灰缝釉配方及施釉工艺的研究
刘任松 王瑞峰
摘 要:本文分析了仿古砖生产常用的灰缝釉工艺及其优缺点,通过对灰缝釉配方及施釉工艺的研究,研制了一种灰缝釉配方,该灰缝釉可以先于面釉布施在砖坯上,经烧成后,灰缝釉会透过面釉显现出来,有一种从坯体内部透出的特殊视觉效果,增强了产品的装饰性能。
关健词:灰缝釉;高温黏度
1 前言
仿古砖带有文化的元素和历史的痕迹,为了将这种元素与产品有效的结合起来,需要采用一些特殊工艺,灰缝釉就是常用工艺之一。灰缝釉通过甩釉方式在凹凸模砖面上形成一层均匀的点状釉料,经过刷坯工序将平整处的灰缝釉刷掉,只留下模具凹坑处的灰缝釉,烧成后形成斑点状的图案,增强产品层次。
传统灰缝釉工艺流程为干燥→面釉→灰缝釉→刷坯→喷水→表面装饰→烧成,既不会像淋釉一样在凹处形成积釉,也不会像印花一样无法在凹处印刷出色彩;在颜色上又处在面釉和印花釉之间,形成一种柔和的过渡,改变灰缝釉的颜色、光泽、质感等又会使产品多出一种元素,丰富产品的层次。
传统灰缝釉存在局限性,在生产过程和产品效果上有以下几点不足:
(1)从产品整体效果看,传统灰缝釉工艺产品整体效果显得生硬,灰缝釉像是漂浮在面釉之上,没有与其它工艺充分融合。
(2)传统灰缝釉施在面釉之上,对刷坯机的调节要求非常高。若刷坯机转盘高度过高则灰缝釉难以刷干净,产品会出现色点、色斑等缺陷;高度过低则会刷掉产品边缘的面釉(在凹凸模具的边缘处这种现象会非常明显),产品边部面釉少的部分会和其它地方产生较大色差,严重时产生白斑。
(3)灰缝釉施在面釉表面,刷坯时会有少量被刷掉的灰缝釉没有被及时吹走又留在釉面上,在印花釉过程中易产生局部缩釉、起粉等缺陷。
2 实验
2.1 实验原料
实验原料坯体使用公司炻瓷质仿古砖坯体,釉用原料为钠长石、硅灰石、粘土、2396熔块、大鸿KS-9613、降粘剂、CMC、三聚磷酸钠。
2.2 实验方案
为了改善传统灰缝釉的不足,实验修改了灰缝釉的工艺流程,使产品各工艺间的协调性更好、过渡更加柔和。工艺流程改为干燥→面釉→灰缝釉→刷坯→喷水→印花釉→云彩→烧成,使灰缝釉被面釉覆盖,从而产生柔和的过渡。
在陶瓷生产中后一道工序的釉一般会遮盖前一道釉的效果,传统灰缝釉配方与面釉配方接近,按这种流程生产则面釉会遮盖灰缝釉从而大幅降低其意义。灰缝釉要想不被面釉盖住,则与面釉之间配方的烧成温度、高温黏度、膨胀系数等都需要有较大差距[1,2]。实验配方调试遵从以下几个方面:
(1)配方原料以低温原料为主;
(2)尽量少使用在高温时会排出气体的原料,以免面釉表面产生针孔;
(3)灰缝釉的高温黏度要低,表面张力要低,在配方中引入降粘剂;
(4)灰缝釉中的可塑性料尽量少,以降低灰缝釉的附着性能,方便刷坯;
(5)实验均在公司炻瓷质仿古砖窑炉中烧成,烧成温度1180℃,烧成时间50分钟。
3 实验结果与讨论
3.1 灰缝釉配方的研究
经过前期大量试验,将灰缝釉配方中粘土含量固定在5,以钠长石、硅灰石、2396熔块、KS-9613做4因素3水平试验,将模具边缘處和凹坑处灰缝釉的表观效果作为主要判别依据。正交试验结果见表1。
从表1可知2396熔块在正交试验中属于主要因素,A、B属于不太重要因素,用表中最佳结果A1B3C3D3与正交试验得出的最优组合再作一组实验比较,结果见表2。
通过上表得出A2B2C3D3为此组正交试验的最佳方案,此方案中灰缝釉效果比普通配方已经有明显改善。但是灰缝釉仍显得略为模糊,灰缝釉上仍有较多面釉遮盖,只是灰缝釉本身温度较低且颜色与面釉相差较大才显出效果。要想得到最佳效果则烧成后灰缝釉不能被面釉遮盖。进一步试验在灰缝釉中加入降粘剂的效果,试验结果见表3。
由表3可知,在灰缝釉中加入降粘剂后效果有明显改善,随着加入量增加改善程度变弱,加入量为6时已达到最佳效果,继续增加降黏剂含量对灰缝釉效果影响不大,方案13作为最终使用的灰缝釉配方。
3.2 灰缝釉烧成性能对效果的影响
图1为几种釉料的差热分析曲线,其中1-A为仿古砖面釉、1-B为普通灰缝釉、1-C为10号灰缝釉、1-D为13号灰缝釉。
如图1所示,普通灰缝釉的差热曲线与仿古砖面釉非常接近,在烧成过程中两者基本在同一温度反应;又因两者配方接近,烧成后样板的灰缝釉会与面釉融合在一起。10号和13号配方反应温度与面釉差距较大,灰缝釉的反应温度明显低于仿古砖面釉,烧成后样板的灰缝釉会与面釉在光泽、颜色方面形成一定反差;尤其13号配方反应温度最低,还加入了降粘剂,灰缝釉的高温粘度和表面张力均下降,与面釉反差最大。
现比较普通灰缝釉、正交试验中10号配方和最终使用的13号配方,三种灰缝釉的效果见图2。
如图所示,2-A为普通灰缝釉,2-B为10号配方,2-C为13号配方。2-A中灰缝釉与面釉混为一体,需要仔细分辨才能区分出来;2-B中灰缝釉已经可以明显和面釉区分出来,但仍感觉有一层雾状遮盖,效果较模糊;2-C中灰缝釉明显与面釉区分开,光泽、颜色、质感都不相同但又很好的融合在一起,有一种从坯体内部透出的特殊视觉效果。
4 结论
(1)通过对灰缝釉工艺流程和配方的研究,使灰缝釉与面釉明显区分开来又相互融合,提高产品视觉效果。
(2)灰缝釉有较高光泽和质感,和面釉的哑光相映成趣,使产品更具艺术效果。
参考文献
[1] 俞康泰. 陶瓷色釉料与装饰导论[M]. 武汉工业大学出版社, 1998.
[2] 李家驹. 陶瓷工艺学[M]. 中国轻工业出版社, 2008.
摘 要:本文分析了仿古砖生产常用的灰缝釉工艺及其优缺点,通过对灰缝釉配方及施釉工艺的研究,研制了一种灰缝釉配方,该灰缝釉可以先于面釉布施在砖坯上,经烧成后,灰缝釉会透过面釉显现出来,有一种从坯体内部透出的特殊视觉效果,增强了产品的装饰性能。
关健词:灰缝釉;高温黏度
1 前言
仿古砖带有文化的元素和历史的痕迹,为了将这种元素与产品有效的结合起来,需要采用一些特殊工艺,灰缝釉就是常用工艺之一。灰缝釉通过甩釉方式在凹凸模砖面上形成一层均匀的点状釉料,经过刷坯工序将平整处的灰缝釉刷掉,只留下模具凹坑处的灰缝釉,烧成后形成斑点状的图案,增强产品层次。
传统灰缝釉工艺流程为干燥→面釉→灰缝釉→刷坯→喷水→表面装饰→烧成,既不会像淋釉一样在凹处形成积釉,也不会像印花一样无法在凹处印刷出色彩;在颜色上又处在面釉和印花釉之间,形成一种柔和的过渡,改变灰缝釉的颜色、光泽、质感等又会使产品多出一种元素,丰富产品的层次。
传统灰缝釉存在局限性,在生产过程和产品效果上有以下几点不足:
(1)从产品整体效果看,传统灰缝釉工艺产品整体效果显得生硬,灰缝釉像是漂浮在面釉之上,没有与其它工艺充分融合。
(2)传统灰缝釉施在面釉之上,对刷坯机的调节要求非常高。若刷坯机转盘高度过高则灰缝釉难以刷干净,产品会出现色点、色斑等缺陷;高度过低则会刷掉产品边缘的面釉(在凹凸模具的边缘处这种现象会非常明显),产品边部面釉少的部分会和其它地方产生较大色差,严重时产生白斑。
(3)灰缝釉施在面釉表面,刷坯时会有少量被刷掉的灰缝釉没有被及时吹走又留在釉面上,在印花釉过程中易产生局部缩釉、起粉等缺陷。
2 实验
2.1 实验原料
实验原料坯体使用公司炻瓷质仿古砖坯体,釉用原料为钠长石、硅灰石、粘土、2396熔块、大鸿KS-9613、降粘剂、CMC、三聚磷酸钠。
2.2 实验方案
为了改善传统灰缝釉的不足,实验修改了灰缝釉的工艺流程,使产品各工艺间的协调性更好、过渡更加柔和。工艺流程改为干燥→面釉→灰缝釉→刷坯→喷水→印花釉→云彩→烧成,使灰缝釉被面釉覆盖,从而产生柔和的过渡。
在陶瓷生产中后一道工序的釉一般会遮盖前一道釉的效果,传统灰缝釉配方与面釉配方接近,按这种流程生产则面釉会遮盖灰缝釉从而大幅降低其意义。灰缝釉要想不被面釉盖住,则与面釉之间配方的烧成温度、高温黏度、膨胀系数等都需要有较大差距[1,2]。实验配方调试遵从以下几个方面:
(1)配方原料以低温原料为主;
(2)尽量少使用在高温时会排出气体的原料,以免面釉表面产生针孔;
(3)灰缝釉的高温黏度要低,表面张力要低,在配方中引入降粘剂;
(4)灰缝釉中的可塑性料尽量少,以降低灰缝釉的附着性能,方便刷坯;
(5)实验均在公司炻瓷质仿古砖窑炉中烧成,烧成温度1180℃,烧成时间50分钟。
3 实验结果与讨论
3.1 灰缝釉配方的研究
经过前期大量试验,将灰缝釉配方中粘土含量固定在5,以钠长石、硅灰石、2396熔块、KS-9613做4因素3水平试验,将模具边缘處和凹坑处灰缝釉的表观效果作为主要判别依据。正交试验结果见表1。
从表1可知2396熔块在正交试验中属于主要因素,A、B属于不太重要因素,用表中最佳结果A1B3C3D3与正交试验得出的最优组合再作一组实验比较,结果见表2。
通过上表得出A2B2C3D3为此组正交试验的最佳方案,此方案中灰缝釉效果比普通配方已经有明显改善。但是灰缝釉仍显得略为模糊,灰缝釉上仍有较多面釉遮盖,只是灰缝釉本身温度较低且颜色与面釉相差较大才显出效果。要想得到最佳效果则烧成后灰缝釉不能被面釉遮盖。进一步试验在灰缝釉中加入降粘剂的效果,试验结果见表3。
由表3可知,在灰缝釉中加入降粘剂后效果有明显改善,随着加入量增加改善程度变弱,加入量为6时已达到最佳效果,继续增加降黏剂含量对灰缝釉效果影响不大,方案13作为最终使用的灰缝釉配方。
3.2 灰缝釉烧成性能对效果的影响
图1为几种釉料的差热分析曲线,其中1-A为仿古砖面釉、1-B为普通灰缝釉、1-C为10号灰缝釉、1-D为13号灰缝釉。
如图1所示,普通灰缝釉的差热曲线与仿古砖面釉非常接近,在烧成过程中两者基本在同一温度反应;又因两者配方接近,烧成后样板的灰缝釉会与面釉融合在一起。10号和13号配方反应温度与面釉差距较大,灰缝釉的反应温度明显低于仿古砖面釉,烧成后样板的灰缝釉会与面釉在光泽、颜色方面形成一定反差;尤其13号配方反应温度最低,还加入了降粘剂,灰缝釉的高温粘度和表面张力均下降,与面釉反差最大。
现比较普通灰缝釉、正交试验中10号配方和最终使用的13号配方,三种灰缝釉的效果见图2。
如图所示,2-A为普通灰缝釉,2-B为10号配方,2-C为13号配方。2-A中灰缝釉与面釉混为一体,需要仔细分辨才能区分出来;2-B中灰缝釉已经可以明显和面釉区分出来,但仍感觉有一层雾状遮盖,效果较模糊;2-C中灰缝釉明显与面釉区分开,光泽、颜色、质感都不相同但又很好的融合在一起,有一种从坯体内部透出的特殊视觉效果。
4 结论
(1)通过对灰缝釉工艺流程和配方的研究,使灰缝釉与面釉明显区分开来又相互融合,提高产品视觉效果。
(2)灰缝釉有较高光泽和质感,和面釉的哑光相映成趣,使产品更具艺术效果。
参考文献
[1] 俞康泰. 陶瓷色釉料与装饰导论[M]. 武汉工业大学出版社, 1998.
[2] 李家驹. 陶瓷工艺学[M]. 中国轻工业出版社, 2008.