楊曉峰
(蒙娜麗莎集團股份有限公司 廣東 佛山 528211)
隨著科技的進步,陶瓷行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及工藝技術(shù)也有著革命性的飛躍,尤其是陶瓷噴墨機和噴墨墨水的出現(xiàn),極大豐富了墻地磚的表面裝飾效果,瓷磚產(chǎn)品也從傳統(tǒng)拋光磚到絲網(wǎng)滲花磚,再到目前流行的各種各樣的噴墨印花磚,豐富了瓷磚市場,為廣大用戶提供各種各樣的裝修風格。
2013年Metco公司成功推出噴墨滲花墨水,緊接著噴墨滲花磚成功面世,而且深受廣大消費者歡迎和喜愛,市場占有率逐年提高。干法噴墨滲花磚結(jié)合了二次干法布料技術(shù)和噴墨打印技術(shù),將可溶性發(fā)色離子型滲花墨水打印到二次布料后的磚坯表面,墨水在助滲劑作用下滲透到坯體內(nèi)部一定深度,經(jīng)高溫燒制拋光后,可呈現(xiàn)出紋理清晰、色彩明亮的圖案。干法噴墨滲花磚不僅繼承了拋光磚耐磨、硬度高、平整度好等優(yōu)點,而且在色彩、層次效果、紋理細膩程度等方面足以達到甚至超越當前流行的拋釉磚。干法噴墨滲花磚在生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)色差缺陷,其影響因素包括原料的成分波動、磚坯拋磨深度、噴墨前坯溫、噴墨機狀態(tài)、儲坯時間、燒成制度及后序拋光等。筆者主要通過對比滲花墨水單色線條狀態(tài)圖的Lab值來探討拋坯深度、噴墨前坯溫、儲坯時間及拋光深度等工藝參數(shù)對噴墨滲花磚色差的影響。
色差是指批量與批量之間、同一批量不同產(chǎn)品之間、同一片磚表面不同部位的顏色不均勻、深淺不一的現(xiàn)象。色差缺陷會嚴重影響墻地磚的整體裝飾效果,所以在生產(chǎn)過程中要嚴格控制生產(chǎn)工藝,避免色差缺陷產(chǎn)生。
干法壓制成形過程中,由于磚坯不同部位壓制壓力和排氣效果存在微差異,磚坯不同部位的致密度存在微差異,致密度越大的地方噴墨滲花墨水縱向滲透深度越淺,當噴墨滲花墨水的滲透深度不同時,瓷磚表面顏色就會出現(xiàn)差異。另外由于布料量難以精準控制會造成不同磚坯存在0.3 mm的厚度偏差,磚坯厚度的偏差會導致拋光厚度深淺不一,拋光厚度的波動很容易造成滲花磚表面顏色偏差,一般拋光越深顏色偏紅黃,拋得淺顏色偏藍。在實際生產(chǎn)過程中要求磚坯拋磨一定的深度,減小磚坯厚度和致密度偏差,經(jīng)過大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累和應用,當拋坯深度為0.3~0.6 mm時,磚坯表面平整干凈,厚度和致密度偏差小,色差能夠得到很好的控制。
表1 不同坯溫的樣品Lab值
噴墨助滲劑能夠作用于噴墨滲花墨水,促進其向坯體內(nèi)部遷移滲透,屬于揮發(fā)性可溶性溶劑,受坯體溫度影響比較大,現(xiàn)通過實驗測量不同坯溫下藍色、黃色、棕色和黑色滲花墨水的Lab值來判斷坯溫對滲花磚表面顏色的影響,實驗時用烘箱加熱不同溫度的磚坯,然后分別噴墨打印30%灰度單色滲花墨水和30%灰度助滲劑后燒制,測量數(shù)據(jù)如表1所示。
從表1可以看出,藍色Lab值中的b值為負,且隨著坯溫升高越來越大,說明藍色越來越淺;黃色Lab值中的b值上下浮動變化不大,說明坯溫對其影響很??;棕色Lab值中的a值隨坯溫升高減小,即說明棕色越來越淺;黑色Lab值中的L值隨坯溫升高越來越大,即越來越亮,說明黑色越來越淺。
從表1還可以看出,隨著坯溫的升高,黃色變化不大,藍色、棕色和黑色都會越來越淺,這是因為溫度越高越有利于助滲劑和金屬著色離子向坯體內(nèi)部滲透遷移,溫度越高滲透深度越深 ,表面顏色變淺。在實際生產(chǎn)過程中,坯溫受干燥窯溫度波動以及晝夜溫差的影響往往會出現(xiàn)會上下波動,當溫度波動超過一定范圍就會在磚面產(chǎn)生色差,結(jié)合噴墨前有釉線長度和降溫風機數(shù)量,我們一般把坯溫控制在40~45 ℃,出窯磚面顏色穩(wěn)定,色差能得到很好的控制。
表2 不同儲坯時間的樣品Lab值
在瓷磚生產(chǎn)過程中,為了防止生產(chǎn)過程中突發(fā)情況和設(shè)備正常維修維護等情況的發(fā)生而出現(xiàn)空窯,窯爐入口一般設(shè)有儲坯架來儲存一定數(shù)量的磚坯,磚坯在入窯燒制前會在儲坯架儲存一段時間,而磚坯在噴墨打印滲花墨水和助滲劑后,顏色會隨著儲坯時間長短而發(fā)生變化,我們通過在磚坯噴墨打印30%灰度單色滲花墨水和30%助滲劑后儲坯一定時間后入窯燒制,實驗測量不同儲坯時間下藍色、黃色、棕色和黑色墨水的Lab值來判斷其對滲花磚表面顏色的影響,測量數(shù)據(jù)如表2所示。
從表2可以看出,黃色幾乎不受儲坯時間的影響,藍色、棕色和黑色會隨著儲坯時間的增加而變淺,其主要原因是隨著儲坯時間的推移,噴墨滲花墨水在助滲劑的作用下會逐漸向坯體遷移滲透,儲坯時間越長,滲透深度就越深,表面顏色也就越淺。在實際生產(chǎn)過程中,為了減少儲坯時間對磚面顏色的影響,我們一般把儲坯時間設(shè)定在60 min以內(nèi),能夠有效避免磚面色差的產(chǎn)生。
由于滲花磚不同顏色的墨水滲透深度不同,在不同的拋光深度下,滲花磚的顏色也會有差異,對比相同灰度的單色滲花墨水和助滲劑滲透深度,藍色滲透深度最深,棕色和黑色次之,黃色最淺,所以滲花磚拋光時拋深偏藍,拋淺偏紅黃 。另外,拋光磨盤左右壓力不均或者左右擺幅停留時間不同,會造成同一片磚左右拋光深度的不同,從而出現(xiàn)色差,在實際生產(chǎn)過程中,一般根據(jù)生產(chǎn)版面調(diào)整合適的拋光深度,同時應盡量調(diào)整拋光設(shè)備使拋光深度左右均勻。
通過大量的對比實驗和生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累,干法噴墨滲花磚的色差缺陷問題能夠得到很好的控制,具體措施體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)磚坯 要進行拋磨處理,當拋磨深度控制在0.3~0.6 mm,磚坯表面平整干凈,厚度和致密度偏差小,色差能夠得到很好的控制。
(2)噴墨前坯溫控制在40~45 ℃,出窯磚顏色穩(wěn)定,色差少。
(3)入窯前儲坯時間控制在60 min以內(nèi),能夠有效避免磚面色差的產(chǎn)生。
(4)根據(jù)具體情況調(diào)整合適的拋光深度,并調(diào)整好拋光設(shè)備,保證拋釉拋光設(shè)備均勻,可有效減少拋光色差的產(chǎn)生。