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渗花抛光砖生产缺陷问题的分析解决

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  • TA的每日心情
    开心
    2019-6-7 14:30
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2018-5-21 19:32:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
    渗花抛光砖自投放市场以来,以其优良的理化性能和丰富的图案花色已经成为建筑装饰材料的中坚力量,但其产品的生产难度和质量方面的问题严重影响了产品的发展和整体装饰效果。本文详细的剖析了导致渗花砖的成形、色差、渗花深度及渗花砖花面模糊的原因,并提出了目前渗花砖生产中存在的问题,以及一些控制措施及解决方法。

    1、前  言

        渗花砖的装饰效果富丽豪华、清新自然,可以说是集天然花岗岩、天然大理石、彩釉砖的装饰效果于一身。这就是渗花砖倍受广泛关注和青睐的原因,尤其是近几年随着我国加大城市化建设力度和全民奔小康等政策的相继出台,更是给渗花砖产品的发展注入了新的活力和生机。毫不夸张地说渗花砖已成为高级公寓、写字楼、星级宾馆、影剧院、饭店等公共场所装修、装璜不可缺少的建材产品之一。正是基于此,近年来许多商家仍然看好其发展前景,纷纷投资于渗花砖产品的开发、生产。渗花砖的装饰是直接把含有着色离子的可溶性盐类(如氯化物、硝酸盐的水溶液),加入羧甲基纤维素、甘油、糖等,经过一定的工艺处理制成渗花釉,再利用丝网印刷技术,印刷到瓷质砖表面的装饰方法,它不象传统的花纸和颜色釉的装饰。由于这一特殊装饰手法,也就决定了渗花砖装饰具有一定的“随机性”,使得渗花砖在生产中容易出现一些难以避免的缺陷。比如色差问题,渗花深度不够,花面模糊等,故此作者认为就生产渗花砖常见的几个问题进行剖析,仍有一定的现实意义。



    2、渗花抛光砖生产过程中常见问题

    渗花抛光砖就是瓷质抛光砖的一种,它的不同之处主要体现在其独特的装饰手法,渗花砖是渗花技术应用于瓷质抛光砖的产物,它与传统的花纸装饰、颜色釉装饰相比具有其特殊性,不管是渗花釉的配制还是渗花时的工艺要求和工序控制手段均不相同。渗花抛光砖与瓷质抛光砖一样,在生产中所出现的问题也有其共性的一面,比如,夹层、大小头、翘角、角下弯、上翘、边裂、抛光后变形、黑心、斑点等。下面着重对渗花砖变形、渗花深度不够、色差、花面模糊几个问题进行探讨。

    3、各种问题缺陷的解决方法

    3.1 渗花砖的变形
    影响渗花砖变形的因素很多,如坯体配方、压制成形、烧成制度以及抛光工序等都会导致产品变形的产生,下面将一一分析。
    3.1.1 坯体配方的控制
        坯体配方应严格控制硅铝比,以及钾、钠、钙、镁的含量,通常各化学成分应控制在一定的范围。
    坯体各化学成分控制范围在实际生产中,Si/Al值偏大容易产生风惊,坯体变脆;Si/Al值偏小,坯体高温抗变性差,极易产生变形。如  果坯体含MgO、CaO、Na2O偏大,也易变形,一般尽量选用含K:0高的瓷砂,并且适时控制滑石的加入量,并根据砖坯变形情况作适当调整。当产品出现变形时,配方与窑炉应积极配合,配方提供烧成性能好的坯料,窑炉调节烧成曲线,烧成制度配合坯体,及时解决产品变形。
    3.1.2 压制成形控制
    压机和模具也会对产品的变形产生较大影响。如果在布料操作过程中,模腔边缘填料不足,会产生烧成后的两边向上翘,中间向下凹的变形;如果中间部位填料不足,产品会产生两边向下、中间凸起的变形;如果模具的模芯与侧板的间隙太大,压制时会造成模芯四周的粉料喷出,使边缘填料不足,烧成后会产生两边向上翘,中间向下凹的变形缺陷。另外,严格控制坯体成形压力,如成形压力控制不佳,会导致坯体密度不均匀,在烧成过程中因产生的收缩应力不同而产生变形,一般其表现均有规律性,可通过调整压机解决。
    3.1.3 烧成控制
    一般所说的变形的产生,对于抛光砖而言,影响最大的还是烧成制度,其中主要是辊道上、下温度设定不合理和窑压设定不合理所致,下面将具体谈谈烧成变形缺陷:
    1、翘角
    这种变形的特点是坯体的四角都上翘,长度约30mm,其余表面是平直或只有少许下凹。这种缺陷是由于烧成后期辊道平面上、下温差过大所致,缺陷多发生在烧成的最后2-3组辊棒。解决方法:
    (1)如果出窑产品尺寸正确,降低烧成带最后2-3组(箱)辊棒上部的温度,对等升高辊道下面的温度;
    (2)如果烧成后产品尺寸偏大,则仅升高辊道下面的温度5~10℃或更多;
    (3)如果烧成后产品尺寸偏小,则仅降低辊道上面的温度5~10℃或更多。
    2、角下弯
    角下弯正好与翘角缺陷相反,它是坯体的四角都下弯,长度约30mm,其余表面是平直或只有少许上凸。这种缺陷多发生于窑的中间或两侧,它是由于烧成后期辊道平面上、下温差过大所致。解决方法:
    (1)如果出窑产品尺寸正确,降低烧成带最后2-3组(箱)辊棒下部的温度并对等升高辊道上面的温度;
    (2)如果烧后尺寸偏大,则仅升高辊道上面的温度5-10℃或更多;
    (3)如果烧后尺寸偏小,则仅降低辊道下面的温度5-10℃或更多。
    在实际生产中,有时靠近窑墙的一行出现角下弯现象,这种情况可能是在该侧的烧成带温度偏低所致,也可能是辊棒太脏所致。这时,应降低该侧的助燃风压,同时检查该侧的窑底是否堆积较多的烂砖,造成蓄热过大,窑底温度偏高,还要检查该侧辊棒孔是否漏风。根据笔者的实践经验,把辊道窑的下层抽力减少,加大上层抽力,也能取得较好的效果。
    3、上翘边
    坯体沿进窑方向平行的两边向上弯,与之垂直方向的两边变形不明显。产生此种变形的原因是烧成带前期(850-900℃)或比最高烧成温度低50-100℃温度区,辊道上、下温差不舍理。解决方法:在该区域提高辊道上面温度50-100℃或更多,同时对等降低辊道下面温度,使其略呈下凹,但绝不能上凸,这样利用坯体在高温下软化凸出点维持平衡,坯体因重力作用而恢复平直。
    4、凹面
    坯体边缘逐渐下凹,产生凹面既可能是预热带辊道上、下温差不合理所致,也可能是烧成带辊道上、下温差不合理所致。解决方法:
    a.调整坯体配方,降低坯体的烧失量。可减少烧失量大的原料用量,少用或不用含碳酸盐、硫酸盐原料;适当加些熟料或瘠性料,从而降低坯体的烧成收缩;
    b.适当降低坯体粉料的球磨细度;
    c.提高成形压力,减少粉料含水率,从而提高坯体的致密度,控制粉料粒度和提高填料均匀性;
    d.根据坯体变形情况,调节预热带辊道上、下温差,坯体下凹时,提高辊道上面温度或降低辊道下面温度,如果坯体上凸,则方法相反;
    e.减小温度梯度,调整烧成曲线或降低辊棒转速,延长整个烧成周期。
    5、扭曲
    坯体与窑轴平行的两边发生距边缘70~80mm处上弯,随后距边缘30mm处下弯的变形,形成这种变形缺陷的原因很多:
    a.可能是坯体烧成之初,由于辊道下面温度较高,瓷砖呈凸变形,这样瓷砖的两侧就成为瓷砖的支撑边,中部几乎悬空。当到达高温区时,瓷砖发生软化,坯体的左右两侧无法承受重力和辊棒传动中对它的作用而开始上翘,同时支撑也随着瓷砖的变形而转移。当瓷砖两边上翘到一定程度后,又由于受重力作用而开始下弯,从而形成扭曲。解决方法:先按角下弯缺陷加以处理,直到坯体转为上翘时,再按上翘边缺陷处理解决;
    b.可能是角下弯缺陷的扩大,常在烧成带最后5-10min内发生,此时通常按角下弯缺陷处理办法来解决;
    c.可能是急冷或急冷刚开始时,坯体在前进中互相挤压所致。可通过调节调速电机的转速和瓷砖排列的间隔来克服。
    6、不规则变形
    不规则变形发生在窑炉中的不同位置,虽然有时发生在某一特定位置,并成为同一缺陷形式,但长时间观察仍无规则性。这类变形往往是由于粘棒、辊棒弯曲变形或有辊棒不在同一水平线上,传动不平衡,坯体人窑前已发生下凹或上凸变形等,然后发生瓷砖挤压。解决方法:定期打磨辊棒,在辊棒上涂氧化铝保护层,在瓷砖背面也涂一层氧化铝粉浆(或高铝粉),这样既可防止坯体高温下产生的液相与辊道棒粘结,又可使坯底相对硬,上部相对软,减弱力偶的扭曲作用,降低其变形程度。调整烧成曲线,避免早期变形。另外,对不规则变形缺陷,有时只简单地调节温度并不一定能克服,尤其是在停窑较长时间后再烧窑时出现的变形,应检查各组烧嘴的煤气压力是否正常。
    a 分层问题(暂归变形里)
    大规格渗花抛光砖由于单体面积大且砖坯要求较厚( 一般厚度在10mm以上) ,因此压砖机成形过程中要求:
    布料均匀;②排气好;③压力均匀一致。否则容易产生分层现象。要达到以上3点要求,必须从以下几个方面严格把关:
    1) 粉料水分
        大规格渗花抛光砖粉料含水一般在5%-7.5%之间。粉料过干、过湿都会造成压制时排气不好,形成分层,同时粉料的水分也必须保持均匀,不能有局部过干或过湿的现象。否则坯体颗粒之间的结合力分布不匀,也会造成分层,为此,粉料一般都陈腐48h。
    2) 粉料的颗粒级配
    粉料的颗粒级配是否合理,直接影响到粉料的流动性,即影响布料的均匀性,同时也影响压制时的排气性能,当粉料中微粉比例偏大时,因为微粉在压制过程中透气性极差,容易产生分层,所以控制微粉比例对解决分层有极重要的作用。
    3) 压砖机的正确操作作用
    由于大规格渗花抛光砖其平面面积大,坯体厚度大,所以必须严格按照“一轻二重三提起”的操作方法压制,并且相应降低每分钟冲压次数,尽量延长排气时间,使气体充分从模腔内的粉料中排出,避免分层缺陷的出现。
    目前大部分生产厂家生产大规格抛光砖其冲压次数为3-7次/min而原来生产400mmx400mm,300mmx300mm抛光砖冲压次数可达到9-12次/min。另外,推粉架以及模具的正确安装与否也影响砖坯分层,应随时检查,保证布料均匀。
    7、裂纹问题
    裂纹缺陷的产生涉及到整个生产工艺流程,要解决此问题每个工序都要采取措施。在配方中合理使用塑性粘土,控制好粉料的颗粒粒度、级配和粉料水分。。成形时压力不够、模具安装不当、推料架布料不均匀等都会造成裂纹缺陷。一般用生坯抗折仪检测生坯强度,用针刺密度仪测定砖坯各点的致密度,用卡尺测定每边的厚度来判定布料的均匀性。干燥制度要合理,干燥后水分要小于0.5%,施釉线及升降要运行平稳。施釉时喷水不能太多。窑炉预热带温度要合理,温度不能太高。抽排湿风机风压要稳定,及时更换变形辊棒。
    3.1.4 抛光控制
    大规格渗花抛光砖抛光以后变形缺陷是以前生产小规格抛光砖不太多见的问题,这是由于大规格砖面积大,其应力的不均匀比小规格砖更容易表现出来。根据我厂生产大规格渗花抛光砖的经验,在下列情况比较容易产生抛光后变形:
    (1)坯体配方中钾长石少,钠长石加人量增大;
    (2)坯料配方中硅含量偏高,铝含量偏低;
    (3)窑炉烧成周期缩短或者烧成带缩短;
    (4)产品吸水率偏高。
    解决抛光以后变形也是相对以上几个方面采取措施,首先尽量选用含钾较高的瓷砂,减少钠长石的加入量。如果坯体烧成温度难于降低,则适量加入生滑石助熔。其次,在保证坯体高温挺形性的前提下,尽量减少Si0含量,选用一些含铝较高的瓷砂或粘土。最后,窑炉的烧成必须保证产品的吸水率低,适当延长烧成周期,使坯体的反应完全均一,这样就能较好地解决抛光后变形的问题。抛光以后变形,究其原因主要是坯体的表面与内部反应程度不一致(或者玻化程度不一致)。抛光以后,坯体的表面结构已经变化,由于砖坯的结构不一致,抛光以后吸湿膨胀也不一致,那么原来的应力平衡就会被打破,使砖坯抛光后变形。而为什么当钠及硅含量高时,更易变形?主要是钠、硅高,生成的钠长石玻璃相高,抛光之后,钠长石玻璃相吸湿膨胀大,产生的应力大,其产生的应力如果与原应力不平衡,则产生变形。因此,解决抛光后变形要从配方及窑炉人手,配合解决。另外,大规格渗花抛光砖变形问题还存在抛光后的二次变形。在生产中与之关系最密切的是产品变形,抛光破损和阴阳色(包括色号多等)。在当前大规格抛光砖生产中普遍存在二次变形的情况下,许多厂家都是采用烧成、抛光来迁就二次变形的方法(尤其是烧成),然而,这些更容易导致抛光后变形、抛光破损及阴阳色等缺陷的出现。根据本厂生产大规格渗花抛光砖的经验,不同的抛光技术对抛光二次变形影响很大,主要有以下几个原因:
    (1)抛光线的刮平、磨头等抛光硬件本身工况波动;
    (2)各班抛光产量、抛光速度不同;
    (3)为解决崩角或漏磨等问题,各班磨光时控制了不同的切削量;
    (4)抛光工人的技术及素质对抛光后产品质量的影响。
    3.2 渗花抛光砖渗花深度不够
    所谓渗花就是借助于毛细管离子扩散作用、表面吸附和离子交换作用,在一定工艺条件下使得由一些呈色较强的可溶性无机化工原料 (钒酸钠、氯化镍、硝酸铜等)加一定量的粘合剂、扩散剂经过适当的工艺处理制成的渗花釉渗入到瓷质砖坯体内一定深度的过程。由于这一过程的相对不稳定性和随机性,若控制不当将导致渗花深度时浅时深。经分析影响渗花深度的因素大致有以下几点:
    3.2.1 坯体表面温度
    印花时控制适当的坯体表面温度是很重要的,因为印花所用的渗花釉是由可溶性无机盐加水、加粘合剂调制而成。若坯体表面温度太高,渗花釉中的水分蒸发快,使得渗花釉浓度、粘度都相对变大,这将造成两种不利的结果:一方面容易堵塞筛的网孔给印花造成困难;另一方面着色离子也会随着水分的快速蒸发扩散返回到砖坯表面,致使坯体表面聚集大量的着色离子,颜色变深,而坯体内部由于着色离子少、颜色变浅,有时甚至出现抛光后无色。若坯体表面温度太低,也很难保证渗花釉的渗透深度。例如:某企业开始是生产的渗花砖产品质量稳定,一切正常,后来因业务需要要改产规格的砖时,不改变坯体配方、不改变渗花釉、不改变窑炉的烧成制度等工艺参数,只是在砖坯成形时对成形压力作了较小的上调,结果出来的产品渗花深度达不到要求。他们为了得到理想的渗花深度,就把坯体表面温度一降再降,结果降到渗花釉都扩散了也未能得到符合要求的渗花深度。实践证明,坯体表面温度太低对渗花并不利,只有控制适当的坯体温度,才能得到较佳渗花深度的产品。一般来说,渗花时坯体表面温度控制40-50°C为佳。
    3.2.2 助渗剂用量
    助渗剂又叫促渗剂,一般是有机表面活性物质,有些有挥发性,其作用是帮助可溶性颜料在淋水适量的情况下获得需要的渗透深度。助渗剂的主要作用有:调整砖坯的表面温度。因为刚从干燥器出来的坯体表面温度均较高,帮助打开坯体的毛细管孔。及时补充印花时因受热蒸发的部分水分,从而保证渗花釉的稳定。降低渗花釉的粘度及表面张力,促使着色离子沿毛细孔渗入到坯体内部,并达到符合要求的深度。虽然助溶剂的作用很大,但其用量决非越多越好,在生产中要严格掌握其最佳用量,若助渗剂用量太少,就起不到调整坯体表面温度和打开毛细管孔的作用,无法给渗花的正常进行创造条件,使得大量的着色离子滞留在坯体表面无法渗入坯体内部,降低了渗花深度。若助渗剂用量过多,会降低坯体强度,提高了坯体入窑时的含水率,导致坯体破损严重和炸坯等缺陷的产生。一般助渗剂的用量,以坯体中的含水率不超过0.5%为好。着色离子络合物的稳定性渗花砖的装饰是由着色力较强的金属离子的可溶性盐着色的,不象颜色釉是先煅烧成稳定的色剂,再配入基础釉中,渗花釉中所含着色离子与颜色釉中的色剂相比是处于相对自由状态,这就给渗花砖所渗花面的稳定性操作带来困难。再者陶瓷配料中常用的粘土含有活性较强的离子,很容易与渗花釉中的着色离子等进行交换。如果不对着色离子进行离子交换采取“稳固”措施,着色离子会在坯体表面与粘土中的离子进行交换,而聚集在表面难以渗入坯体内部,尤其是当配料中粘土用量较大时,这种交换更剧烈。对于一个成熟的抛光砖坯体配方,要减少其中离子的含量是不现实的,要想阻止这一交换反应的进行,途径只有一条,那就是使渗花釉中着色离子处于较为稳定的状态,或让其先与其他离子螯合,但又不影响渗花。研究表明,稳定着色离子的最好办法是引进无机化学中的络合物理论,即把着色离子络合化,让其先进行与络阴离子螯合,这样着色离子也就不能与粘土中的阳离子进行交换了。但是络合物也存在着稳定性差异的问题,不同酸碱度的溶液其络合物具有不同的稳定性,因此在进行着色离子络合化时,必须注意表征溶液酸碱性。在进行渗花釉配制的工艺处理时,生产不同规格的渗花砖时应及时调整渗花釉的ph值,保证着色离子络合物在新的条件下的稳定性。这样既能有效的解决着色离子被粘土交换吸附的问题,又可保证渗花深度及着色离子的均匀性分布,还能很好地降低着色饱和梯度。
    3.2.3 渗花釉粘度
    渗花釉的性能直接关系到印刷图案的质量。生产渗花砖时,要想获得好的渗花质量,必须调制好渗花釉,调配渗花釉时应保证其可溶性色剂和调粘剂的充分溶解,保证釉料无沉淀结块及分层现象,保证渗花釉的稳定性、均一性和符合工艺要求的粘性。就渗花釉来说具有较好的稳定性、均一性对渗花效果是至关重要的,它不仅可防止印刷花面堵网和粘版,而且能印刷出质量稳定的花色图案。相比而言,在渗花釉的诸多性能指标中,粘度指标是一个很重要的参数,对其调配不当将严重影响渗花的深浅度及渗花花面效果。若渗花釉的粘度太大,一方面印刷花面时会粘网、堵网甚至破坏坯体表面,使印花无法正常进行,也就更谈不上保证渗花深度了,另一方面因粘稠物对坯体的毛细管孔产生阻塞,大大降低坯体的渗透性,阻止着色离子的扩散渗透,使着色离子滞留在坯体表面难以渗入,降低渗花深度。
    3.3 渗花抛光砖的色差问题
        色差一直是渗花砖生产中较难解决的一个问题,因为它可能出现于渗花抛光砖生产的各个环节。
    3.3.1 坯用原料
    坯料配方选用的原料大多为天然矿物原料。矿山开采其工艺流程为:矿山开采、拣选、粗碎、中碎均化配料、细碎、喷雾干燥造粒等。这一系列工序的稳定性,也决定着所制坯用粉料是否均匀,再者同一矿山原料的本身也存在着成分的波动,就是同一矿点,不同部位开采出来的原料,其化学组成也不尽相同,为控制色差的源头,在原料选用及加工时应注意:选定大型矿山及化学成分较为稳定的原料。有条件时应建一个较大的原料存放场地,尽量增加仓储量并加强原料的均化处理工作。现在企业原料的储存量,一般都在一个半月至三个月,这样可以大大减少批次色差。在原料细碎时,应保证各球磨机的出磨细度基本一致,并把多个球磨机的浆料放入一个较大的贮浆池中进行再次均化,保证泥浆的化学成分均匀、稳定。保证颗粒级配的稳定性,对过细的粉料应采取回收的办法。
    3.3.2 成形方面
    从生产经验得知不同的坯体密度和坯体表面温度会产生不同的渗花效果。如果成形时布料不匀,压力不恒定将导致坯体致密度差异较大;由于干燥器中干燥温度不均恒、温差较大,导致坯体干燥不一致,在渗花时喷淋同样量的助渗剂时,势必造成坯体表面温度存在偏差和坯体的含水率偏差等等,均会造成砖坯之间或同一块大规格砖面上的不同部位渗花效果均不相同而产生色差。针对这些原因,笔者认为:压制成形时,必须保证均匀布料,恒定压砖机的压力,保证砖坯各部位密度一致。缩小干燥器中的温差,保证砖坯同步干燥,使得各块砖坯温度均匀。渗花前一定要均匀喷淋助渗剂,以保证砖坯与砖坯之间或砖坯表面各个部位的渗花温度恒定。
    3.3.3 印花工序
    由于渗花设备、渗花釉以及渗花时操作不当都会产生色差缺陷,要保证该工序不出现色差必须注意以下几点:
    1)必须保证砖坯印花时坯体刮刀的行程面平行;
    2)丝网的张力要均匀;
    3)刮刀与砖坯的接触面要平整,印花时要保证其压力均匀、恒定;
    4)保证渗花釉具有良好的流动性,易于丝网印刷;
    5)保证渗花釉的保水性,不因渗花釉容易干燥而堵塞丝网孔;
    6)渗花时,助渗剂喷淋要均匀,且保证助渗剂用量均衡一致;
    7)在印花过程中要经常检查渗花釉的容重、流速是否恒定,发现问题应及时调整。
    3.3.4 烧成制度
    烧成制度对色差的影响主要表现在:入窑坯体是不是批次相同,若把新坯与老坯(存放较久的坯)同时混装入窑烧成肯定会有色差 因为老坯着色离子渗透深度与后期扩散程度均不同于新坯;烧成气氛的波动;窑内温差较大;烧成周期的差异,都将对产品的色面有影响。我们知道不管多先进的窑炉,也只能在一定时期内工作较稳定,随着其老化、失修肯定会产生波动,这就要求我们在操作过程中,严格执行烧成制度,加强巡查,发现不妥之处,快速予以调整。要解决因烧成造成的色差问题必须做到以下几点:杜绝不同批次的坯体混装入窑。渗花坯不能存放太久,最好是贮存的坯体能保证窑炉正常运转即可。严格烧成制度,稳定烧成周期,保证窑内气氛稳定,减小窑内温差。加强巡查与烧成纪律,防止意外或临时事故的发生,确保窑炉稳定的运作是司炉工的重点工作。
    3.4 渗花砖花面模糊
    有时渗花砖在抛光后花面浑浊不清,轮廓模糊,这也是渗花砖常见缺陷之一,产生这一问题的主要原因是:渗花釉的粘度调配不当、助渗剂用量太大、渗花时砖坯表面温度太低、丝网目数过大等。
    3.4.1 渗花釉粘度
    渗花釉的粘度较小,虽然对渗透有利,但也会造成随着渗花后坯体干燥的进行,着色离子会与水一起又重新回到坯体表面,待水分蒸发后,着色离子聚集在坯体表面而使坯体表面与内部产生很大的色度梯度。烧成抛光后就会发现图案模糊。要克服这一缺陷,在渗花之前一定要严格测试渗花釉的粘度,对粘度太小的渗花釉不得采用,一般生产用渗花釉的粘度在恩氏粘度的之间。
    3.4.2 助渗剂用量
    前面提到了助渗剂对渗花深度的影响,其实不同用量的助渗剂对花面的模糊也会有直接影响,当助渗剂用量过多时,也会造成坯体表面温度大为降低,同时导致坯体表面结构疏松。温度太低时,不利于着色离子渗入到坯体内部,表面结构疏松会使大部分着色离子滞留表面加重横向扩散,导致糊花。还有另一种情况,即助渗剂用量过多而坯体表面温度又适当时,也会造成着色离子过多渗入坯体内部而使表面浓度降低,烧成抛光后,较多的着色离子留在坯体深处,而使花面图案模糊不清。

    4、对渗花砖生产中问题的控制方案

    渗花抛光砖发展到今天,已经有了较为成熟的技术基础,然而在生产过程中,经常还会出现这样、那样的问题,这就要求我们在加强生产现场管理和提高全体职工技术素质的同时,要加大技术攻关力度和加强新技术研究力度,其中釉线的控制起了关键的作用。
    4.1 渗花砖生产过程中釉线的工艺控制
    渗花砖是一种用特殊的方法将釉料渗人坯体,经高温缎烧,再经过抛光打磨处理后制成的一种新型建材产品。其图案清新典雅、立体感强,而且又有吸水率低、强度高等特点,正受到越来越多消费者的青睐。但在生产过程中都往往易出现许多问题,如上面提到的变形、缺花、色差等缺陷,影响产品质量,这些质量缺陷有相当大的一部份来自于釉线工序。对釉线工序进行科学合理的工艺控制十分重要。
    4.1.1 釉线的工艺流程
    釉线的长度
    根据不少厂家的实际情况和生产经验,渗花砖的釉线一般从干燥窑出口到烧成窑入口,其长度一般在80-150m 之间
    干燥出口、降温、分检、扫尘、印花、喷助渗剂、砖底涂料(干燥)、烧成窑进口
    4.1.2 釉线的工艺控制
    a坯体的分检
    前工序质量的检验
    目前,多数渗花砖厂都采用生坯印花、一次烧成的生产工艺,这就需要坯体在印花时具有一定的强度和较低的水含量。干燥就是排除坯体的水份,提高坯体的强度。以600x600的坯体为例,当坯体强度达到1.2-1.6Mpa、干燥水含量在0.5%以下时,就基本可承受后工序的机械应力和满渗花的工艺要求。对坯体干燥强度干燥水份的检查应1-2h检测一次。
    b生坯的分检坯体在釉线前工序的加工过程中,难免会出现掉角碰边、开裂等缺陷。对此类缺陷应在干燥出口处及时检出,不要进人下道工序。需要说明的是: 对于掉角、碰边等缺陷比较容易分辨,但对于前工序因应力产生的“暗裂”则较难凭肉眼看出,需用煤油对坯体的四边进行抹擦,对有“暗裂”的砖坯,当煤油渗人裂缝处会有一条“湿线”。经常用煤油检查坯体的“暗裂”,很有必要。特别是干燥温度曲线出现异常时(如:空窑、停窑等),更应用煤油对坯体四边进行“暗裂”检查。
    c印花后的分检
    印花的效果直接关系到产品的外观质量。印花过程中可能会发生“走位”、“歪花”、“缺花”等缺陷。对印花质量的检查十分重要,印花工应认真检查每片砖的印花效果。印花的坯体在喷施助渗剂后就很难在烧成前判定印花效果的好坏;为了保证产品的质量,对印花不合格的坯体应立即检出,不能流人下道工序。
    d烧成窑口的分检坯体喷施助渗剂后,沿着釉线传动皮带进人烧成窑口,此时应再次检查缺角、碰边等缺陷。对于因加压成型时产生的分层缺陷,喷施助渗剂后,在坯体分层处会鼓起一个“湿包”,此时也应将此类缺陷的坯体检出。
    (1)印花前坯体的处理
    ①坯体的表面除尘
    当砖坯加压成型被推出压机平台后,坯体表面会粘附一些泥粉,若将这些带有泥粉的坯体进行印花时,泥粉会粘附在花网上,造成网孔阻塞。产品抛光后,坯体表面会局部缺花。应在釉线增加扫尘机,加强对坯体表面泥粉的清理。
    ②砖坯的降温
    当砖坯出干燥窑后,坯体具有一定的温度,有时温度较高,若采用过高温度的坯体进行印花,釉料中的水份会被迅速蒸发,从而导致釉料渗透深度不足。一般应在釉线的印花机前安装冷却风扇,对坯体进行降温处理。对坯体温度的要求,一般应按工艺要求而定(通常在40-70°C) ,除了对坯体进行降温外,还要求在印花时每块砖坯之间的温差要小(一般应小于50°C);因为坯体的温度不同,会影响釉料的渗透深度,造成产品的色号增加。
    (2)印花的工艺控制
        印花的效果直接关系到产品装饰,这也是釉线工序的控制重点。应对印花工进行系统的培训,提高其操作水平。相应的控制要点如下。
    ①印花的操作
    为保证印花质量,对印花的操作也应有相应的要求,“少加釉、勤加釉、勤擦网”就是对印花操作的基本要求。“少加釉、勤加釉”就是指每次加釉的量要少,而加釉的次数要多,保持花网上的釉量适当。目前,多数厂家开始采用自动加釉机来取代人工加釉就是这一工艺要求的科学体现。“勤擦网”是为了防止坯体的泥粉阻塞网孔,保证花网出釉量的均匀。这些工艺要求对减少产品色号、提高印花质量是非常有益的。
    ②釉料的粘度
    渗花是用一些可溶于水的原料配制而成,为了满足印花的需要,须在釉料中加人一些增稠剂(如:CMC等),以此来调节粘度。粘度太大的釉,印花时,网上的釉料容易“干结”。而粘度太小的釉料,又容易导致图案横向扩散,造成“糊花”的缺陷。粘度应根据工艺要求控制在一个合理的范围内;如果粘度变化太大,会造成花网在单位面积上的过釉量的不同,造成色号的增多,而且印花质量极难控制。粘度应1-2h检测一次,若发现粘度不合格时应及时予以调整。
    ③花网的张力
    花网应有良好的张力,要保证印花后花网能迅速弹起,与坯体表面脱离。如果张力太小,弹起的速度慢,容易产生粘网”。花网的耐久性也是一项重要的指标;耐久性不佳的花网,使用不久后,其张力就会下降,相应地网孔也变大,使产品的装饰图案脱离了原有的效果。在生产过程中,“勤换网”也是一项工艺要求,一般8-16h就应换网。
    4.1.3 喷助渗荆
    釉料经过调制后,其表面张力得到了改变,使釉料的渗透成为一种可能。当助渗剂的量不足时,抛光后容易“缺花”;而助渗剂过量时,又加重了窑炉的排水负担,容易引起产品开裂。一般来讲,渗花釉深度控制在2mm-3mm较为合理;对于每片600mm×600mm的砖坯,助渗剂的量在100-150g之间。图案的渗透深度在很大程度上决定于助渗剂的喷施量;而在渗透深度的范围内又存在着釉料的发色梯度,渗透深度不同,发色的强弱也不同。对助渗剂喷施量应10-15min检测一次,确保每件砖坯助渗剂的质量误差小于20g。
    除了对助渗剂的喷施量进行控制外,对喷施时的均匀性也应严格控制。如前所述,由于在渗花深度上存在着浓度梯度,如果助渗剂在砖坯的截面上喷施不均,就会造成砖坯截面上的渗花深度不同,抛光后,在同一块砖上就会出现局部色差(俗称:“阴阳色")喷施助渗剂的传统方法是采用离心式甩头,其截面的均匀性较差,应注意利用甩釉片的数量和甩头的转速来调节均匀性。近年来推出的压力式水刀,其均匀性较好,可以选用不同型号的喷咀和调节压力的大小来控制喷施的均匀性。
    4.1.4 砖底涂料与储坯
    为了防止烧成时泥粉粘住辊棒,须对砖底抹一层涂料,涂料多为某种含A1的材料,比重一般控制在1.2-1.5之间。为了防止烧成窑炉空窑,在烧成窑的人口处储放一些砖坯较为有宜。但如果储放时间过长,渗人坯体的釉料会在水份的作用下,由高浓度的地方向低浓度的地方扩散,造成图案模糊。如果条件允许,可在釉线加装干燥设备,对喷施了助渗剂的坯体进行干燥;同时也可减轻窑炉前期排水的负担,减少“水裂” 等缺陷。
    4.2其他
    (1)在喷施助渗剂时,无论是采用离心式甩头还是压力式水刀,最好是进行2-4次喷施较好,前一次喷施到下一次喷施时,应让砖面处于水平状态,切忌砖面倾斜。
    (2)砖坯在喷施助渗剂后,坯体的强度较低,在釉线传动时,应避免振动而引起开裂通过加强对釉线的工艺控制和管理,可以提高印花质量,减少生产缺陷的发生,保证产品合格率,从而取得良好的经济效益。

    5、结  论

    陶瓷生产工艺是多程序、复杂的,每一种缺陷的产生都可能涉及到整个工艺流程,这就要求我们层层把关,每个工序都做到最好,不把上道工序的不合格品流人下道工序,造成生产的混乱。例如在渗花砖生产过程中,几乎每一个工艺参数都会对砖面图案缺陷的产生带来影响,只要我们能掌握好问题出现的主要因素,就可以进一步提高渗花抛光砖图案的效果和档次。同时,积极加强工艺检测控制,完善各工序的检测手段,使产品的各种缺陷得到有效的控制。
    虽然生产渗花抛光砖受许多不稳定因素的制约,但只要加强内部管理、全面提高职工的技术素质,强化标准化操作,就一定能生产出优质的产品。总之应做好以下几个方面的工作:
    1)加强对进厂原材料的严格监控,保证原材料的各项理化指标合格;
    2)有条件的企业可加大原料仓贮;
    3)配制渗花釉时,要严格保证渗花釉的各项理化性能符合指标;
    4)强化各个工序的工艺操作规程,严格按拟定的工艺参数操作;
    5)加强生产现场管理监督力度,强化团队协作精神,把好各道工序的质量关;
    6)加强从原料、成形、渗花、烧成、抛光等一系列工序的标准化操作管理;
    7)科学技术才是第一生产力,对于有条件的企业应加强新技术的引进工作。

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