陶瓷墙地砖生产管理与品质管理

2011-11-17王银川

陶瓷 2011年9期

关键词：粉料坯体色差

陶瓷墙地砖生产管理与品质管理

(续上期)

3 仿古砖成品分级标准(见表9)

表9 仿古砖成品分级标准(mm)

4 瓷质抛光砖成品分级标准(见表10)

表10 瓷质抛光砖成品分级标准(mm)

第八章成品质量缺陷分析管理

1 色差

色差是瓷质砖生产过程中始终存在的一个缺陷。瓷质砖出现的色差五花八门，两批砖之间、两块砖之间甚至同一批次产品之间都有可能出现色差。产生色差的原因也多种多样，原料、坯料加工、成形和烧成等各个环节控制不好都会产生色差。颜料是产生色差的一个重要因素，由于颜料质量各不相同，而且各批次的颜料之间都存在色差，因此在采购时，最好选用同一批次的产品，以减少色差。

在生产过程中，经常会出现这样的情况，长时间生产稳定没有出现色差砖，但突然发现刚出窑的产品与几小时前出窑的产品相比，有明显色差，有时还发现同时出窑的产品中，码放在窑炉中间的产品与码放在两边的产品颜色也不同。这种批与批、块与块之间的色差，在生产中占有很高的比例。

1.1 生产控制中色差原因分析

1.1.1 进厂坯用原料质量波动

各种原料进厂后经球磨、喷雾干燥制成粉料，在颜料加入量一定的情况下，瓷质砖的色料装饰效果与基础白料的白度有很大的关系。一般情况下，基础白料越白，瓷质砖的底色越白，衬托出砖的颜色就比较鲜艳、明快;反之，颜色就比较暗淡。陶瓷原料质量的波动，特别是Fe2O3，TiO2含量的变化会影响基础白料的白度，从而导致批量产品之间出现色差。因此，要消除或减少由此产生的色差缺陷，就必须稳定原料来源，严格控制进厂原料的质量;同时，在生产过程中设置除铁工序，降低坯料中的氧化铁含量。

1.1.2 颜料加入量不准

颜料加入量的多少对色差的影响是显而易见的，在一定的范围内加入量越多，则颜色越深;加入量越少，则颜色越浅。购进的颜料在配料时必须重新称量，不能只看包装物上标识的重量，应按袋或按桶加入，最好用精度较高的小磅秤称量。

1.1.3 球磨细度变化

球磨细度一般只规定上限，不规定下限，但若两磨的浆料细度性好，分别在上限和最下限，则因颗粒大小不一致易造成色差。

1.1.4 色料颗粒大小及级配变化

将白料和色料按一定的比例混合均匀后，经一定的生产工艺加工成形。当白料和色料的比例发生变化时，瓷质砖的颜色深浅也相应发生变化。要有效控制由此产生的色差缺陷，必须制订喷雾干燥时色料的颗粒级配，并严格控制。另外，在喷雾干燥时，很多因素的变化或波动都会引起粉料的颗粒尺寸及颗粒级配发生变化，如泥浆的水分、粘度、泵压、喷气孔径等。因此，必须控制相关的因素，才能保证粉料颗粒尺寸及颗粒级配的稳定性。

1.1.5 色料的比例发生变化

粉料在配比中，由于电子配料秤等因素引起的配比不准确而产生色差。

1.1.6 成形压力变化

压砖机的成形压力，特别是最大压力的变化，会影响生坯致密度的变化。最大压力增大，致密度就越高，生坯光洁度就越好，烧后呈色均匀;反之最大压力小，致密度低，生坯表面粗糙，呈色效果差。因此成形压力的变化，会导致两批产品出现色差。生坯厚度变化也会造成色差。生坯厚度偏小，易于烧成，瓷化程度好;厚度偏大，难于烧成，瓷化程度低，但两者呈色不同，导致两批产品之间出现色差。

1.1.7 烧成制度

烧成制度变化对瓷质砖的色差会产生重大影响，如果气压发生变化时，烧成温度和烧成气氛会发生异常变化，导致产品出现色差。

1)烧成温度发生大的变化，会影响烧成后坯体的白度。

2)如果助燃空气的送风量，窑炉的风机抽风量等发生变化都有可能造成还原气氛，使砖面呈色发青或发暗，从而产生色差。

3)窑压的波动会改变原来设定的烧成制度，使预热带、烧成带和冷却带的长度发生变化而影响烧成，从而造成色差。

4)烧成周期也是一个重要因素，在配方确定的情况下，不能随意调整烧成周期。否则，将影响砖的呈色效果。

5)窑炉的中间与两侧总存在温差，当温差超过一定程度时，码放在窑炉中间的产品和两侧的产品颜色就会不同，导致色差。

1.1.8 刮平定厚

由于产品变形等因素，抛光车间采取不同的刮平厚度。烧成过程中砖坯表面深浅不同会导致色料发色不一致，故刮平厚度不同会影响产品颜色产生色差。

1.2 布料不均匀造成的色差

1)落料管阻塞导致粉料配比改变，造成砖与砖之间表面花纹图案的不稳定。

2)由于粉料的流动性不一致，在布料中流动性好的粉料随布料器运动流畅，而与流动性差的粉料因结团等因素造成粉料堆积，形成布料效果不稳定。

3)栅格面不平整造成粉料拖动不一致。4)混料不均匀。

2 夹层

在实际生产中，压制夹层缺陷的大量存在，导致压砖机有效压制次数减少，损耗增大，产品内、外观质量降低。

夹层又叫起层(层裂、分层)，表现在产品上，轻者砖面上起皮，重者产品出现两张皮或多层现象，更为严重的则不能压制成形。出现夹层现象的根本原因是由于模内粉料中的气体排除不畅造成的。其影响因素很多，归结起来，主要为粉料性能方面原因和压砖机方面的原因。

2.1 粉料性能对夹层缺陷的影响

2.1.1 粉料水分的影响

如果粉料含水率偏低，加压成形时，颗粒间摩擦阻力大，不易使坯体致密;同时，含水率偏低，颗粒的强度下降，在混合、搅拌、输送过程中容易破碎为更细的颗料粒，直至微细粉。微细粉的过量存在，一方面降低了粉料的堆积密度，使粉料体积密度减小，粉料内气体量增大，容易造成气体排除不净而产生夹层缺陷;另一方面，模内粉料受到第一次压制的微细粉向四边移动，堵塞排气通道，使气体排除不畅产生夹层。

当水分逐渐增大时，由于水的润滑作用，压制成形时坯体密度增大。当粉料含水率超过一定程度时，坯体密度反而降低，并出现大量夹层。这是因为，压砖机第一次冲压时，粉料间隙减小，透气性降低，此时坯体内存在大量的残余气体;当进行第二次冲压时，坯体内气体被挤压至某一部位，即产生夹层。

2.1.2 陈腐时间的影响

陈腐是指粉料在储料仓内密闭储存一定的时间，发生物理化学变化，使粉料性能得到改善的过程。采用喷雾干燥法制得的粉料，由于颗粒本身水分不均匀，由内湿外干和不同时间制得的粉料水分也不同，在陈腐过程中，毛细管作用明显，水分渗透扩散良好趋于均匀，且伴随着氧化还原反应。所以，粉料经过一定时间陈腐，可使水分均匀，流动性、结合性提高，从而改善了成形性能，减少了夹层及其他缺陷，陈腐时间一般以24～36h为宜。

2.1.3 粉料颗粒级配的影响

根据紧密堆积原理，只有当球形颗粒具有合理的颗粒级配时，其聚积体才能达到最紧密堆积状态。具有最紧密堆积的粉料容重较大，气体量较小;反之则容重较小，气体量较大。根据这个原理，在压制成形时，只有颗粒级配合理的粉料，填充在模腔内，其所包含的气体较少，在同样的压制条件下，需要排除的气体较少，相对不易产生夹层缺陷。粉料容重为0.98～1.10g/cm3。

2.1.4 粉料结块的影响

粉料中经常会存在一些结块的粉料团，这些结块的粉料大多数由细粉构成，其水分值与整体粉料水分值严重偏离，导致粉料水分不均匀;其次，粉料结块会影响粉料的流动性，导致模腔内粉料分布不均匀，易结块，密度相对较高，压制时不容易排气。

这种夹层缺陷面积较小，一般只有硬币大小，且夹层厚度较薄，表现为坯体表面起皮和鼓泡现象，一般是由于振筛穿孔引起的。

2.1.5 粉料表面质量的影响

粉料从喷雾干燥塔到压砖机之间的输送过程要经过许多设备，会受到挤、压、磨等作用，不但会产生大量的细粉，而且会破坏颗粒光滑的外表面，使颗粒表面粗糙发生，从而使颗粒的流动性、排气性变差，在模腔内不能实现紧密堆积，其所包含的气体量大，导致夹层缺陷的产生。

形成原因：料斗粉料结块严重，使粉料流动性变差;混料器、档板等破坏了坯体颗粒的完整性。

2.2 冲压制度不合理导致夹层缺陷

在压制过程中，如果上模下降过快，导致第一次加压过快，压力过大，就无法使气体从模腔内的粉料中排出，极易造成坯体分层。此外，上模提升不到位，或提升速度太快，使第一次与第二次冲压的时间有间隔，模腔内的粉料中气体未完全逸出，也易造成坯体夹层缺陷。

一般在设定冲压制度时要减少夹层缺陷，应采取先轻后重的方法，降低第一次、第二次加压压力;适当增加排气时间及排气行程。

2.3 模具问题导致夹层缺陷

由于第一次加压使粉料颗粒距离大为缩短，空隙大大减少，多余空气要有足够的时间和空隙逸出。如果模具制造过程中，上、下模模芯与内衬板的间隙过小，会使气体逸出困难而滞留在坯体中，造成坯体分层。一般要求间隙为0.01～0.05mm，如果排气仍然困难，可考虑把间隙扩大到0.05～0.10mm，以增大冲压使排气顺畅。

如果下模芯不在同一水平线上，或者由于存料不均匀，从而导致加压不均匀，排气的延误时间不一，也会导致坯体分层;粉料在喂料车栅格上的结聚，也会局部影响存料量，使布料量减少而造成夹层。此外，粉料中混入杂物，也会堵塞栅格影响布料量而导致夹层。