瓷質釉面磚乳濁面釉的研究

摘 要：房地產行業下行，建筑瓷磚行業發展也隨之放緩乃至萎縮。為提高產品的市場競爭力和占有率，陶瓷企業在生產各個環節尋求降本增效的方法。本文從面釉的白度出發，講述了瓷質釉面磚中面釉增白的原理和常用原料，并提出提高面釉白度，減少硅酸鋯用量，降低生產成本的思路和方法。

關鍵詞：面釉;硅酸鋯;白度

1 引 言

如今，陶瓷企業生產所必需的原材料、燃料價格階段性走高，勞動力成本不斷攀升，同時隨著房地產行業高速發展的時代一去不返，瓷磚終端銷售壓力巨大，內卷嚴重導致銷售價格不斷走低，企業運營成本逐年提高。因此，在生存壓力下，降本增效已經成為諸多陶瓷企業的重要議題。

瓷質釉面磚的面釉是覆蓋在坯體表面的一層乳濁釉也指白釉，指陶瓷坯體上不透明的類玻璃狀覆蓋層，作用是遮蓋瓷磚坯體底色和缺陷，是一種具有一定光澤度和白度的不透明釉[1-3]，然后再在此釉層表面裝飾圖案，施保護釉或者拋釉。本文就瓷質釉面磚面釉提高白度的方法和原材料進行初步的探討。

2 提高瓷磚面釉白度的方法

提高瓷質釉面磚面釉白度主要有兩種方法，一種添加乳濁劑如硅酸鋯，二氧化鋯，氧化鈦等；另一種方法是添加增白劑，如高白氧化鋁，精選白度高的礦物料等。

2.1 常見乳濁劑

乳濁劑在瓷質釉面磚的面釉中通過外加使用，燒成后形成白色的無機硅酸鹽材料。其作用是使釉中產生細小結晶體、氣泡或熔析現象等，對光線產生散射作用，獲得不透明的乳濁狀釉面。[4]

2.1.1硅酸鋯

硅酸鋯折射率高（1.93～2.01），化學性能穩定，視為一種優質的乳濁劑，添加到瓷磚面釉中能顯著提高釉料白度，視生產實際情況和要求，一般加入量為8%-15%，這也是當下陶瓷廠普遍采用的一種方法。只是硅酸鋯價格相對釉用原材料昂貴，在降本增效的大前提下，企業都希望盡量減少此原料的加入量，且硅酸鋯常常含有少量的放射性元素鈾、鐳、鉀-40、釷等，加入量多容易造成成品瓷磚放射性超標。

2.1.2 二氧化鈦

二氧化鈦外觀呈白色或灰白色粉末，也稱鈦白粉。在燒成溫度較低（1100℃及以下）時，可作為白釉的乳濁劑，具有較好的效果，當溫度高于1100℃時，釉面容易變黃，白色色調產生變化從而影響面釉發色。為降低面釉成本，行業內有釉料公司用二氧化鈦取代部分硅酸鋯達到降低全拋面釉成本的目的，白度數值也能夠達到要求，但由于在生產全拋釉瓷磚過程中比使用硅酸鋯更容易產生針孔缺陷，導致降級多而沒有推廣開來。

2.1.3 無鋯乳濁

無鋯乳濁釉原理是通過采用各種不同原料引入鈣Ca、磷P、硼B等元素，基于此在釉中高溫燒成后形成單相或者多相基礎乳濁釉，產生了分相和析晶，其對光的折射和散射加強，釉面形成高乳白效果，達到釉面高白度的目的。

唐小勇等[5]利用高嶺土、長石、石英、石灰石、氧化鋅、滑石、玻璃粉和硼鈣石等為原料，采用正交實驗法制備中高溫無鋯乳濁釉，通過對配方組成優化基礎上獲得釉面效果良好的乳濁釉，同時對釉的乳濁機理進行了研究；裴新美、王磊[6]利用四角配料法， 制備了K2O-CaO-MgO-ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系生料乳濁釉，采用適當的燒成制度，能夠獲得白度和光澤較高的無鋯乳濁釉，燒成溫度為1180～1220℃，釉面白度76～80°，為分相和析晶共存的乳濁釉。

2.1.4 其他乳濁劑

除了上述一些方法，還有其他一些乳濁劑如；氧化鋯ZrO2，氧化錫（SnO2）、氧化鈰（CeO2）、氧化鈰（CeO2） 和五氧化二銻（Sb2O5）等。一般這些材料都較少用于瓷質釉面磚的面釉里，主要有幾個原因：（1）價格昂貴，如二氧化鋯、氧化錫和氧化鈰等；（2）燒成溫度，部分乳濁劑在低溫下才能發揮乳濁效果，如五氧化二銻Sb2O5，一般在低于950℃或者搪瓷中使用。

2.2 增白劑

2.2.1 高白氧化鋁

煅燒氧化鋁常用于陶瓷釉料當中，常用晶型為α-Al2O3，純度98.5%以上。加入面釉當中能夠提高釉料的白度、溫度、硬度以及耐化學腐蝕性能。行業當中經常使用高白氧化鋁等量替換煅燒氧化鋁，起到提高面釉白度的作用。高白氧化鋁晶型中含有未完全轉化為α-Al2O3晶型的氧化鋁，因此在實際使用過程中，無法全部替換煅燒氧化鋁，否則易造成釉漿性能不穩定，導致觸變和釉面針孔等缺陷。

2.2.2 精選礦物料

面釉當中含有的礦物料主要為長石、石英、煅燒高嶺土和高嶺土等，這幾個原料占到面釉配方70%以上。為降低成本，減少硅酸鋯加入量，調試配方時可以盡量選用高品位高白度的長石、石英料等。如常規的石英白度普遍85°，如選用白度為90°的石英，可以達到減少硅酸鋯的目的。

2.2.3 復合鋯

復合鋯是為了迎合陶瓷廠降低生產成本而開發的一種產品，一般是將硅酸鋯和長石、石英或高嶺土等一種或者幾種料進行簡單的混合，抑或是采用兩種或幾種不同地區不同含量的鋯英砂混合后磨細后獲得，一般以鋯含量多少來區別產品，如50鋯。復合硅酸鋯成本要低于硅酸鋯，因此終端售價也大大低于硅酸鋯，但是其使用過程中效果并不好，性價比低，現在已經基本很少采用此類產品。

2.2.4 合成高白的鋯白熔塊

將鋯英砂按一定比例引入到熔塊當中，在熔塊爐中燒制，水淬后制備一種鋯白熔塊，將鋯白熔塊烘干破碎后作為瓷磚面釉的原材料加入到配方當中，達到面釉增白的目的。此方法仍然是利用鋯的高折射率形成乳濁效果，制備的乳濁釉釉中存在二氧化鋯晶體，達到增加白度的目的。

3 未來乳濁白釉發展方向

白色瓷磚依然是建筑瓷磚顏色的主流，如卡拉拉白、魚肚白、雪花白、爵士白等等，這些暢銷產品都是以白色作為底色。因此白度高，成本低，發色好的面釉依然是技術需要研發深入的方向。結合當下大環境，一方面市場環境不景氣，各大陶瓷企業紛紛在卷產能，卷價格；另一方面是國家的“雙碳”政策，要求企業節能降耗，減少排放。為響應國家號召，很多瓷磚生產企業都提出低溫快燒的“雙零”瓷磚的要求。

為符合生產實際情況，各大頭部陶瓷企業陸續在開展對在燒成溫度1100℃及以下，吸水率為“雙零”的瓷磚開發。釉料方面為迎合陶瓷廠需求，面釉減少硅酸鋯，降低生產成本，可考慮以TiO2、Zr/Ti或者Ti/P2O5體系為主，應用于瓷磚釉面磚的乳濁釉。主要是金紅石的二氧化鈦在低溫下乳濁性良好，ZrO2或者P2O5能夠很好的促進TiO2的乳濁。

4 結語

保證產品質量，降低生產成本永遠是技術和開發人員的研發方向，本文闡述了瓷質釉面磚面釉增白的機理并介紹常用增白手段和方法，提出降低面釉成本的可行性方向和原理，希望能為廣大陶瓷行業從業者提供借鑒與參考。

參考文獻

[1]郝小勇，范文春.新型乳濁劑（增白劑）及其發展[J].陶瓷，2013，（2）：9-12

[2]馬小鵬，楊中英，楊紅霞，翟軍浩.陶瓷用無鋯乳濁劑的研究應用現狀[J].陶瓷，2016，6：45-46

[3]周雅琴，曹春娥，盧希龍，等.分相乳濁釉的研究現狀與發展趨勢[J].陶瓷學報；2012，33（4）：528-533

[4]馬鐵成主編. 陶瓷工藝學（第二版）[M]. 北京： 中國輕工業出版社，2016.

[5]唐小勇， 元東，李家科等.中高溫無鋯乳濁釉的研制[J].中國陶瓷工業，2021，28（3）：7-10

[6]裴新美，王磊.無鋯乳濁釉的研究[J].佛山陶瓷.2010，20[9]：14-16

Study on the Ceramic Glaze Tiles Whiteness

RAO Pei-wen， DAI Jian-bin， WEI Ming-hui， ZHOU Jun， LUO Cheng-jian

（Foshan Create-tide Co.， Ltd ， Foshan 528000）

Abstract： The Real Estate industry is declining， and the development of the ceramic tile industry is also slowing down or even shrinking. In order to improvFE9BnjywnS2pEHjrGRzEqQ==e the market competitiveness and market shares， Ceramic enterprises are seeking methods to reduce costs and increase efficiency in various way. This paper introduces the raw materials commonly used for increasing the whiteness of surface glaze in porcelain glazed tiles， and the theory was described. The methods to improve the whiteness of surface glaze， reduce the amount of zirconium silicate and the production cost were also pointed out.

Keywords： Surface glaze; Zirconium Silicate; Whiteness