馮勇
摘 要:本文主要介紹了一種啞光木紋釉的調試過程。通過大量的試驗,對釉料配方進行優(yōu)化調整,獲得一種啞光木紋釉。其釉面光感溫潤柔和、質感細膩、透感強。其與精雕、亮光功能墨水搭配使用,生產出的木紋磚產品從表面質感、圖案紋理、視覺效果及觸覺上都達到了木地板的逼真效果。
關鍵詞:啞光木紋釉;精雕墨水;亮光墨水;木紋磚;
1 前言
天然木地板光線柔和、質感細膩是臥室、書房等地面裝修的理想材料。但木地板存在不耐磨、易腐蝕、甲醛超標、過度砍伐破壞生態(tài)環(huán)境等缺點。為了彌補木地板的缺點,許多陶瓷企業(yè)利用現代瓷磚生產技術對天然木地板進行了研發(fā)仿制[1]。根據對市場終端調查數據顯示,目前市場上木紋磚以凹凸模具為主,存在模具凹凸紋理與噴墨圖案錯位、圖案清晰度、磚面質感差等問題,與天然木地板存在較大的差距。市場上新出現一種利用精雕、亮光功能墨水生產的木紋磚產品,其利用精雕、亮光功能墨水對釉漿排斥的原理,對釉面進行精雕細琢,形成可以隨圖案設計紋理變化的凹凸觸感,自然逼真。但精雕墨水要專用的面釉與其配合才能達到預期的精雕效果。但由于這些釉料一般需要進口,成本較高。
基于此,本文主要從釉料配方組成結構分析,通過大量試驗,獲得與精雕、亮光墨水相適配、質感細膩、適合木紋磚生產的啞光釉。
2 木紋釉的工藝配方的調試
2.1木紋釉常用原料及組成
本實驗所采用的釉用原料有長石、滑石、石英、方解石、氣刀高嶺土、熔塊等。釉用添加劑有甲基、三聚磷酸鈉。
2.2配方的調試
通過查閱資料和前期試驗,為了獲得滿足木紋磚生產需要的面釉,本研究主要從以下幾個方面對釉配方組成進行了調整優(yōu)化。
2.2.1調整釉料配方中SiO2/Al2O3值
調整釉料配方中SiO2/Al2O3值,控制釉面的光澤度和精雕效果。
由上圖中SiO2/Al2O3比值對釉面的影響圖可知,當SiO2/Al2O3比值為8~10時,釉面光澤透明;SiO2/Al2O3比值大于11時,釉中析出的方石英,釉面粗糙、無光;SiO2/Al2O3比值約為5~6時光澤度在12~25之間,其光感柔和與木地板接近[2]。釉料配方中的氧化鋁主要是通過長石引入,試驗通過加入部分氧化鋁微粉,將配方的SiO2/Al2O3值控制在4.7~5.8之間,使其釉面用WGG60-E4光澤度計測量光澤度為12~18。氧化鋁(Al2O3)作為網絡中間體,通過調整釉中氧化鋁的含量可控制釉料的高溫粘度,從而達到調節(jié)釉面精雕效果目的。此外,氧化鋁的引入有助于提高釉面的硬度、耐腐蝕性和化學穩(wěn)定性,但引入過多,釉面溫度升高,釉面質感較差。實驗結果表明,在釉料中添加5%~8%(質量分數)的氧化鋁微粉時,釉面光感、精雕效果等達到最優(yōu)。
2.2.2 ?提高面釉配方中氧化鈣的含量
氧化鈣(CaO)在釉中的主要作用是熔劑,降低釉的高溫粘度。同時,在高溫時CaO與Al、Si反應生成的鈣長石、硅灰石等微晶,使釉面手感柔和、質感細膩,此外微晶還能增強釉面的硬度和耐腐蝕性[3]。釉料配方中的CaO主要通過方解石、硅灰石、鈣熔塊的方式引入。但在高溫煅燒過程中,方解石會受熱分解生產大量CO2氣體,導致釉面產生釉泡和針孔,影響產品外觀和物理性能。試驗中的鈣主要通過硅灰石和鈣熔塊引入。含鈣熔塊因其不含揮發(fā)成分,用它代替方解石時,釉面不會因為高溫分解產生的氣體而導致出現釉泡和針孔現象,在增強質感的同時也提高了釉面的防污和耐酸堿性能。
圖2是木紋釉的XRD圖譜。從圖中可以看出,木紋釉是以鈣長石相(anorthite,CaAl2Si2O8)為主晶相,并輔以少量的鈉長石相(albite,NaAlSi3O8)的多晶相的混合體。因此可以得到驗證,氧化鈣的引入會使得釉中生成大量的鈣長石晶體。鈣長石和鈉長石晶體的存在可以使得釉面手感柔和、質感細膩,此外微晶還能增強釉面的硬度和耐腐蝕性。
2.2.3引入氧化鋅和氧化鎂成分,增強釉料發(fā)色
氧化鋅(ZnO)在釉中具有良好的助熔作用,能夠降低釉的膨脹系數,提高產品的熱穩(wěn)定性,提高釉的彈性。此外,ZnO還能增強釉面發(fā)色,有助于解決深色木紋磚產品生產困難問題。但ZnO 在釉熔體中有很強的結晶傾向,過量的ZnO 會因析晶而引起釉面失去透明性,另外ZnO價格昂貴,成本較貴[4]。通過試驗,氧化鋅一般用量在4%~8%時,效果較好。氧化鎂(MgO)在釉中能在高溫下放出游離氧,破壞網絡結構,降低釉熔體粘度,提高釉的流動性,使釉面手感細膩,同時是良好的高溫熔劑成分。
2.2.4釉漿性能的優(yōu)化
為了達到較好的精雕排釉效果,要求釉漿的水分很高,配方中長石、硅灰石、熔塊、氧化鋁粉等瘠性料加入量較多,因此釉漿的懸浮性較差。在使用過程中會造成釉漿沉淀現象的發(fā)生,從而導致釉漿配方組成不均勻,影響面釉的熔融和微觀結構的均勻性。試驗通過加入8%~12%的氣刀高嶺土,可有效提高釉漿懸浮性,保證釉漿成分的穩(wěn)定性,使生產質量更穩(wěn)定。
3 結 論
本實驗通過調整配方中SiO2/Al2O3,達到調節(jié)釉面的光澤度和精雕效果目的,通過引入適當的鈣熔塊、氧化鋅、氧化鎂來增強釉面的質感和發(fā)色,加入適當的高嶺土調節(jié)釉漿的懸浮性能和收水性,噴釉時,使精雕效果達到最佳。使用該面釉生產出的木紋磚產品從表面質感、圖案紋理、視覺效果及觸覺上都達到了木地板的逼真效果。
參考文獻
[1] 王宇.仿木紋瓷磚緣何成為市場新亮點[J].中國建材報,2012 (005)
[2] 包啟富,董偉霞,張潔.建筑陶瓷仿古磚用亞光釉的試制[J].,陶瓷, 2016 (06):37-39.
[3] 李家駒.陶瓷工藝學[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2001.
[4]張文麗.色料的呈色機理、生產及應用[J].中國陶瓷工業(yè).1997(02):10-16