防滑陶瓷磚的研究與進展

黃旭坤

（南安市質量計量檢測所，南安 362300）

1 防滑陶瓷磚發展的重要性

在社會發展過程中，優質平滑地板材料正在迅速占領著建材的消費，而瓷磚的制造工藝也在持續創新，具有經濟實用、美觀、易清洗等優勢的瓷磚已逐步發展為地板裝修的主流。但是在當前陶瓷磚中，過分注重外觀的裝飾，使大部分瓷磚制品的外觀都因為太平滑而產生了嚴重的安全問題。我國的大多數區域都是典型的亞熱帶氣候，主要分布在沿海區域，氣候潮濕且降雨量較多，導致陶瓷磚的抗滑能力會降低，極易發生滑倒、摔傷等事故。根據相關數據，我國每年由于地面濕滑而受傷的案件數量逐年增加，因此需要加大對陶瓷磚防滑性能的重視和研究力度，從而來提升陶瓷磚的防滑力度，減少一些滑倒、摔傷等情況。與此同時，我國也制定出相應的防滑陶瓷磚的具體等級和評價方法，為研究陶瓷磚的防滑性能提供了相關的標準，為廣大用戶提供更科學、理性的選購地板用的瓷磚。

2 陶瓷磚地面防滑簡要概述

2.1 陶瓷磚防滑性的概念

防滑磚主要是常見的陶瓷地板磚，在陶瓷磚的正表面中，通常是改變表面結構，通過增加小褶皺條紋或者是凹凸點以及其他方式來增加陶瓷磚與鞋底之間的摩擦力，從而減少摔倒的頻率。

2.2 影響陶瓷磚防滑性能的因素

陶瓷磚在使用時，經常會出現摔倒的情況，嚴重影響了人們的日常生活。而陶瓷磚塊的表面是否凹凸不平、表面是否粗糙、是否光滑、是否干凈整潔、是否鋪貼均勻（鑲嵌）等都會對其防滑性產生一定的作用。而常見的瓷磚類型有：有釉磚、無釉磚等。測量防滑性能以國家推薦性標準的方法為準，以干法和濕法兩種方式為主。一般都需要結合檢測數據來判斷是否符合實際的使用環境以及其他情況。

2.3 防滑陶瓷磚分類及標準要求的簡要分析

2.3.1 分類

通過GB/T 35153-2017防滑陶瓷磚標準可知，按防滑陶瓷磚的生產工藝分為擠壓磚（代號為A）和干壓磚（代號為B）。按防滑陶瓷磚的吸水率可將陶瓷磚分為低吸水率（代號為I）a類和b類、中吸水率（代號II）a類和b類以及高吸水率（Ⅲ）類。防滑陶瓷磚分類及其代號見表1。

表1 防滑陶瓷磚分類及其代號

2.3.2 擠壓磚

擠壓磚是2011年公布的建筑學名詞。將可塑性坯料以擠壓方式成型的陶瓷磚，再將所成型的泥條按磚的預定尺寸進行切割的陶瓷磚。

2.3.3 干壓磚

干壓磚又稱壓制磚，干壓瓷磚是由粘土和其他無機非金屬原料，經成型、燒結等工藝生產的板狀或塊狀陶瓷制品，用于裝飾與保護建筑物、構筑物的墻面和地面。通常在室溫下通過干壓、擠壓或其他成型方法成型，然后干燥，在一定溫度下燒成。

2.3.4 有釉磚

表面經過燒釉處理，根據使用的原材料不同，可分為兩種：一種是陶制釉面磚，由陶土燒制而成，吸水率較高，強度相對較低；其中又可細分為紅土和白黃土兩種土質。另一種為瓷制釉面磚，由瓷土燒制而成，吸水率較低，強度相對較高；主要特征是背面的顏色是灰白色。當釉面比坯的熱膨脹系數大，冷卻時釉的收縮大于坯體，釉會受拉伸應力，當拉伸應力大于釉層所能承受的極限強度時，就會產生龜裂現象。

2.3.5 標準要求

根據GB/T 35153-2017防滑陶瓷磚標準可知，防滑陶瓷磚的濕態靜摩擦系數通過一套測力系統來測定。測力系統如圖1所示，通過拉力計測量在磚的表面上拉動一個滑塊時所需用力的數值，根據標準中的公式進行計算得到相應的濕態靜摩擦系數。根據標準要求，防滑陶瓷磚的濕態靜摩擦系數值＞0.60。

圖1 測力系統

根據GB/T 35153-2017防滑陶瓷磚標準可知，防滑陶瓷磚的濕態阻滑值通過擺式阻滑值測定儀來測定。擺式阻滑值測定儀主要由機架、擺錘、指示盤、指針、擺錘鎖以及儀器提手構成。結構如圖2所示，通過提拉舉升柄將擺錘抬起卡在擺錘鎖中，將指針撥至緊靠擺錘，按下釋放開關，橡膠片在試件表面劃過擺向另一側，指針指示值即為該次擺動的阻滑值測量值。根據標準要求，濕態阻滑值＞35。

圖2 擺式阻滑值測定儀結構示意圖

1—水準泡；2—機架底座；3—調平螺栓；4—升降把手；5—擺錘鏈接螺母；6—指針；7—轉軸；8—轉軸松緊調節螺母；9—轉軸松緊調節阻尼環；10—儀器提手；11—釋放開關；12—擺錘卡鎖；13—卡環；14—擺錘桿；15—舉升柄定位調節螺栓；16—舉升柄；17—平衡錘；18—擺錘頭；19—滑塊組件；20—指針推環；21—緊固把手；22—機架立柱。

3 防滑陶瓷磚的制備技術分析

3.1 利用吸盤原理提升防滑性能的技術

在提升陶瓷磚的防滑性能時，可以將一種促使陶瓷磚形成凹凸狀的防滑劑涂抹在陶瓷磚中，進一步促使其表面的花紋能與接觸表面在壓力作用下形成一種機械咬力，而凹凸狀的構造會在加壓作用下與接觸表面產生負壓，從而形成吸力。通過兩者的配合，可以有效地改善瓷磚表面的抗滑性能。

3.2 增強陶瓷產品表面自清潔和干燥功能的技術

隨著新技術的發展，陶瓷磚生產企業研發出新型的浴室防滑排水陶瓷磚，在磚的表面上設置排水孔及排水槽，排水孔與排水槽相通，能夠加速積水的排放，從而增強防滑效果，有利于防止意外事故的發生。圖3是新型防滑排水陶瓷磚的結構示意圖。

圖3 新型防滑排水陶瓷磚結構示意圖

3.3 增加陶瓷磚表面粗糙度的技術研究

提高陶瓷磚的表面粗糙程度，包括三個方面。首先，用模子或之后的加工處理工藝來制作溝槽。最常用的辦法就是在陶瓷磚的加工工藝中，在陶瓷磚塊的表面上加工出一些特殊的溝痕和凹凸槽，從而提高瓷磚的抗滑性，同時也會降低瓷磚的抗污染能力。第二個途徑是將干粒或者可以形成凹凸感的釉面來添加到釉料中，或者制作一個凸起物來制作出帶有粗糙的表面。一般采用添加少量的金剛砂和干燥的釉料，以提高其防滑性。同時，也可以把陶瓷磚的表層進行結構化，使其具有良好的耐磨性。第三個途徑是利用防滑液提高其抗滑能力。比如，可以在瓷磚上涂上強酸或者是強堿的腐蝕性液體，讓瓷磚的表面產生一些凹痕，從而提高瓷磚的抗滑性。另外，還可以在瓷磚的表層上印制防滑的陶瓷油墨，使其產生突起物，并在燒結過程中形成防滑性的陶瓷磚網。

3.4 陶瓷磚防滑性能測試

根據GB/T 35153-2017及GB/T 4100-2015標準要求對普通陶瓷磚及各類型防滑陶瓷磚進行防滑性能檢測，檢測結果見表2及表3。通過查詢GB/T 37798-2019陶瓷磚防滑性等級評價標準，可以發現，防滑能力的等級分為低中高，具體等級區分詳見表4。

表2 濕態靜摩擦系數測試結果

表3 濕態阻滑值測試結果

表4 擺錘法（濕態）防滑等級

通過檢測結果及擺錘法（濕態）防滑等級圖可知，防滑磚在濕態靜摩擦系數及濕態阻滑值方面相較于普通磚得到了大幅度提高，由防滑能力中提高到防滑能力高，有效提高了防滑性能。

4 防滑陶瓷磚的發展趨勢

社會的發展是由低到高的，就像陶瓷的發展一樣，從一開始的純粹的裝飾材料，發展到現在的藝術和實際的作用。在眾多的陶瓷產品中，最具代表性的就是防滑陶瓷磚，是現代消費者對健康環保、安全時尚的向往。防滑磚不但具有防滑的特點，同時又具有無異味、無毒、無輻射的環保特性，廣泛應用于商場、地鐵、學校、醫院、廠房、企事業單位等墻面、地面的裝飾。隨著國家政策導向、釉料企業驅動、普通瓷磚高度同質化、國外同類瓷磚發展的不斷完善等因素的影響，需要更多地關注和開發瓷磚的防滑性。在這當中，有必要以“差異化”、“生態化”、“安全”的名義來推進“地磚”的抗滑性。另外，在“人性化”的產品研發與制造上，例如在遇到水分時，對地板的防滑有很高的需求。例如，可以將具有創新性的吸收系數的止滑釉材料添加到陶瓷制品中，再加上“物理吸盤”技術，可以讓磚塊在遇到水分和特殊環境時，不僅能防止打滑，而且還能保持原本的美觀。

5 結論

總而言之，當前市場中已經出現了諸多的防滑陶瓷磚，但是防滑性能參差不齊，嚴重影響了人們的日常生活。而在本文中，重點介紹了一些防滑陶瓷磚的類型以及提升陶瓷磚防滑性能的具體技術。同時，在政策和市場大力支持下，進一步促進防滑陶瓷磚的功能性發展，提升防滑性能，最終來促進我國陶瓷行業的長遠發展與升級轉型。