一种喷墨渗花抛光砖面浆的研究
付亚玲 简润桐
摘要:本文详细研究了水磨料、粘土、高岭土以及化工料的加入量对喷墨渗花面浆性能的影响。结果表明:在水磨料的加入量为30 wt%,钾石粉45 wt%、钠石粉7 wt%、球土6.5 wt%、烧土10 wt%以及化工料的加入量为1.5 wt%,球磨时间为20 h的工艺参数下,面浆的性能最佳。本文采用高档的坯料原材料来制备面浆,同时分析各坯用原材料对面浆比重、流速、细度的影响以及所制备的面浆对产品性能的影响。
关健词:喷墨渗花;面浆;比重;流速;细度
1前言
喷墨渗花抛光砖的坯体以传统抛光砖坯体为主,在产品纹理的成型上采取渗花墨水渗透下陷进入坯体,烧成再进行抛光工艺。喷墨渗花抛光砖主要的技术难点在于坯体的白度以及面浆的质量要求较高,因为坯体白度高,发色鲜;面浆质量好,可以减少生产上的一些缺陷,比如缩釉、凹釉料等。同时对面浆以及底浆的白度要求也高。与传统抛光砖相比,喷墨抛光砖图案更加丰富,色彩更加鲜艳,装饰性能得到极大地提升,在产品的纹理色彩和产品的整体空间效果上都可以与全抛釉产品相媲美,是陶瓷行业发展的方向。
2试验及配方
2.1面浆原料
选择的面浆原料以及成分见表1。
2.2配方设计
喷墨渗花抛光砖面浆采用水磨料、钾石粉、钠石粉、球土、烧土以及化工料等原材料按照一定的比例研制而成,面浆的研制需要注意以下事情:
(1)浆料要保证一定的比重、流速以及细度;
(2)浆料的热膨胀系数要与坯体的热膨胀系数接近;
(3)制备浆料的环境要防止灰尘;
(4)浆料要有一定的陈腐时间来保障浆料的稳定性,同时要及时除铁以保证浆料的纯度;
(5)配方要采用高铝、高钾以及其它高白的原材料,保证配方的温度以及白度;
(6)浆料要加入防腐剂,防止浆料变质。
2.3配方的确定
为了探究球土的加入量对面浆性能的影响,本文以水磨料、钾石粉、钠石粉为基础配方,在此基础上通过改变球土以及高岭土的配比来探究球土对面浆性能的影响,表2为实验基础配方1。
本实验采用的基本技术路线是在水磨料、钠石粉、钾石粉比例固定的前提下,通过改变烧土以及球土占配方的比例来探究两者对面浆性能的影响,图1为随着球土(wt%)、烧土(wt%)的增加,对面浆的性能的影响。从图1可以看出,随着球土(wt%)、烧土(wt%)比例的增加,面浆的比重和流速也随之增加,因为随着球土加入量的增多,浆料粘度变大,使浆料变得很稠,从而流动性变差,且浆料沉淀速度越来越快,难搅拌,不利于生产上的操作,而当球土在配方中的比例小于7%时,面浆的悬浮性变差。在白度方面,随着比例的增加,面浆的白度逐渐降低,由于喷墨渗花抛光砖是墨水在砖坯表面深入0.5 mm以下的抛光砖,对面浆的白度要求特别严格,白度高,发色艳丽。
由于配方中氧化鉀以及氧化钠均可降低坯体的烧成温度,同时氧化钾也可以起到骨架的作用,拓宽砖坯的烧成范围为探究钾长石与钠长石在配方中的最佳加入量,本文采用固定水磨料、球土、烧土,通过改变配方中钾长石与钠长石在配方中的配比,来探究两者对面浆的影响,表3为实验基础配方2。
图2为随着钾长石(wt%)、钠长石(wt%)的增加,对面浆的性能的影响。
从图2可以看出,随着钾长石(wt%)、钠长石(wt%)比例的减少,浆料的流速在比值小于2.1时呈下降的趋势,当比值大于2.1后,流速和比重均呈上升的趋势,这是因为本文所用的钾石粉中有少量的泥,所以导致流动性变差。
为确定最佳的工艺配比,本文采用正交试验法确定最佳的工艺比例,通过正交试验得出的最佳配比为L68水磨料18 wt%,钾石粉32.5 wt%,球土8 wt%,074水磨料14.5 wt%,钠石粉12.5 wt%,烧土14.5 wt%,同时为提高面浆的白度,使坯体的发色效果更鲜,采用在此配方的基础上外加4%的硅酸锆来提高白度,按照此配方制备的面浆的工艺参数见表4及表5。
3底浆的制备
3.1底浆配方的确定
底浆的作用为掩盖坯体的底色,从而使坯体发色效果好,其配方体系以及化学成分与面浆基本相同,都是采用高铝、高钾以及高白的配方体系,其是在坯体一次干燥之后就进行的操作,其比重以及流速也与面浆基本相同。
4生产操作要求
由于喷墨渗花抛光砖是墨水在砖坯表面深入0.5mm以下的抛光砖,所以面浆在底浆的基础上,加入助渗剂来达到渗透的效果,面浆配方与底浆的配方基本一致,通常淋面浆以及底浆要求比重在1.6~1.8 g/cm3,流速在35~40 s,淋浆前砖坯的温度控制在65~70℃,淋浆厚度为800×800 mm砖厚度为100 g(300×300标准盘)。浆料要不断搅拌,防止浆料沉淀。
5结语
(1)喷墨渗花抛光砖所使用的面浆配方一定要采用高铝、高钾以及其它高白的原材料;
(2)所研制的面浆成分一定要与坯体的配方成分相匹配,从而达到坯釉结合良好;
(3)生产上使用的面浆一定要不时的搅拌,防止浆料沉淀,影响生产;
(4)生产上使用的面浆配方可根据生产喷墨渗花抛光砖的砖型而适当调整。