粗糙釉。

2.1工藝流程

壓機成型——>磚坯干燥——>施底釉/面釉——>圖案裝飾——>施粗糙釉——>窯爐燒成——>磨邊——>包裝入庫。

2.2 關鍵工藝描述

上述整個工藝流程適用于一般平面或模具面的釉面磚生產，其中關鍵工藝為粗糙釉的制備。粗糙釉的制備盡量滿足三個工藝性能，首先是釉料必須高溫，釉料的高溫可以很好的實現粗糙的手感，其次就是釉料有較好的防污性能，也就是粗糙釉的使用不能影響成品的易清潔性。最后就是粗糙釉的膨脹系數，要與坯體、窯爐、面底釉匹配，在使用過程中盡量減少對磚型的影響，提升粗糙釉的適用范圍。

2.3工藝參數

為了實現防滑效果，底釉或面釉工藝建議選擇刀式噴釉，刀式噴釉的磚面效果較淋釉凹凸感更強。且噴釉比淋釉的釉量少很多，成本相對也較低。底釉或面釉的施釉比重建議控制在1.45～55g/cm3之間，釉量建議控制在每平方米500～600g水釉之間。

圖案裝飾工藝可以是噴墨打印、絲網、滾筒中的一種或幾種疊加，建議以圖案裝飾為主。盡量減少工藝復雜度，例如凸釉、功能墨水、干粒工藝等，避免粗糙釉的覆蓋會對特殊工藝的設計效果產生影響。

粗糙釉的施釉工藝建議選擇噴釉或甩釉，比重建議控制在1.2～1.4g/cm3之間，釉量建議控制在每平方米200～400g水釉之間，釉量越多表面粗糙度越高，對磚面顏色影響越大，反之亦然，所以可以在一定程度上通過控制粗糙釉的釉量，調節磚面的粗糙程度。

3 釉料配方的選擇

3.1底釉和面釉的配方選擇

面、底釉的配方選擇，除了釉面效果、發色、及防污性能的考量外，更需要關注與坯體的膨脹系數的匹配度，做到坯釉結合，建議釉料的膨脹系數略小于坯體，整磚變形處于一個微拱背的狀態，有利于鋪貼使用。根據本廠的實際使用情況，面、底釉配方優選方案為：鉀長石38%，鈉長石6%，石灰石12%，燒滑石8%，煅燒高嶺土6%，氧化鋅5%，白云石7%，氧化鋁15%，碳酸鋇3%。

3.2粗糙釉的配方選擇

制備粗糙釉，粗糙釉的配方（wt%）高溫透明熔塊粉60-100，煅燒高嶺土25-35，氧化鋁1～2，將以上原料加水球磨后制成釉漿，高溫透明熔塊粉的細度為200目篩余小于4%。化學組成（wt%）：

SiO2 45～50，Al2O3 20～25，Fe2O3 0.1～0.4，TiO2 0.1～0.2，CaO10～13，MgO 2～3，K2O 0.5～1，Na2 O 1～2，IL 2～3;

3.2.1高溫透明熔塊粉的選擇

根據本廠的實際窯爐燒成溫度，通過刮板窯燒進行肉眼觀察，確定高溫熔塊粉配方，A、B熔塊方案為優選方案，根據高溫透明熔塊粉的化學成分如下表1所示。

A方案與B方案熔塊相比，B熔塊透度更高，燒結程度更好，最終選擇B方案為較好的高溫熔塊粉方案。

3.2.2粗糙釉配方的調試

粗糙釉的配方按（wt%）B高溫透明熔塊粉60～100，煅燒高嶺土25～35，氧化鋁1～2，通過正交試驗，檢測防污性能，篩選最優方案。防污檢測項目包括：紅、藍墨水，紅、藍、黑油性筆，干濕水泥、干濕填縫劑，膠錘錘擊。試驗方案如下表所示：

通過上述試驗結果可知，A粗糙釉方案防污效果最好，最終選擇A粗糙釉配方確定為最優配方。

4 防滑檢測方法[1]

4.1檢測設備介紹

（1）檢測設備名稱：便攜式、數字化鐘擺式濕滑性能英國 MUNRO測試儀，見圖1。

（2）檢測設備結構：主要由機架、擺錘和擺錘桿、橡膠滑塊、指針和刻度盤組成。陶瓷磚測試利用 4S（96）橡膠滑塊，國際硬度值為 96±2 IRHD。

（3）檢測設備操作：釋放鎖定開關，將具有一定勢能的擺錘擺動劃過試件表面規定的距離后擺向另一側，指針被擺錘上的指針推動環帶動，隨擺錘一起擺動到另一側后停留并顯示出擺錘的最高位置。

4.2參考標準

設備符合國際標準BS 7976- 2：2002 Pendulumtesters- Part 2：Method ofoperation，BS EN13036- 4 等 26 個不同國際細節標準。廣泛被健康安全顧問公司、地板和瓷磚廠商、材料測試實驗室、公路代表處、當地理事會、休閑場所、專家證人、建筑維修專家等使用。

4.3防滑等級要求

英國 UK Slip Resistance Group 在 UKSRG 2005 運用的防滑機能評價方式見下表。

5 試驗數據抽檢

試驗內容：將上述確定的1#粗糙釉方案，應用制備600mm×600mm規格陶瓷磚，隨機取6片作為試樣。將6件試樣按照規范操作，分別檢測干燥條件下和潮濕條件下的摩擦系數，檢測結果如下表所示。

根據試驗結果，通過該方法制得的防滑磚，試驗得出的磚干燥條件下的擺值平均值為57.7，潮濕條件下的擺值平均值為45.3，PTV值遠高于低風險的要求。

6 結 語

本文在普通磚坯上布施兩道釉，第一道底釉或面釉為防污釉，建議選擇亞光釉，有利于防滑性能的提高，第二道粗糙釉，加入的高溫透明熔塊細粉，增加磚面的粗糙度，起到防滑作用。通過兩種釉料的性能結合，使產品的防滑系數上穩定在一個較高的數值上，達到提高防滑性能、且兼具防污性能的目的。

本文描述的工藝方案，實施簡單，可以在不影響原有產品的工藝配方的前提下，通過增加一道粗糙釉提升防滑性能，具有較好的推廣價值。

參考文獻

[1]陶瓷磚防滑性能檢測原理初探.盛正強，.佛山陶瓷 2019（279）10：35-40.