关宝强,张克林,黄盈硕
(1.佛山市云思创陶瓷科技有限公司,佛山528000;2.广东三水大鸿制釉有限公司,佛山 528000)
瓷砖产品有多种分类方法,按光泽分为无光、亚光、亮光等。本文介绍一种被称之为缎光的亚光类产品的调配及制造方法。
因学术上并没有缎光釉这个品类,但市场上已经认可了这个名词。从字面上理解:缎,一种比较厚的正面平滑有光泽的丝织品,例如绸缎,锦缎;形声字,本义是缝贴于鞋跟的革片、丝绦之类。缎面,其实并不能说是某一种面料的名称,它代表的只是一类表面无明显肌理、且带有一点暗暗光泽感的面料。只要是复合这两个特点,都可以被概括为缎面。由此,推测缎光釉应是人们根据缎面给人的感觉而命名,即:表面柔滑无明显机理,且带有一点暗暗的光泽。
在众多的材料当中,我们以陶瓷行业使用的光泽度仪(科士佳)进行测试,结果如表1。
由表1可以得知,10°以下有14类,10°到50°有6类,80°以上有6类。在环境中低光泽的材料占比是较大的。
目前在低吸水率瓷砖产品中,抛釉抛光类产品多为亮光,光泽在90°以上,而仿古类多为亚光砖光泽低于10°且手感偏粗糙,而缎光砖定位在10~20°之间,手感柔润。
喷墨打印给陶瓷工业带来革命的同时,也促进了釉料配方的革新,传统单一的钙无光,镁无光,很难同时满足5~8个墨水的同时发色,及手感上的要求。因此,复合型的钡钙镁锌无光釉,才能满足需求。
陶瓷配方拥有千千万万种组合,笔者从自己的经验以及行业优秀釉料供应商处,优选出6种不同配方系统,在环温1200℃,周期60 min的窑炉条件下进行烧成,均能达到8~15°的光泽,并且形成陶瓷行业公认的亚光釉质感,对其性能进行综合比较分析。
(1)六种釉料的化学成分及特点。
所挑选的六种不同配方其氧化物组成如表2所示。其中1号配方的硅铝比相较其它5个配方要大,另外氧化钙和氧化锌的含量较高,而氧化钡的含量明显较少。2号配方的硅铝比相较其它5个配方要小,其氧化钠、氧化镁氧化锌含量相对较高。3号配方氧化钙及氧化锶含量较高,未含氧化镁。4号配方氧化钾氧化钠含量较高,未含镁,其他氧化物较均衡。5号配方各氧化物较均衡。6号配方含60%高温亚光熔块。
表1 光泽度仪(科士佳)对不同材料的测试结果
(2)对六种配方的综合特性,作正交分析,结果见表3。
表2 六种釉料的化学成分及特点(%)
分析:1号配方中由于氧化锌含量较高缘故,促进棕色墨水的发色并使整体发色偏红调,因此在喷墨发色上有较高的分数。 但由于配方中的氧化钙含量过高,导致耐酸碱的表现不佳。2号配方氧化镁氧化钠含量较高,对棕色影响较大,使棕色红调少偏黄。3号配方用氧化锶系统,成本偏高。4号配引入较多霞石,钾钠含量较高,手感析晶较好,但发色偏差。5号配方各氧化物较均衡,各项性能也较均衡。6号配方也是比较均衡,成本稍高,但由于添加了熔块始熔点必然低些,以试验情况看并未带来坏的影响。综合比较5,6号配方得分最高,效果最佳。
(3)在各项性能中,“防污”“耐酸碱”是必须合格的;“喷墨发色”“表面缺陷”“成本”,是关乎生产可行性的;“手感”“透明度”“析晶状态”是决定砖的特性,并以此作为调试缎光釉效果的导向。
(4)由前文1.2总结,试验缎光釉的目标定位在10~20°之间。因此,在确定了5号配方为最佳方案后,对其进行优化,同一条件下,微调配方,调制出光泽为5°、8°、12°、15°、20°、25°的釉面配方。再对其各项性能作正交分析,见表4。
表3 六种配方的综合特性及正交分析
表4 5号配方的各项性能正交分析
由表4可知,光泽在8°之下时,透明度及防污都较差,而高于15°表面缺陷较多析晶也偏大片,并且逆光看釉面不平的现象较明显。12°光泽各方面情况较均衡,从分数来看,8~15°应该为一个较为稳定的区间范围。
表3、4计分说明:防污性:用蓝色油性笔测试,之后用碱砂去除,无痕迹3分;轻微痕迹2分;严重痕迹1分。喷墨发色:以棕色墨水,黑色墨水发色做参考,整体偏深偏红3分;只偏深2分;整体偏浅偏青1分。手感:滑且润记3分;只滑不润记2分;涩且粗记1分。耐酸碱性:按国标,酸碱均A,记3分;有一项B,记2分;均为B,记1分;有一项B以下,记0分。表面缺陷:无针孔等其他缺陷记4分;有针孔但小而少记3分;有少量大针孔记2分;有较多小针孔记1分;有很多针孔记0分。透明度:黑色墨水100灰°情况,清晰记3分;略有发白记2分;发白明显记1分。析晶状态:析晶细而密记3分;析晶较大但不明显记2分;无析晶但釉面光滑平整记2分;析晶较粗或釉面亮记1分。成本:低于3000记3分,低于5000记2分,高于5000记1分。平整度:在逆自然光条件(或点光源)下进行近距离观测,比较平整无小起伏记3分;有微小起伏记2分;明显皱纹记1分。
2.2.1 工艺对比
表5 工艺对比
由表5可知,缎光釉工艺与抛釉砖工艺极为相似,因此生产转换在抛釉平台比较容易,无须改变釉线配置。并且配方体系与抛釉比较接近,可共用面釉(即底釉),或微调即可;发色也比较接近,墨水亦无须调整;并且少了抛光工艺,降低成本。
2.2.2 生产过程可能存在的问题。
如何将实验品更好的转化为工业品,拥有较高的生产优等率,生产的细节控制尤为重要,笔者根据经验,同抛釉类产品进行对比分析并提出相应的改善措施,见表6。
表6 影响生产的因素及改善措施
依国标,对防污、防滑、硬度、耐磨度、耐酸碱度进行测试,并与抛釉砖,仿古砖进行对比,见表7,各项性能都达到国标要求。
表7 物化性能对比
(1)缎光釉瓷砖是一种亚光类产品,区别于仿古砖与抛光类瓷砖。
(2)缎光釉更注重质感,滑于仿古,而润于抛釉。
(3)缎光釉类产品生产工艺与抛釉相同,易于实现。
(4)缎光釉为不抛产品,降低抛光成本并保证了釉面的完整性。
(5)缎光釉没有后期处理过程,因此窑炉出砖的缺陷控制比较重要。
(6)缎光釉为釉中彩产品,耐久性更佳,透明度有一定的局限性,但可通过釉上工艺来改善。