多体系釉料与装饰工艺技术的综合应用研究

谢悦增

（马可波罗控股股份有限公司）

0 绪论

80 后、90 后逐步成为社会的主力和消费主流，这个年龄段的消费群体有着比较新潮的思想，有自己独有的审美见解。随着消费市场转向年轻化、个性化，其家居本质在回归，年轻消费者更趋向于哑光的瓷砖、布沙发、铁艺等装饰来营造时尚、简洁、清新、自然、舒适度高的空间，家居装饰个性化需求也日渐浓烈。因此，最近两年国内建陶行业的方向标，除了2015 年底开始通体釉饰全抛釉陶瓷砖以外，哑光仿古砖逐渐成为新趋势，逐渐回归10 年前的仿古风。当前流行的轻奢时尚工业风主要体现欧洲极简主义家居文化，其产品体系主要为仿水泥木、仿水泥石、仿水泥布、仿皮纹、仿砂岩等，运用这些工业风格仿古砖所装修的家居更加轻奢、简约、现代和优雅。

本课题根据工业风设计理念，以天然与人文素材元素——大理石、砂岩、木纹、水泥地面、布纹、金属等为原创设计，通过不同功能体系的釉料、多种类型的干粒材料、不同效果的陶瓷墨水以及施釉与图案工艺装饰方法等方面的综合研究，创新开发出各方面更为性能优异的以“工业风类型”的多体系釉料立体综合装饰陶瓷砖产品。

1 实验内容

1.1 主要实验原料

实验原料为长石、氧化锌、碳酸钡、碳酸钙、氧化铝、煅烧滑石、高膨胀系数熔块、和粘土等，其组成见表1。按配方称取一定量的原料后，加入合适的CMC、三聚和水放入球磨罐中球磨得到所需的釉浆。施釉方式是小试用刮釉或喷釉，中试和大生产则用淋釉。釉表装饰后的小试样品在180℃干燥半小时后放置在生产线上辊道窑烧成，最高表温1171℃，烧成时间80～85min，得到样品。

表1 原料的化学组成

1.2 实验主要设备及表征

KNM-2 型快速球磨分散机球磨：用于球磨小批量陶瓷釉浆，其浆料细度控制为0.3%～0.5%；

100ML 涂-4 粘度杯：国内瓷砖生产应用最广泛的一种粘度杯，用于测定釉浆流动性能；

100ML 比重瓶：用于测量陶瓷浆料的相对密度，即相对于水的密度，水的密度为1.0g/㎝3；

其他的釉面性能如耐化学腐蚀性、耐污染性、耐磨性能和防滑性能按照国标要求进行检测。

1.3 主要实验工艺

压制陶瓷基础泥坯体（平面或凹凸效果）→干燥→清理基础泥坯坯面→吹灰→耐磨防滑粒子层→喷水→淋化妆土→图案装饰层→耐磨亚光透明釉装饰层→特殊干粒装饰层→烧成→点式抛光或直接磨边→打包入库。

2 结果分析与讨论

2.1 不同体系釉料的特性与作用分析

釉是指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层连续的薄薄的玻璃态物质。釉因外观、用途、组成、制造、特性等不同而有各式各样的称呼。如以外观来区分是最常见的方法，有透明釉、乳浊釉、亮釉等等；如因釉组成不同而分有长石釉、石灰釉、铅釉等等。如因烧成温度区分：低温釉（＜1000℃） 中温釉（1000 ～1200℃）、高温釉（＞1200℃）。如以釉的特性，可分为耐磨釉、低膨胀釉、装饰釉等。本项目为了更好地实现所选的众多工业风素材质感，能更合适地研究或选择所需的釉料，则根据墙地釉面仿古砖使用的不同釉料在瓷砖装饰釉层表面功能特性进行分类和作用研究分析（如表2）。

表2 釉料在瓷砖装饰釉层表面功能特性进行分类和作用研究

2.2 不同施釉装饰技术的特性与作用分析

对瓷砖进行施釉的主要目的在于提高产品的质感、力学强度和改善坯体的表面性能，同时有利于图案效果的装饰。施釉工艺就是利用压缩空气泵将一定的浓度釉浆（即悬浮在水中的釉料），喷或淋或甩的工艺方式(如表3)装饰到生坯表面上，生坯很快地吸收湿釉中的水分并形成一定的较硬的表面。在烧成后的瓷砖表面就形成0.05～0.3mm 厚度的釉层。

表3 三种瓷砖常用施釉装饰技术的特性与作用研究

2.3 不同印花装饰技术的特性与作用分析

陶瓷墙地砖主要功能之一是装饰，因此其产品的竞争主要是表面装饰效果的竞争。国内陶瓷墙地砖印刷技术的发展主要经历了三次印刷技术革命：丝网印刷、辊筒印刷以及喷墨印刷，此发展历程也是中国现代陶瓷行业快速发展的真实记录。近20 年陶瓷墙地砖印刷技术的革新，提升了瓷砖的装饰效果和附加值，有力推动中国建陶产业的崛起与扩张。见表4。

表4 三种印花装饰技术的特性与作用研究

2.4 多体系釉料产品的装饰工艺技术综合应用研究

根据项目设计理念和天然与人文素材元素--大理石、砂岩、水泥木纹、水泥地面、布纹等为原创设计素材质感颜色、模面等要求，运用不同功能体系的釉料、多种种类的干粒材料、不同效果的陶瓷墨水以及施釉与图案装饰工艺方法等，全面提升产品花色和釉面质感。在项目众多产品的综合装饰工艺研究中，仿砂岩类型工业风仿古陶瓷砖的工艺相对比较复杂，开发与生产控制难度比较大，也是最能体现多体系釉料和综合装饰工艺技术的。根据上述砂岩质感特点，通过一系列综合研究，最终研究出的仿砂岩陶瓷砖，其表面由下至上依次有耐磨防滑粒子层、化妆土层、图案装饰层、耐磨亚光透明釉装饰层、特殊粒子装饰层。具体工艺如下：

⑴为了实现砂岩风吹雨蚀的凹凸效果，采用激光雕刻小凹凸模面并成型于陶瓷基础泥坯体。

⑵为了高仿砂岩沙粒质感，在处理后的成型陶瓷基础泥坯体表面上，采用皮带式的干粒挂砂布料设备将耐磨防滑粒子均匀布于陶瓷砖基础泥坯体表面。其中耐磨防滑粒子有刚玉、金刚砂、金刚石、石英砂、高温陶瓷粒子等等种类。

⑶其后采用喷雾设备对耐磨防滑粒子层表面进行喷水操作，使所喷雾的水均匀润湿耐磨防滑粒子层表面。

⑷为了更纯正地保证砂岩颜色色彩又不影响砂岩沙粒的质感，同时增加坯体与干粒的结合性，使干粒能够更加解释道的固定于坯体之上。采用直线淋釉器或钟罩淋釉器在润湿耐磨防滑粒子层表面上施加一层化妆土；同时根据项目产品质感要求了确定化妆土釉层的厚薄。

⑸在化妆土层表面运用辊筒印刷技术、12 通道的3D 立体喷墨打印技术进行砂岩图案的高清装饰。

⑹采用刀型喷釉设备在图案装饰层表面喷一层耐磨亚光透明釉进行图案保护装饰。

⑺最后运用双峰甩釉设备将特殊彩色粒子混合液装饰于耐磨亚光透明釉装饰层表面，以增加砂岩产品沙粒的色彩丰富性；这种特殊粒子混合液由彩色干粒、透明干粒、白色乳浊干粒、金光黑闪点干粒、环保固定剂、水等等材料制备而成。

⑻进行多体系综合装饰的砖坯进入300 米长的辊道窑进行烧成，烧成后瓷砖表面的粒子具有凸起效果。

3 结论

⑴通过对不同功能体系的釉料、不同施釉方式、不同印花装饰技术等特性与作用的系统分析，全面地掌握了各种工艺技术，有利于升级现有的瓷砖釉面仿古砖。

⑵根据项目产品质感，研究出平整度好且细腻的釉料配方和综合装饰工艺应用技术，创新开发出各方面更为性能优异的多体系釉料立体综合装饰陶瓷砖产品。