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陶瓷砖湿法工艺干粒悬浮剂关键性能和缺陷分析

发表于:2020-06-01    来源:陶瓷信息网    浏览次数:1840
摘要:本文主要分析了湿法工艺干粒悬浮剂的悬浮分散性,流动性,粘结性对产品使用的影响和需要达到的性能标准,以及气泡缺陷,变色缺陷的表征和缺陷原因简析。
关键词:陶瓷砖 湿法工艺 干粒悬浮剂  悬浮分散性 流动性  粘结性 气泡 变色
建筑陶瓷产品竞争日益激烈,消费者对陶瓷表面性能的要求越来越高,特别是针对陶瓷表面硬度、表面装饰手段、表面防滑以及表面功能化方面,为了满足以上功能,陶瓷干粒类产品应运而生,陶瓷大板的兴起,更加助推了陶瓷干粒产品的流行。而使用干粒产品,必须用到配套的干粒悬浮剂,才能满足干粒产品的应用。然而,湿法工艺用到的干粒悬浮剂对干粒的应用影响重大,必须满足悬浮性能好,流动性能好,耐高温,不起泡,不变色等几个关键的条件。所以,本文作者根自己对干粒悬浮剂的研究开发以及现场应用的经验,谈谈湿法工艺干粒悬浮剂的几大关键性能和引起的几大缺陷。

一.悬浮分散性
干粒悬浮剂,顾名思义,必须对陶瓷干粒起到良好的悬浮分散作用,才能使得陶瓷干粒均匀地铺在陶瓷砖表面。一般地,陶瓷类干粒产品全部通过100目筛,分布在100目到300目之间。如悬浮性能差,则陶瓷干粒很容易沉底,即便使用过程中不断搅拌,也会使得陶瓷干粒产品在淋、喷或者平板印工艺过程中稳定性差,即每片砖甚至同一片砖不同部位的干粒数量差异大,直接导致陶瓷砖产品优等率低。根据作者的经验,按照陶瓷干粒悬浮剂与干粒1:1的使用比例,必须做到敞口放置5天以上干粒零沉淀,如密封保存则可以保持起码三个月以上零沉淀,敞开放置主要是会有挥发,存放时间长会干涸。
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二.流动性
湿法工艺的干粒产品,在使用过程中,必须要满足良好的流动性,才能让陶瓷干粒产品更好地施在陶瓷砖表面。而流动性与悬浮性能则是互相制约的,有的悬浮剂为了取得更好的悬浮性能,则舍弃流动性,即流动性差。有的悬浮剂为了取得良好的流动性,则舍弃悬浮性,即悬浮性差,静置半小时则全部沉底,分层明显。根据作者的现场经验,悬浮剂与干粒混合后的流动性,用涂四杯测流速,钟罩淋工艺范围一般在30-40秒,使用性能较佳。如流速偏低,则在淋釉过程中会太飘,如流速偏高,在淋釉过程中会分叉、断点。同时,用涂四流速杯测流速过程中,从起到终都不能有断点,否则在使用过程中也会容易出现分叉和断点现象,影响产品的使用。部分干粒悬浮剂本身流动性很好,但是跟干粒混合后则流动性很差。

三.粘结性
陶瓷砖在烧制过程主要分为预热排水阶段,烧成阶段,冷却阶段。陶瓷干粒产品只有在烧成阶段才会达到熔融状态而牢固地粘结在陶瓷砖表面。而在预热阶段的最高温度一般在500℃左右,同时此阶段是负压状态,在此阶段悬浮剂基本干涸,只剩下未熔融的干粒。所以,干涸后的干粒如果没有粘结性,则很容易被负压吸力吸走,导致产品缺陷。因此,优质的干粒悬浮剂必须能够使得干粒在此阶段具有良好的粘结性,抵抗负压吸力。

四.气泡缺陷
气泡缺陷主要包括两大方面,一是干粒悬浮剂本身很容易在搅拌过程产生气泡,导致在施干粒过程中不均匀缺陷。二是干粒悬浮剂会影响陶瓷砖产品在烧成过程的排气,最终导致产品表面、釉层内部甚至砖坯层有针孔缺陷。出现气泡特别是产品针孔,主要是因为悬浮剂添加了一些影响排气的有机或者无机物质,主要是添加了一些无机类的材料。一般地,较差的悬浮剂产品,最终下线的陶瓷砖针孔类缺陷起码在0.3%以上。部分厂家一般判断不漏底的针孔为小白,实质上就是悬浮剂引起的针孔。当然,干粒本身也有可能导致针孔缺陷。特别是全抛类产品很容易出现气泡问题。

五.变色缺陷
有的干粒悬浮剂会直接影响到干粒的发色,从而间接影响陶瓷砖表面的美观。理论上干粒悬浮剂主要有效成分是有机物,不存在影响无机的干粒类产品。但实际使用过程,部分干粒悬浮剂则会直接影响干粒产品的发色。笔者推断,主要是部分干粒悬浮剂有无机类的成分,比如金属氧化物,金属离子等。因为部分有机物需要引入相应的金属离子才能到达相应的功能。当然,影响陶瓷干粒发色的影响因素还有很多,需要辩证地看待悬浮剂类产品,最终需要通过排除法找到影响发色的因素。作者只是根据实际使用经验分析,得出部分悬浮剂会影响干粒的发色,而部分干粒悬浮剂不会影响干粒发色。
综上所述,湿法工艺用到的干粒悬浮剂对干粒的应用影响重大,必须满足悬浮性能好,流动性能好,耐高温,不起泡,不变色等几个关键的条件。作者水平有限,只能做以上简析,不当之处,还望同行专家指正批评。

参考文献
1.李惠文. 微光干粒效果瓷砖的研究.全国性科技核心期刊——陶瓷,2018(07);49-50
2.俞康泰.煅烧干粒的制备与研究.全国性科技核心期刊——陶瓷,1998(2);20-22
3.朱刚刚.硅酸盐胶粘剂的功能特点及应用.全国性科技核心期刊——化学工业,2015(11);39-41

作者简介:林海浪,工程师,绿芽材料科技有限公司负责人
 
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