陶瓷砖产品表面缺陷产生原因及解决方法的探讨

来源:用户上传      作者: 陈锡聪

　　摘 要：针对当前市场上销售的陶瓷砖表面存在的缺陷质量问题，通过对大量检测数据进行统计分析，提出了解决问题的方法和建议，希望能给生产厂家提高生产质量及消费者对陶瓷砖的购买与选用带来一定的帮助。
　　关键词：陶瓷砖；表面缺陷；原因分析；解决方法
　　1 引言
　　所谓陶瓷砖，是指以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结而形成的一种耐酸碱的瓷砖或石质建筑或装饰材料。其原料多由粘土、石英砂等混合而成，按成型方法分，可分为挤压成型陶瓷砖和干压成型陶瓷砖。现在市场上多为干压成型陶瓷砖（俗称陶瓷墙地砖），包括外墙砖、内墙砖和地砖，是人们日常生活中常见的装饰装修材料。众所周知，我国是世界上建筑陶瓷最大的生产基地和出口国家，我国陶瓷砖质量的优劣将对国际建筑陶瓷行业产生举足轻重的影响。另外，我国也是世界上建筑陶瓷最大的消费国，随着我国国民经济的不断发展和社会的进步，人们对陶瓷墙地砖的质量要求越来越高，从以前只注重其自身内在强度，到现在对其表面质量、耐磨性均提出了更高要求。然而，近年来陶瓷砖生产厂家的设备条件与经营规模良莠不齐，市场竞争激烈，生产成本的提高，导致了建材市场上出现很多不合格产品，特别是表面缺陷较严重的产品，消费者投诉增多。下面就陶瓷砖产品所存在的表面缺陷问题进行探讨，对陶瓷砖存在的表面缺陷原因及解决方法进行汇总。
　　2 陶瓷砖常见缺陷原因分析及解决方法
　　2.1 开裂，是指贯通坯体和釉层的裂缝。
　　产生原因主要有：坯釉料的膨胀系数不匹配，产生应力；粉料混有石英、石灰石等颗粒；压砖机压力不足或过大、局部布料不均，坯体易产生应力裂或膨胀裂；模具配合及操作不当；瓷质砖渗花前后喷水量过大，在施釉线运送中开裂；入窑水分过高；烧成曲线不合理，升温过急或冷却阶段控制不当。
　　相应的解决方法：调整坯釉料的配方，使之膨胀系数相匹配；改善粉料加工、存放和成形的环境和设施，防止杂质混入；调整压砖机的压力，使布料布均匀；制造模具必须符合要求且安装合理，严格执行脱模的操作规程；控制好喷水量，或采取一定的补救措施来降低干燥速度；严格控制入窑水分（一般在2%以下）；调整并控制好烧成曲线。
　　3.2 坯裂：出现在坯体上的裂纹。
　　主要产生原因：坯料配方不合理，含游离石英过多；粉料含水率过高或过低；粉料陈腐时间不足，水分不均匀。
　　解决方法：调整坯料配方，使之膨胀系数相匹配，并减少坯料中游离石英含量；调整并控制好粉料的含水率；保证粉料有足够的陈腐时间。
　　3.3 釉裂：出现在釉层上的微细裂纹。
　　主要产生原因：釉料与坯体的热膨胀系数不匹配；施釉时坯体温度过高或坯体过干；坯体施釉层过厚；坯坯体在釉烧阶段炸裂及冷却阶段炸裂。
　　解决方法：调整釉料配方，使其膨胀系数相匹配；调整并控制好施釉时坯体的含水率和温度；控制好施釉量，确保合理的釉层厚度；降低升温速度或进车（进砖）速度，降低出车（出砖）速度及延长出坯时间。
　　3.4 缺釉：应施釉部位局部无釉。
　　主要产生原因：坯釉料的膨胀系数不匹配；釉料中可塑性原料用量过多；粘度和表面张力；选用经煅烧处理过的化工原料；釉料的颗粒过细；施釉时，坯体表面的油污、灰尘等未清；施釉时坯体过湿；所施釉层过厚；干燥的釉层上；半成品存放、运送、装坯过程受外力撞击使局部釉层被擦（碰）落；窑内水汽过大，使釉面受潮，釉层卷起。
　　相应的解决方法：调整坯釉料的配方，使之与膨胀系数相匹配；适当减少釉料中可塑性原料的用量，降低釉料的烧成温度；釉料中滑石、氧化锌、氧化铝等原料未经煅烧处理或含量过高；釉料高温粘度过高或表面张力过大时，调整釉料配方，降低釉料的高温粘度及表面张力；适当增大釉料的粒度；除净完善施釉线上的清洁设施，保证施釉时坯体表面清洁；适当降低施釉时坯体的含水率；调整并控制好施釉量；调整施釉线上多次施釉箱间的距离，使前一次所施的釉刚被坯体吸收完时即施后一次釉；改善半成品存放、运送、装坯过程的管理；加强窑内的排潮，使窑内水汽合适。
　　3.5 缩釉：釉层聚集卷缩致使坯体局部无釉。
　　主要产生原因：釉料高温粘度大；釉层干燥收缩大；釉层与坯体之间结合程度低；釉烧预热制度不合理。
　　相应的解决方法：调整釉料配方，降低釉料的粘度；将生料变成熟料，降低收缩，同时釉料不能磨得过细；施釉时必须将坯体上的粉尘等清除掉，同时在素坯上喷适量的水防止釉层与素坯结合不良；改进预热制度，避免局部升温过快。
　　3.6 釉泡：釉面出现的开口或闭口泡。
　　主要产生原因有：坯料含高温分解的原料过多，使釉料烧制过程中易产生大量气体；釉料含硫酸盐、碳酸盐、有机物过多，或含过量的碱性氧化物等，使其在高温烧制阶段易产生大量气体；釉料的始熔温度低，高温黏度高，使坯体分解的气体无法顺利排出；粉料中混入了碳粒、胶屑、机油等有机物，使釉在熔融过程中易产生气泡；施釉时釉浆中夹有大量气体并汇集于釉层中；釉料中可溶性盐聚集在坯体的边缘处；釉层过厚而出现的收缩差；烧成曲线不合理，预热带升温过急或烧成温度过高。
　　相应的解决方法：减少坯料中高温分解原料的含量，用低灼减量的原料取代高温分解原料；调整釉料配方，降低有机物等的含量；调整釉料配方，提高始熔温度，降低高温粘度；改善粉料加工、存放和成形的环境及设施，防止有机物混入；充分搅拌釉浆，并控制好釉浆的陈腐时间；制釉时把可溶性盐类先制成熔块，熔块水淬时应充分水洗；调整好喷釉量，控制好釉层厚度；调整并控制好烧成曲线。
　　3.7 波纹：釉面呈波浪纹样。
　　主要产生原因：施釉前坯体表面有条纹状；釉浆相对密度偏低，施釉时在坯体上流成条纹状；釉浆粘度过大，使得釉雾化不良；釉熔体的粘度过高，流展性差；喷釉压力不足，使得釉雾化不良；喷釉操作不当，如喷枪与施釉面不垂直，坯体在转盘上转动速度太快，使得坯体喷釉后其釉面成条纹状。 　　相应的解决方法：调整坯料配方及压机压力；调整并控制好釉浆的相对密度，使釉能在坯体上平展；降低釉浆的黏度，确保釉雾化良好；降低釉熔体的粘度，使釉的流展性达到最佳值；控制好喷枪压力，确保釉雾化良好；严格操作制度，以确保坯体喷釉后釉面的平展，若喷枪的出料口有破损，使得坯体喷釉后其釉面成条纹状及时换掉有破损的喷枪，确保坯体施釉层平展烧成温度偏低，使釉熔化不良，粘度过大调整并控制好烧成制度，保证各烧成带温度在适宜的范围内。
　　3.8 釉缕：釉面突起的釉条或釉滴。
　　产生原因：施釉不均，施釉机内有釉滴落于产品上；釉的烧成温度高于成熟温度，产品四周釉层过厚；施釉时造成的坯体上的釉层不均处和釉绺未经修整而经原样烧成釉层过厚；釉浆过浓。
　　相应的解决方法：调整釉料配方及施釉机达到最佳，确保施釉产品质量达到最优；掌握合理的烧成温度；施釉时防止使釉层不均和产生釉绺等缺陷，若发现应及时修补调整施釉线施釉量及速度；适当稀释釉浆浓度。
　　3.9 桔釉：釉面似桔皮状，光泽较差。
　　产生原因：釉料配方不合理，烧成范围较窄；釉料的高温黏度过大，表面张力小，流展性差；坯料中高温挥发物过多，烧失量过大；坯体入窑水分过高；施釉时坯体的干湿不均，吸釉能力不一，使釉层厚薄不一；釉层过厚；高温保温时间短，有机物氧化分解不完全，釉玻化不良；装窑密度过大，气体流通不畅；烧成时高温阶段升温速度过快或局部温度过高，使釉熔体发生沸腾；烧成温度过低，使釉玻化不良，釉粘度过大。
　　相应的解决方法：调整釉料配方，扩宽釉的烧成温度范围；调整釉料配方，改善釉的高温粘度、表面张力；调整坯料配方，适当减少高温挥发物多的原料用量；严格控制坯体的入窑含水率；改善坯体的干燥工艺，使坯体各部位干湿均匀；适当减少施釉量，确保釉层厚度的适宜；适当延长保温时间，确保有机物分解完全，釉玻化良好；适当降低装窑密度，使窑内气体畅通；调整并控制好烧成曲线，适当降低烧成温度和减小温差；按烧成制度控制好烧成温度，确保釉玻化良好。
　　3.10 釉粘：有釉制品在烧成时相互黏接或与窑具黏连而造成的缺陷。
　　产生原因：装坯时坯件之间或坯件与窑具间的间隙过小或相互间接触，釉熔融后相互粘结。
　　解决方法：装坯时要使坯件间或坯件与窑具间留有适当的间隙（一般在1cm以上）。
　　3.11 针孔：釉面出现的针刺状的小孔。
　　产生的主要原因：坯体配方不合理，使得坯浆的黏度不合理；坯与釉的配方中含有机物和分解温度较高的硫酸盐等；压砖机的压制力不均匀，使得坯体致密度不合理；提高化妆土的烧成始熔温度，导致排气不良；釉浆颗粒过细导致排气困难；烧成温度不合理，致使坯体排气不畅；燃料中或煤气中硫含量高，或喷嘴调节不良产生游离碳，在高温期形成二氧化碳气体排出。
　　相应的解决方法：调整坯体配方，保证坯浆适当的粘度和坯体的致密度；坯与釉的配方中有机物和分解温度较高的硫酸盐等含量要尽量少，减少烧失量；控制好压砖机的压力，保证坯体致密度和吸水率均匀；降低化妆土烧失量，降低粘度，提高毛细孔数量，增加排气量；适当提高釉浆颗粒度，确保排气顺畅；控制好面釉的始熔温度（一般为950℃），降低面釉的施釉量；根据始熔点调整好坯体、化妆土和窑炉的烧成曲线，增加排气段；严格控制燃料中的硫含量，同时将喷嘴调节到最佳，防止高温形成二氧化碳气体。
　　3.12棕眼：釉面出现的针样小孔眼。
　　产生的主要原因：原料中有机物含量过高，未被充分氧化，烧成过程中会继续释放出气体，结果在釉层中形成气泡；坯用原料中发生分解反应，释放出气体物质的碳酸盐、硫酸盐等杂质，在烧成过程中气体排出量大；原料处理与贮存不当，致使泥浆发酵，使泥浆中产生大量气泡；泥浆罐内的泥浆真空脱气达不到额定真空度，使得泥浆罐底部的泥浆真空脱气不彻底，造成注浆泥浆中存有小气泡，结果在釉层中形成气泡；釉料始熔温度过低，高温粘度过高；熔块熔化不完全，夹有生料；釉底料保水性差，使施面釉时渗水过急，坯体空隙中的气体排出过急，突破釉面而形成小孔；施釉时坯体温度过高、过干或喷水过少，使釉料渗入坯体的速度过快；烧成温度过低。
　　相应的解决方法：过原料要精选，控制好原料中有机物的含量，使釉层中产生的气体尽量少；严格按要求控制好坯用原料的反应过程，减少杂质，减少烧成过程中气体的排出量；严格按规定存放泥浆，避免泥浆过热（一般应在25℃以下），防止泥浆发酵；完善泥浆的真空处理设施，使泥浆的真空脱气完全，消除泥浆中的气泡；调整釉料配方，提高釉料的始熔温度；提高熔块的熔化质量，或选用质量好的熔块；改善釉底料的保水性，适当增加保水性好的原料（如可增加高岭土类含量，也可适当增加添加剂的量）；调整并控制好施釉时坯体的温度和水分，施釉前将附在坯体表面的灰尘清除净，保证施釉时坯体表面清洁；调整并控制好烧成温度。
　　3.13斑点：制品表面的异色污点。
　　产生原因：釉用原料中含有铁的化合物、云母等成分；原料存放或加工过程中混入铁屑、铜屑、焊渣等；浆料的除铁设施或工艺失控（如筛网破、溢浆等），未能除净铁质；半成品存放时表面落有异物，入窑时未及时清扫干净；燃料含硫量过高，烧成时与铁质化合而生成硫化铁。
　　相应的解决方法：釉用原料要进行精选，降低含铁化合物等含量；改善原料存放、加工过程的环境和设施；完善浆料的除铁设施和生产工艺；入窑前要将半成品表面清扫干净；选用含硫量低的燃料或进行除硫。
　　3.14磕碰：产品因碰击致使边部或角部残缺。
　　产生原因：坯体在出窑和运送过程中受硬物碰击。
　　解决方法：在半成品和成品的装坯、出窑、运送过程中要轻拿轻放，避免与硬物的碰击。
　　3.15 夹层：坯体内部出现层状裂纹或分离。
　　产生原因：坯料中使用的软质粘土量过多；粉料含水率太低或太高，成形时排气不畅；粉料陈腐时间不足，水分分布不均匀；匀粉料颗粒级配不合理，细粉过多；压砖机施压过急或模具配合不当，粉料中的气体未能完全排出。 　　解决方法：在保证坯体有足够强度的情况下，减少软质粘土的用量；调整并控制好粉料的水分（一般为7%左右）；保证粉料有足够的陈腐时间使粉料水分均匀；调整并控制好粉料的颗粒级配（一般直径为0.2～0.8 mm 的颗粒在80%以上，直径为0.16 mm的颗粒在8%以下为宜）；调整压砖机的冲压频率和施压制度以适应粉料的性能（冲压次数以小规格砖16 次/min 左右，大规格砖8 次/min 左右为宜）；若上下模具配合不好，则改善上下模具，使其达到配合密切。
　　3.16 色差：同件或同套产品正面的色泽出现差异。
　　产生原因：原料成分波动，着色离子含量不稳定；配料系统精度不高，操作不当；泥浆性能控制不稳定；成形时保证加压制度的相对稳定，严禁随意操作，必要时根据粉料性能适当调整压制参数；釉用原料不合适，釉浆性能波动，施釉量不当；烧成制度控制不好：窑压波动，气氛不稳定，窑炉温差大，最高烧成温度控制不当。
　　相应的解决方法：原料精选，原料成分要保持相对稳定；严格制泥、釉料的工艺要求，加强除铁喷雾避免干燥造粒的粉料颗粒粗细不均，水分不均匀；调整并控制好成形压力，同时要加强布料的均匀性；调整并控制好成形压力，同时要加强布料的均匀性；严格按照生产工艺精选制釉原料，使釉浆性能稳定，同时施釉量要适当；严格窑炉操作规程，确保窑炉内压力及气氛的稳定。
　　3.17 落脏：产品正面粘附的异物。
　　产生原因：釉浆中混入杂质。
　　解决方法：加强釉浆生产工艺的管理，出浆时和施釉，前釉浆要严格过筛，半成品存放、运送过程其表面落有脏物，入窑时要清扫干净，入窑（装坯）前要使半成品表面保持干净，装坯时防止窑具上的粒子脱落在半成品表面，装坯时要轻拿轻放，防止窑具的粒子脱落，窑顶上的耐火砂浆、釉料的挥发物或风管的脏物掉在制品上；定期清扫窑炉内壁和风管。
　　3.18 花斑：产品正面呈现的块状异色斑。
　　产生原因：原料中含有较多的黑色有机物，悬浮浆料中，注浆后附在坯体表面，烧后显现异色；印商标操作不慎，使商标的颜色污染其它部位；装坯时手上的脏物黏在坯体上，烧后使制品表面出现异色；烧成时燃油雾化不好，油滴落在坯体上。
　　相应的解决方法：对原料进行精选，清除黑色有机物，出磨泥浆过细筛，调整泥浆流动性；印商标和装坯时操作要谨慎，避免异色污染；装坯时选洗干净手；改善窑炉的喷嘴或供油压力，使燃油雾化良好。
　　3.19烟熏：因烟气影响使产品正面呈现灰、褐色或使釉面部分乃至全部失光。
　　产生原因有：釉料中氧化钙含量过高，容易吸烟；产品入窑水分过高，使一氧化碳沉积浸入釉层；窑内氧化气氛不足，坯体中的有机物未能完全分解；装坯密度过大，使窑内通风不畅。
　　相应的解决方法：调整釉料配方，减少氧化钙含量；严格控制产品的入窑水分；调整并控制好烧成气氛，确保坯体中的有机物完全分解；适当降低装窑密度，加强通风。
　　3.20 坯泡：坯体表面突起的开口或闭口泡。
　　产生原因：坯料中含高温分解的原料过多；粉料中混入了碳粒、胶屑、机油等有机物；配料水分蒸发量过大。
　　相应的解决方法：调整配料配方，减少坯料中高温分解原料的含量，用低灼减量的原料取代；改善粉料加工、存放和成形的环境及设施，防止有机物混入；降低配料的含水率。
　　3.21麻面：产品正面呈现的凹陷小坑。
　　产生原因主要：混入坯料及釉釉中的碳挥发物所致；坯料及釉中硫酸盐的分解；窑内气氛中如硫氧化物和水蒸汽，被坯体和釉吸收或脱出；因温度和压力的关系，使吸收于釉内的气泡释放出来；坯体干燥不透，水分在加热过程中释放出来。
　　相应解决方法：精选配料，尽量减少挥发物的含量；调整好釉料配方，降低硫酸盐的用量；控制好窑内烧成气氛；控制好窑烧成制度，确保窑内温度与压力的协调；坯体的干燥过程应严格按照生产工艺要求进行。
　　3.22熔洞：易熔物熔融使产品正面形成的孔洞。
　　产生原因：坯料的细度不足，使坯料含有较大粒径的低熔物或有机物颗粒；坯料堆放、加工时混入杂质。
　　相应的解决方法：调整并控制好坯料的颗粒细度；加强对原料堆放、加工环境和过程的管理。
　　3.23中心弯曲：产品正面的中心部位上凸或下凹。
　　产生原因：坯釉膨胀系数不匹配；坯料中可塑性原料用量过大；成形时布料或施压不均匀，使坯体密度不一致；成形时布料或施压不均匀，使坯体密度不一致；坯料中颗粒过细，使干燥及烧成收缩过大；烧成温度过高或窑内压力不合理。
　　相应的解决方法：调整坯釉配方，使膨胀系数相匹配；减少坯料中可塑性原料的用量，以减少坯体的收缩率；调整推料框栅格结构及压机动作，使推料框与下模的动作匹配；适当增大坯料颗粒，控制好坯体的收缩率；严格控制烧成制度，减小窑内温差。
　　3.24边缘弯曲：产品的边缘部位上凸或下凹。
　　产生原因：坯釉膨胀系数不匹配；窑内辊棒不圆滑。相应解决方法为：调整坯釉配方，使之膨胀系数相匹配；辊棒产生弯曲或辊棒间不平整及时更换变形的辊棒，确保产品顺利运行辊棒间距太大，与坯体的规格不匹配缩小辊棒间距，尽量使辊棒保持在同一水平面上。
　　3.25侧面弯曲：产品的侧面外凸或内凹。
　　产生原因：坯釉膨胀系数不匹配；坯体在干燥或烧成过程中受热不均匀。
　　相应的解决方法：调整坯釉配方，使之与膨胀系数相匹配；严格控制烧成制度，确保坯体在干燥或烧成过程中受热均匀。
　　3.26楔形：产品正面平行边的长度不一致。
　　产生原因有：坯釉膨胀系数不匹配；坯料中可塑性原料用量过多。
　　相应的解决方法：调整坯釉配方，使之与膨胀系数相匹配；减少坯料中可塑性原料的用量，以减少坯体的收缩率。
　　3.27 翘曲：产品的一个角偏离由另三个角组成的平面。
　　产生原因：坯料中可塑性原料用量过多，坯体收缩过大；坯料的颗粒过细；坯釉料的膨胀系数不匹配；成形时布料或施压不均，使坯体密度不一致；粉料陈腐时间不足，水分不均匀；窑内辊棒不圆滑或辊棒间不平整，辊棒间距过大，与坯件的规格不匹配；坯件在干燥或烧成过程中受热不均匀，使其内外或上下表面收缩不一致，烧成温度过高或窑内压力不合理。
　　相应的解决方法：减少坯料中可塑性原料的用量，以减少坯体的收缩率；适当增大坯料颗粒；调整坯釉配方，使之与膨胀系数相匹配；调整推料框栅格结构和压砖机动作，使推料框与下模的动作匹配，达到布料均匀；采用辊棒间距小的窑炉来烧成或缩小辊棒的间距，尽量使辊棒在同一水平面；调整并严格控制坯体干燥制度、坯体的烧成曲线和压力，减少同一截面的温差。
　　3 结论
　　对生产厂家而言，要避免陶瓷砖表面产生缺陷，必须对原材料采购、入厂检验、生产过程工艺控制、产品出厂检验等过程进行严格控制，树立品质制胜的经营理念，提高产品合格率，满足广大消费者的需求，才能获得广大消费者的支持和信赖，才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。对消费者而言，在选购陶瓷砖时，对陶瓷砖表面质量的判断可以从陶瓷砖的针孔、开裂、釉裂、斑点、釉泡等较易掌握的方面入手。
　　参考文献
　　[1] GB/T 4100-2015，陶瓷砖[S].
　　[2] GB/T 3810.2-2006，陶瓷砖试验方法[S].
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