仿古砖亚光面釉的优化及应用

    张国涛

    摘 要：本文阐述了仿古砖面釉的生产加工工艺，利用某企业当地丰富的化工原料调试出适合工业化生产的瓷质仿古砖亚光面釉。该面釉烧成温度在1195～1205℃范围内，烧成周期为70min，釉光泽度为5～8度，表面质感及色料发色较好，面釉与坯体膨胀系数匹配度较好，产品出窑变形及4h煮水后变形均处于标准范围内，符合生产需要。

    关键词：仿古砖；亚光面釉；表面质感；色料发色；生产应用

    1 前言

    仿古砖在中国市场的发展已经有几年的时间，最早由台商将此名词带入中国大陆，一时间仿古砖企业雨后春笋般涌现出来。国内著名仿古砖品牌，如：金意陶、马可波罗、诺贝尔、蒙娜丽莎、东鹏、冠珠、宏宇等都会争先定期推出自己的仿古砖新品占领市场。在市场激烈竞争的大背景下，陶瓷企业和技术人员除在产品设计方面进行创新外，还更加注重产品的质感、表面硬度和产品的表面平整度，并且努力能够在生产成本方面有所降低。这就需要在不改变生产工艺、生产条件和原料的基础上，优化使用资源，合理调整釉料配方，生产出工艺稳定的优质仿古砖产品。

    仿古砖的色彩和外貌着重体现的是重归大自然的风格，具有乡村风味的、质朴的、粗犷的特点，釉面多以亚光为主，要求有一定的耐磨、防滑和防污能力。本文针对仿古砖低温快烧、改善釉面的耐磨强度、防吸污和细腻釉面等问题进行分析，对不同配方体系进行比较，调整配方中消光原料的用量，可以研制各项指标都能达到预期效果的亚光釉。

    2 实验内容

    仿古砖大多以亚光面为主，表面光泽度不高，但耐腐蚀、耐酸碱等方面有一定的要求，表1为一些国家对于仿古砖耐酸碱性能的标准。另外，仿古亚光釉可分为钙无光釉、钡无光釉、锌无光釉和镁无光釉，这些亚光釉各自都有其特点，如表2所示。钙无光釉中，所生成的微晶主要是钙长石或硅灰石；钡无光釉中则为钡长石；通过控制配方中SiO2 和Al2O3的比例可以获得无光釉，减少 SiO2 与增加 Al2O3可使釉无光。根据不同的烧成温度，其铝硅摩尔比大概在 1：3～1：6之间。同时，不同的烧成温度，坯体溶入釉面的成份不同，也会导致亚光釉成份发生变化。另外，部分仿古砖亚光面釉在使用过程中发现有侧面反光的现象，这一问题在一些产品中需要避免。

    2.1 实验原料

    本实验所使用的釉用原料均为生产一般釉用化工原料，其化学组成如表3所示。

    2.2 实验步骤

    （1） 球磨准备

    将实验用球磨罐清洗干净备用，并根据比例称取不同大小的球磨球石550g于备用球磨罐中，并分别将球磨罐和球石用干抹布擦干，确保实验的准确性。

    （2） 配料

    根据确定的配方比例，称3份干料（规定配方干料总量为100，不含添加剂）于事先备好的球磨罐中，添加剂比例为甲基0.2%，三聚0.3%，干料与水的比例为100：40。

    （3） 球磨备釉

    将球磨罐放入快速球磨机中球磨制浆，球磨时间为15min，15min后将色料加入球磨罐中加磨1min出球。出球后，过100目筛，调节釉浆比重在1.50g/cm3左右备用。

    （4） 施釉

    在实验室采用喷釉的方式施釉，施釉量控制在230～240g左右（坯体大小为664mm×664mm），并保证釉层厚度的均匀。

    （5） 干燥

    将喷好面釉的生坯放入恒温干燥箱中干燥10～15min，干燥温度为140℃。

    （6） 烧成

    将干燥完成的生坯入窑烧制，烧成温度在1195～1205℃范围内，烧成周期70min。

    （7） 釉面效果评估

    待烧成后评估釉面光泽度、反光效果、质感以及变形后，对实验配方进行调整，重复以上实验步骤多次，确定最佳配方。实验配方如表4所示。

    2.3 实验结果分析与讨论

    通过上述实验发现，A配方中添加硅灰石后，釉面光泽度高且反光；配方B和配方C中添加高铝粉、煅烧高岭土和氧化锌并不能解决釉面发光的问题；配方D和E通过添加不同比例的霞石，消光效果良好；釉面质感E配方优于D配方，但实验过程中发现两个配方发色不好，发色都偏蓝灰色不利于生产，光泽度为8～10度，釉面不反光；而F配方添加双飞粉和煅烧滑石并适当减少了透明熔块的用量，釉面光泽度在8度左右，釉面反光效果得以解决，变形和发色佳。

    （1） 霞石有较高的铝含量，还含有钙，在配方中可以取代部分氧化铝、钾长石、钠长石和双飞粉，效果较好，但霞石的加入出现了面釉发色不佳的问题。

    （2） 氧化硅含量过高或者过低都会导致釉面发光，含量过高时，氧化硅不能完全溶解，会出现大量的游离石英；含量过低时，除釉面有光外，会导致釉中的玻璃相不够，骨架空隙不能填充充分，导致结构松散，釉面质感不细腻，易吸污，硅氧四面体空间架构不牢固而易出现釉面开裂。

    （3） 钙是面釉的基础成份之一，氧化钙能与坯体反应可增加坯釉结合性，提高化学稳定性；氧化钙的密度低，分散能力好，可溶解多余的石英，能与Al、Si、Ti生成细小的钙长石、硅灰石等，从而促进了釉面亚光的形成。

    （4） 适量的镁可以抑制釉面结晶，结晶细小导致了釉面亚光。但过多会提高釉的膨胀系数，一般以煅烧滑石的形式用于配方中。

    （5） 锌对于釉面亚光也有促进作用，是强的助熔剂。锌加入过多促使结晶，晶体变得粗大影响釉面质感，使得亚光釉的烧成范围变窄不利于生产。

    3 仿古砖亚光釉的工业化生产应用

    3.1 仿古砖亚光釉的生产工艺流程

    通过实验，我们得出F配方效果最佳，更适合笔者公司生产需要，利用F配方我们进行了工业化生产验证。仿古砖生产工艺流程如图1所示。仿古砖亚光面釉制备工艺流程如图2所示。

    3.2 仿古砖工业化生产工艺参数