干粒釉陶瓷砖有色干粒与透明干粒兼容性的研究
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作者:彭滨
摘 要：干粒釉陶瓷砖的研制涉及到陶瓷坯体基料的研究、坯体与面釉适应性的研究、保护釉的研究、有色干粒的研究、不同胶水灰度粘附干粒量的研究、有色干粒与透明干粒兼容性的研究以及窑炉烧成制度的研究。本文仅从透明熔块颗粒级配和熔块布撒量对毛孔的影响、色度值对比分析、固定剂等方面进行研究，得出采取两种不同干粒进行叠加，透明熔块对釉层中所形成的毛孔影响最大，同时筛选出优质特殊效果干粒釉的生产工艺配方。
关键词：干粒;透明熔块;颗粒级配;布撒量
1 前 言
目前，建陶行业多家企业都在开发干粒釉产品。生产过程中，大多数企业还是使用透明干粒釉为主，以透明干粒熔块高温熔融后形成透感十足的釉面效果取代了传统的抛釉砖。目前市场上推出的产品并不多，以生成晶花的结晶干粒熔块大面积使用为主。就目前市场上的抛釉砖而言，对于纹理比较细腻、清晰，色彩比较艳丽的设计图案，以传统的抛釉工艺生产，都无法将设计图案完美体现出来。
虽然以干粒釉工艺生产全抛类产品时，其在生产成本上比传统的抛釉砖要高一点，但是其所展现出来的镜面度、透感都是现有抛釉砖无法比拟的。以干粒釉工艺生产出来的干粒全抛产品，其釉面过渡自然、有层次感，版面图案立体感强、色泽艳丽，釉面质感温润、手感细腻。对于仿古产品，目前市场上主要以哑光干粒作为仿古砖釉面效果点缀作用，使釉面纹理呈现立体感，从而达到立体仿真的装饰效果。很少有企业生产以有色干粒装饰的产品，主要还是装饰、点缀自然面的仿古产品。
本文以立体定位干粒布料陶瓷砖为研究方向，以罗马新石代系列产品陶瓷砖为研究对象，通过对有色干粒与透明干粒兼容性的研究探索，解决由于两种干粒差异带来的毛孔、釉层开裂的问题，使得产品釉面具有良好的理化性能。
2 有色干粒与透明干粒兼容性的研究
2.1 透明熔块颗粒级配对毛孔的影响
由于项目工艺是采取两种不同干粒进行叠加，透明熔块对釉层中所形成的毛孔影响最大。干粒熔块粉料流动性不好时，颗粒之间会存在较多的空隙，而在高温烧制过程中细颗粒的熔融液就会流动填充到空隙中，在冷却后易形成凹坑，出现釉面不平的现象。
当颗粒太大（60目以上），在自身的重力作用下会在布撒过程中将下层的有色干粒打散，造成有色干粒层颜色模糊不清。而且颗粒级配过大，干粒与干粒之间的空隙比较大，易在高温熔融过程中包裹住气泡，使得釉面在抛光后易形成开口孔。当颗粒太小（250目以下），颗粒堆积的密集度也更高，在烧制过程中不利于气体的排出，易被包裹在釉层中，从而导致在抛光后釉层中形成很多小毛孔。通过实验得出透明干粒颗粒级配如下：80目～100目：25%～30%，100目～120目：24%～28%，120目～250目：37%～42%，250目以上：<5%。
2.2 透明熔块布撒量对毛孔的影响
本试验在布撒完有色干粒后再覆盖上一层透明干粒，经烧制后抛光获得高镜面度的全抛釉产品。当透明干粒量超过一定的范围时，其在与有色干粒相重叠的地方出现很多气泡。如果透明干粒量太少，经抛光后会出现表面镜面度不高、釉面不平的现象。根据胶水灰度与粘附干粒量的实验可知，有色干粒的布撒量最佳范围在300 ～400g/m2之间。在布撒透明干粒不同量实验中可知，其布撒的范围应在700～900 g/m2之间。在综合考虑两种干粒的兼容性上，为了寻求两者合适的范围，通过实验对比釉面效果，见表1。
当有色干粒层干粒量保持在300g/m2时，实验中布撒透明干粒量分别为700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2、750g/m2时，均在抛光后出现抛漏底的现象;而在900g/m2时，其毛孔较800g/m2、850g/m2要多。当有色干粒层干粒量保持在320g/m2时，透明干粒分别布撒干粒量为700g/m2、750g/m2、800g/m2、850g/m2、900g/m2。透明干粒量在700g/m2时，出现抛光漏底的现象;在750g/m2时釉面偶尔会出现黄边现象;当透明干粒量达到900g/m2时，其在有色干粒覆盖的地方抛光后出现很多开口孔。通过上述实验可知，有色干粒布撒量最佳范围为300～400g/m2，透明干粒的布撒量最佳范围为800～850 g/m2。
2.3 色度值对比分析
通过有色干粒装饰，可实现喷墨打印技术无法达到的发色效果，从而使得产品的发色更加艳丽。表2为有色墨水与有色干粒色度值对比。其中的灰度值，在喷墨打印中对应的是墨水打印的灰度，在有色干粒装饰中表示的是数码胶水的灰度值。在表格中L*表示亮暗，+表示偏亮，-表示偏暗;a*表示紅绿，+表示偏红，-表示偏绿;b*表示黄蓝，+表示偏黄，-表示偏蓝。
从图1曲线中可以明显看出两者的红度值并没有太大的差异，但是黄色干粒在黄色值方面色值几乎是喷墨打印的2倍。
从图2曲线中可以明显看出绿色干粒装饰色调要优于喷墨打印，而且其蓝色色值会随着胶水灰度的增多而增多，从而将绿色色调发得更加翠绿。
从图3曲线中可以明显看出蓝紫色干粒装饰的蓝色调值远远大于喷墨打印，而且其红度值也略大于喷墨打印，其紫蓝色中略微带点红色，使得紫蓝色更加艳丽。
从图4中可看到，在干粒釉层截面中黄色干粒熔块被裹在下层，但是其颜色反射到了釉层上方，使得整个截面看起来透感中带着黄调，釉面颜色看起来更艳丽。
2.4 固定剂
在布撒完透明干粒熔块后直接走釉线，其布撒的干粒熔块容易被吹走，需在上面喷一层固定剂，固定剂可使用釉料常用的胶水。由于干粒层是熔块的堆积，为了防止在喷洒过程中，冲击力过大造成熔块打散或是局部过多造成釉面有凹坑，需要保证合理的雾化效果。对于喷枪压力要求不能超过1MPa，喷嘴采用2支，大小为0.43，角度110°。因为固定剂只是起到固定的作用，不需要喷入太多的胶水量。在实际使用中的固定剂与自来水按一定的比例混合，前期实验中制定3个对比方案，固定剂及其用量见表3。
将喷了固定剂的砖坯放进烘箱中，对比在相同时间、相同温度下坯体的含水率。图5中a、b、c分别表示的是3个不同方案含水率与时间变化的曲线图。喷入的固定剂对于布撒的干粒层来说其喷入的量越大越好，固定的强度也越高。然而在实际生产中，不仅要考虑生产的成本，还要考虑是否满足生产工艺条件。要求进窑砖坯水分含量控制在0.9%。表4是3个不同方案在相同时间的含水率。
从图5可知喷入相同釉量时，自来水的占比越大，其水分越容易挥发。当在10min时，方案1中210g/m2与250g/m2的含水率均低于1.0%，而对于方案2、方案3在此范围内大多数都是大于1.0%。通过对比可知在方案3中施釉量为210g/m2时与方案1相接近，因此选择方案3中施釉量为210g/m2作为生产工艺参数。
3 结 语
结合行业中对于干粒釉产品的开发，实验研究发现采取两种不同干粒进行叠加，其两种干粒膨胀系数的差异性及融合后的发色与毛孔受到颗粒级配、布撒量、色度值、固定剂等方面工艺参数的影响。其中透明熔块干粒对釉层中所形成的毛孔影响最大，当透明干粒量超过一定的范围时，其在与有色干粒相重叠的地方出现很多气泡。如果透明干粒量太少，经抛光后会出现表面镜面度不高、釉面不平的现象。
通过探索有色干粒熔块与透明熔块间的兼容性，研究干粒的颗粒级配、布撒干粒量、形状以及两种或是三种以上干粒混合搭配效果，再结合公司的生产条件选取出发色、毛孔较好的干粒熔块。解决了由于两者干粒差异带来的毛孔、釉层开裂的问题，使得产品釉面具有良好的理化性能。
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