大理石釉瓷砖生产质量问题分析及解决方案

2018-07-11陈迪晴罗继柱朱功辉周荣柏钟卫升

佛山陶瓷 2018年4期

陈迪晴，罗继柱，朱功辉，周荣柏，钟卫升，熊敏

（1.佛山市玉矶材料科技有限公司，佛山528000； 2.广东英超陶瓷有限公司，清远 511500； 3.清远市欧雅陶瓷有限公司，清远 511500）

关健词：大理石；全抛釉；生产工艺；质量问题

1 前言

国内最早生产全抛釉砖的是简一陶瓷，刚开始生产的全抛釉都是通网印的，连花釉都是丝网印的，丝网印抛釉透明度好，硬度好控制，这种工艺比较经典，模仿取代天然大理石，纹理自然分明，颜色深沉突出，有很好的大理石纹理效果。用通网印全抛釉生产大理石效果的瓷砖产品可取代天然大理石，可以占领一部分天然大理石的市场，还可以增加强度和降低成本，降低开采天然大理石对大自然的影响，是一种节能环保的瓷砖品类。本文主要介绍仿大理石瓷砖生产过程中存在的问题及解决方案。

2 大理石釉瓷砖生产问题及分析

大理石釉瓷砖从设计上就是仿大理石图案，采用丝网印刷。而普通全抛釉瓷砖则采用淋抛釉，图案也比较随意，一般采用喷墨，颜色一般比较浅。同样的全抛釉，两种不同的生产工艺，区别主要在于釉线印刷，而且不同的工艺生产,产生的缺陷不同。某厂1两种工艺缺陷对比如表1所示。

从表1可以看出喷墨产品在国内几年的发展已经很成熟了，生产时的缺陷比较少。而大理石产品由于是丝网印刷，产生的缺陷都是丝网印刷通常出现的问题。裂砖、杂质、崩边角、变形、釉孔在相关论文内都有分析论述。而粘网、擦网、缺花、走位、白点等是丝网印刷自身工艺产生的问题，只能控制，无法根除。大理石抛釉瓷砖生产过程存在的问题在下面一一进行分析。

2.1 粘网

丝网印刷原理就是通过刮刀把印花釉刮到砖面上去形成图案。由于要与砖表面接触都会存在脱网、粘网的情况。某厂2对大理石釉烧后的要求很高，要很凸，釉层厚，立体感强。所以大理石花釉比重调得很高。花釉的比重太高，重力大，粘度高，不易脱网。增长花釉与网版、面釉接触时间。风一吹，很容易干，印几片砖就会有固体釉料粘在网版上，后面一直印，这个地方就会粘起砖面的釉，形成缺陷。如图1所示，中间那线条边的白线。

图1 大理石抛釉印刷粘网（未烧）

出现这种情况原因有很多种。这是某厂2生产出现的问题，其要求大理石釉凸感很强，釉的比重调得很高，釉浆里干料比例大，又是大面积印刷，很难脱网，印刷不爽，粘网厉害，特别是线条，有一边很容易粘起来，烧出来线条变得很宽。比图2的线条还要宽。这个问题不好调，还是老办法，找出与粘网相关联的部分进行分析调整。

（1）面釉的问题。其主要是看有没有起粉，作者曾在越南旭佳陶瓷遇到这样的问题，面釉粘性不够，釉浆存放时间过长，甲基失效，用直线淋釉器，釉浆比重只有1.7左右，淋面釉后到印花的地方，粘网非常严重，怎么处理也解决不了，后来在面釉里补了甲基水才能解决。

（2）墨水的问题。墨水是油性，跟水接触，极性不同，不易相溶，会相互排斥。在印大理石釉之前，喷墨水的砖面要干爽。

（3）大理石抛釉的问题。

① 细度的影响。大理石抛釉细度为0.5～1 g（325目筛，1比重杯），这个不难做到，细度太大，结合性不好，粘网。

②颗粒分布的影响。最初生产是用熔块颗粒的，钾长石也是80目粗粉。其它原料都比较细，都是200目、325目的细粉。这样投球研磨，熔块颗粒起小球石的作用，自己被磨细，同时也对其它原料进行二次研磨。当釉浆细度达到要求时，其实熔块等粗料细度是没达到的，熔块的细度可能有3 g（325目筛，1比重杯），而其它料已经细到325目全通过了。熔块占配方20%，细度0.6 g（325目筛，1比重杯）。熔块太粗，瘠性料没什么粘性，起沙，容易粘网。后把902熔块先磨细，再投球磨使用。

③比重的影响。大理石釉最初的比重1.77，后降到1.75。比重越高，釉粉占比越多，印膏越少，印刷不爽，容易粘网。

④粘度的影响。甲基、三聚的比例确定了，还有高岭土对釉的粘度有影响。印大理石釉效果网时，线条总是有点粘网。刚开始以为粘度不够，还加了高岭土，比例从5%到7%，粘网还严重了。去掉高岭土，有所改善，但釉浆会沉淀，又把高岭土加到1%。

⑤加防粘网剂的影响。花釉比重这么高，必须加防粘网剂，增加花釉的油性和润滑性，比例1%，后增加到1.5%。

⑥大理石抛釉加工工艺的影响。大理石抛釉磨好釉浆过筛除铁，按表5比例，称取釉浆倒入搅拌缸内，再加印膏搅拌均匀，最后加入防粘网剂，搅匀过筛备用。

⑦大理石抛釉配方的调整。大理石抛釉粘网最难解决的是效果网线条处会粘起来，导致线条变得很宽，抛后效果很差。如何从釉料配方上进行调整，改善这种问题呢？如图2和图3所示。图2所示的大理石抛釉的效果给人感觉像人一样比较瘦，印刷后与烧结后的效果无变化。比较哑，比较高温。如果中间线条如图1所示一样粘了一条起来，那么线条更宽，抛后效果不佳。图3所示调低温后，釉面光泽也上来了，釉料表面感很饱满，甚至把线条挤得变小变窄了，像这种效果就算线条的地方粘了一点也问题不大。具体配方调整如表2所示调熔不平的方向一致。

图2 大理石釉烧后釉有比较硬立感

图3 大理石釉烧后线条处有凸润饱满感

（4）网版的问题。网版主要张力要够，网版公司都会测张力。只要张力够，网版有足够弹力，更容易脱网。

（5）印花机的操作问题。主要有三个方面，一个是印刷速度，二是刮刀角度的调整，三是多擦网。印花越慢，不易粘网。和网版张力一样，这些是外部直观影响原因，在此不多赘述。

2.2 熔不平

图4 大理石抛釉熔不平

一般大理石有效果网，最后一道效果网跟印凸釉一样，只是面积更大。大面积印厚版，网版的四边透釉会更多，很可能印的过厚，抛光的时候抛不平产生漏抛。不过很多生产印刷大理石瓷砖的厂家，并不要求凸感很强，有些更是要求凹陷的地方不要太深。大理石花釉比重不高，印刷的凸感并不强，烧后的凸感也不强。而有些厂家为形成差异化，要求立体感比较好，要很凸。大理石花釉比重很高，不但印刷性能较差，很容易粘网；而且网版边部会印得比较厚，印在砖上一边很凸，如果烧的时候熔不平的话，很难抛得平，形成漏抛缺陷。如图4所示。那我们如何来解决这个问题呢?

大理石抛釉又要印得凸，又要熔得平。我们从几个方面来解决这个问题：

（1）调印花机。降低花网侧边高度，减少透釉量。不过这种方案对800规格的大砖来说效果会小一些，不能根本解决问题。

（2）降低大理石抛釉比重。对于要求凸感不强的厂家是有效果的，如果要求凸感很强的话效果不明显。

（3）釉料配方的调整。凸釉太凸，一般都是高温粘度太大，印的大理石釉也是这个原因。那我们就从降低釉料高温粘度着手。如表2所示调整方案。降低石英、煅烧氧化铝以及煅烧高岭土含量，提高熔块、钠长石、烧滑石和硅灰石含量。

（4）窑炉烧成的调整。我们可以适当提高窑炉烧成温度，让釉面受热更多，熔得更平一些。不过提高烧成温度，会使釉面变光，发色也会变化，调整幅度不宜过大。

表2 大理石釉熔不平、针孔、触变配方调整表

2.3 针孔

产生针孔问题最根本的原因是：釉料始熔点过低。针孔问题在抛釉里是一个比较常见的问题。一般针孔不大，抛光可抛掉，可以不用调；如果太大，则不行。如图5所示。

图5 大理石釉针孔

既然针孔产生的根本原因是始熔点太低，那么我们就提高大理石釉的始熔点。提高始熔点的方法有很多：

（1）釉浆细度的调整。把釉浆细度放粗一点，增加排气和釉料温度。

（2）釉料配方的调整。釉料调配方提高始熔点有两个方案：① 减少成分的种类，比如有硅、铝、钾、钠、钙五种成分，如果在硅、铝不变的情况下少一种成分，会比之前五种成分始熔点和烧成温度都会高一些。②减少低温成分（原料），增加高温成分（原料）比例。具体如表2所示的大理石的针孔调整。减了钠长石、白云石，增加了煅烧氧化铝和煅烧高岭土。针孔问题明显好转。

（3）窑炉烧成的调整。降低窑炉烧成温度，适当拉慢高温区烧成速度，保证有充分的排气时间。

2.4 对色

图6 大理石发紫红色的灰色样板

大理石瓷砖产品一般用在公共场所比较多，而这两年市场上流行灰色，各种各样的灰色。而灰色作为一个复合色本身也是极不稳定的，而一些带紫红的样板更难调。如图6就有一块大理石的样板，以前生产过，过一段时间重新试板就相差很远，偏黄偏绿。而喷墨已经把红色调到最大，已经调到极限没得调了。那如何解决？

我们可以从釉料上面进行调整，每种原料每种氧化物对发色的影响都是有所不同的。增多对红色发色好的原料用量，减少发黄色好的原料。具体配方如表3所示。大理石釉调红配方调整与标准对比。

图7 表3配方对应刮烧的色板

由表3和图7所示，对比配方1、2、4号和标准S号可以看出，三个调整的配方比标准S号配方，降低了硅灰石、902熔块和钠长石。一般抛釉用的熔块为提高抛釉的透明度含钙量都比较大，这样看来，含钙高的原料对发黄色好，对发红色不好。另外钠含量太高也对发红色不好。与之相反，提高了烧滑石、碳酸钡、氧化锌、石英、煅烧高岭土的用量，可以看出含镁含钡含锌等原料有助于发红色。提高钾长石取代钠长石也有助于发红色，提高煅烧高岭土的比例拉高釉料的温度也会红一点。

表3 大理石釉调红配方调整表

生产除了上线前要对板对颜色，生产过程中也可能由于各种原因使砖面的颜色发生变化，比如提高了烧成温度，拉慢烧成速度，坯体温度发生了变化等等。生产过程中颜色发生变化，产生色号，那么我们第一时间调喷墨机，另外就是可以调整釉料。经过分析对比，可以作为生产调整方向指导。

2.5 滴水

滴水这种缺陷笔者也是第一次见，而现在确实存在，某厂当时出现这种问题总是说是粘网引起的，当时大家没积极寻找原因，一味推卸责任，导致产品大量降级。后来才发现印大理石釉最后效果网时，旁边的空调对着吹，冷风一吹过来，网板和砖面之间的热水汽就会变成水珠。粘在网板下面的水珠不及时擦掉，印花时就会把水珠印到砖面上，刮刀刮过之后产生拖网，烧后抛光就形成如图8所示的水斑。这个问题只要找到原因就能解决，有的时候生产问题就是人为失误或管理不善所造成的。

图8 大理石砖抛后滴水缺陷

2.6 铜绿

一般导致“铜绿”的原因是可着色物质的带入，使釉面出现绿色小点。如图9所示。

图9 铜绿缺陷没抛和抛后对比

陶瓷行业导致铜绿的主要物质是：铁、铜以及钴等。具体可分为几种情况：一种中间呈黑色，被绿色包裹着的小圆点，由于铁质太多，而烧成氧化强度不够而产生；第二种则是铜质引起，所有石化产品（燃料）都会含硫化铜，烧出来呈绿色小点状；第三种像云母片这种杂质，其主要含铁，但还会含有部份其它杂质，如铜、钴等，云母片产生的“铜绿”呈片状；另外可能部份色料也会产生绿色小点。产生“铜绿”的地方有：原料杂质、釉料杂质、烧成杂质等。

（1）坯料杂质的影响

①浆料中铁、铜质

浆料含杂质的种类主要是：CuO、FeO2、Fe2O3、Fe3O4、单质铁以及云母片。浆料经球磨、喷粉后，一般其中的铜质不会产生“铜绿”现象。主要是因为浆料中含铜的量微乎其微，球磨到一定的细度，喷粉后包裹到粉料的颗粒之中，不太可能导致“铜绿”的出现。我个人认为影响最大的是单质铁和云母片，因此要加强除铁和过筛。

②粉料中铁、铜质

现大多数陶瓷厂家喷雾塔都用水煤浆炉作为供热设备，而煤中一般含铁、铜量较高。水煤浆燃烧后，会产生煤灰，由于塔内抽力的影响会混入粉料中。瓷砖产生“铜绿”现象60～80%是因为粉料中带入过多煤灰的缘故；因此要注意控制喷雾塔内负压，减少热空气中煤灰的量和大小。喷粉后注意输送过程中铁质和煤渣的带入。

（2）釉料杂质的影响

首先应在球釉车间做好除铁工作，并过100～140目筛。送到釉线使用时，在釉桶内放几根磁棒，半小时清洗一次。

（3）烧成杂质的影响

①燃料的影响

虽然近两年新建的陶瓷厂窑炉改烧水煤气；但这些新厂所占比例还是相当小的，大多数厂家还是使用工业油和重油。煤气经过过滤，一般杂质较少；而工业油和重油含铜质量较多。大多数厂家由于没有设备，煤、燃油等进厂只测热值并不检测CuS的含量。

②烧成气氛的影响

铁在还原气氛下是绿色；因此要控制窑炉烧成前段，保证还原气氛不能太强。

2.7 触变

釉浆触变产生的原因主要有三方面：一是细度太细；二是高岭土等原料本身触变大或有些原料含泥偏高；三是釉浆某些原料酸碱度有问题。釉浆触变太大，对淋釉影响很大，淋釉时会有汽泡，严重的淋不了釉，形成不了一个均匀的釉幕。甚至有时候不好出球放浆。如图10所示。

图10 大理釉浆触变

解决方案：（1）控制好釉浆细度。控制好有配釉的原料细度在150～200目，各种原料细度不能相差太大，有些厂家用的煅烧高岭土是325目全通的，钾钠长石又比较粗，特别是熔块还是颗粒的。为了把熔块颗粒磨细，导致其它大部分原料细度严重超细，等达到细度标准，釉浆触变特别严重。自配大理石抛釉球磨时这种问题就突出。（2）对水洗高岭土进行测试，使用粘度小触度小的。并减少用量。（3）把所有原料一一代入配方中检测流动性，流速太慢不合格的进行更换原料，最好使用水磨烘干原料。（4）配方调整，在检测时发现白云石对釉浆触变影响很大，重新选了一个白云石，并把白云石比例降低，最终确定控制在4%以下。如表3所示。（5）如果还是解决不了，放一点液体解胶剂。