内墙砖产品的色差缺陷的解析
2013-04-29毛旭琼周艳芳
毛旭琼 周艳芳
摘 要:本文分析了目前内墙砖的丝网印花、辊筒印花,以及喷墨印花产品在生产中出现的色差的原因,并提出相应的预防及解决措施,让内墙砖的生产水平得到进一步的提升。
关键词:内墙砖;丝网;辊筒;喷墨;色差色号;原因;措施
1 前言
近年来,人们对内墙砖产品装饰效果的要求越來越高,从最初普通的丝网、辊筒印花,到近几年的喷墨印花,其产品较易出现色差、色号多的问题。因此,笔者针对上述问题,提出了相应的预防及解决措施,让内墙砖的生产水平得到了进一步的提升。
2 各种印花工艺产生色差的原因及应对策略
2.1 丝网印花产品的色差原因及解决措施
2.1.1窑炉截面温差导致的色差色号
横向色差主要因为窑炉横截面气氛不均匀,导致釉烧窑同排砖左、中、右颜色有差异,通常表现为一排砖出2~3种颜色,甚至多种颜色。对此应定期测取窑炉左、中、右环温,窑炉车间要确保截面温差在很小的范围内。另外,还应保持烧成曲线的稳定,以控制纵向色差。同时,素烧窑的气氛也同样需维持稳定,否则会因为素坯色差而导致产品底色的差异,素坯也要定期抽查,并最好能区分色号。
2.1.2 色边、色框导致的色差色号
对于丝网印花来说,较易出现阴阳色的色差问题。首先从底面釉的釉浆性能方面考虑,必须保证底面釉与素坯有一定的附着性能及釉面强度。同时,还要保证釉面有合适的干水速度,以及釉线印花操作工有足够的技能,在换花网时一定要对好板、对好位才开线。否则,在正常生产以及换花网过程中,很容易因操作不当导致阴阳色以及换网色差等问题。
对于透明釉深色砖产品,其边框以及色差一直是技术人员较头痛的难题。对于颜色较浅的,如:浅黄色、浅蓝色及浅灰色等版面,产品最容易出现四周边框的问题,其主要原因是砖的四边与中间的釉层厚度以及收水速度不一致所产生的。对于纯色砖,可以通过适当调大面釉的乳浊度再加色来得到解决,但比如浅黄色面釉加印白花釉的版面,因为面釉必须要保证足够的透明度,白花釉的立体感才能得到显现,故不能一味地增加锆白釉的比例。可以通过将底釉着色,面釉不着色或着很少色的办法进行解决。因为底釉的遮盖力很高,其乳浊度远高于面釉,通过底釉着色可以有效的缓解边框问题。对于深色砖产品,如咖啡色、深黑色瓷砖,首先要选定一种适合目前的烧成制度、膨胀系数的透明熔块;然后,要求色料具有细度小、针孔少、发色深,烧成范围宽等优点;其次,加入合适的添加剂,以保证釉浆性能优良,以便在色料量加入较大的前提下,釉浆不会出现沉淀、分层、结块以及触变等问题。另外,做深色透明釉产品时,还要求窑炉的横面及纵面的温度气氛保持稳定,否则很容易出现一排砖多色,以及边框等问题,严重时还会有一件砖上出现几个色的现象。
2.2 胶辊印花产品的色差色号原因及解决措施
2.2.1比重、流速变化导致的色差
在大生产过程中,辊筒花釉比重、流速需控制在合适的范围,该范围应依据实践来定,范围太小,色号虽少,但釉线操作困难,且超标回流的花釉太多,增加调色者的工作量及花釉的损耗;范围太大,则色号多,对于大面积印花来讲,尤其第一版印刷,需将比重、流速范围适当收窄,其余对整体色调影响不大的线条或点状类图案,可适当将范围放宽。但值得一提的是,花釉流速容易受气候变化而波动,而比重的波动则能直接影响产品的颜色,故在生产过程中一般以比重为准。若能同时控制比重与流速更好,而单纯控制流速有时不一定能很好的控制辊筒产品的色差色号。
2.2.2后辊粘前辊导致色差
对于一次烧而言,生坯温度较高,釉面容易起粉,所起面釉粉容易粘到转动着的胶辊上面,直接导致花釉性质与颜色的变化,故一次烧印花最好能在辊筒花机前喷点固定剂,上述问题会更易处理;对于二次烧而言,上述问题不容易出现,但因二次烧素坯多为常温,存在干水速度慢,釉面较湿的问题,故印上第一版颜色时,还来不及干透,砖已行进至第二辊处,第一辊的花釉容易粘到第二辊上,直接导致产品色差,且随着时间推移,颜色变化越来越大,尤其第一版颜色深且面积大时,色差更明显,对于该色差彻底杜绝比较困难,通过研究可以采用以下措施进行解决。
提高素坯瞬间吸水率,或让素坯略有温度,或调整釉浆性能,使得淋完底面釉后到达辊筒花机前的釉面完全干爽,则后辊粘前辊的问题可减缓。另外,也可适当放慢辊筒花机皮带的行进速度,让产品在进入下一版印花前,有充分的时间干透,若为三版印花,可将辊筒按在第一、三、四个花机头印花,拉开大面积的第一版与第二版印刷之间的干燥时间。
浅色砖不容易出现色差,故对于深色且大面积多版印花产品尽量采用面釉加色,这样第一版不用因颜色太深而加太多色料,便可防止后版粘前版时,前版颜色对后版的干扰。现已有不少人在开发新产品,为了避免面釉加色,采用颜色很深的花釉来做深色砖,这种做法是不明智的。虽然在小试时省了很多工序,但在后面生产跟踪时需花费更多的时间来控制色差。在不影响版面层次的条件下,尽量让花釉颜色不要太深(尤其第一版),而利用面釉加色的方法来开发新产品。在大生产时,颜色会相对稳定,生产跟踪时较轻松。
2.2.3新旧花釉颜色差异导致色差
有时大生产难免会有些花釉剩余,在下一批生产时势必需要调整用完,但将新旧花釉调至同一色号较难,所以最好根据上批花釉用量记录,再针对新排产计划,准确计算该批生产所需的花釉总量,将新旧花釉调成一个色,也就是将一批生产所需花釉一次性准备好(或充分混匀过筛),这样便可避免因不同批次花釉之间的色差来减少色号。如果所剩旧花釉量不多,且要求较少的色号交货时,可考虑先不用旧花釉,待下批生产时再调整来用。
2.2.4复合色较稳定利于控制色差
复合色比较稳定,因此,尽量少用单一色料来调色。如在同一个颜色中,某单一色料太多(如:镨黄、灰色、锆铁红等)颜色的稳定性会降低,在温度气氛及流速稍有变化时,颜色变化会比较大。总之,用较多种类的色料来调同一种色,不仅颜色饱满丰富,而且颜色相对稳定,色差小。
2.2.5生产过程的操作规范控制
釉线在操作时,花釉要少量,且持续添加,回流花釉越少越好,这样既可减少调花釉者的工作量,也可减少因所调花釉与标准样颜色差异而产生的色差。另外,要确保线上花釉不分层、不沉淀,釉线每次加花釉前须充分搅起,流速超标的花釉要及时放出并更换。辊筒高度与刮刀的松紧要合适,对于第一版属较大面积且色深的印花时,花机皮带速度不可太快,让砖在进入下一版印花前能有充分的时间干燥,从而降低后辊粘前辊的缺陷。同时,刮刀太松,会有条痕、阴阳色等印花问题;刮刀太紧,又会加速辊筒的磨损,故利用刮刀的松紧来调整颜色深浅是不可取的。有经验的跟线技术员,会考虑在刚开线生产时,就让花釉流速保持在一定范围内,这样可以尽量避免或减少刚开线时小色号的量。还有釉线最好能让辊筒印花房封闭问题,让其保持洁净,并恒温,就不会有灰尘粘到胶辊上污染印花釉,改变印花釉的颜色和性能,灰尘还可能会堵塞胶辊孔点,影响图案清晰度。
2.2.6白边、白点导致的色差问题
对于一次烧成来讲,出现白边、白点主要由釉面起粉造成。由于一次烧干燥窑温度较高,以至在达到辊筒花机前生坯仍然较热,摸上去釉面会有釉粉粘到手指上,印花时这些釉粉便易与辊筒粘连,四周边缘处便形成白边,其它地方为白点。对于这种情况,可考虑在辊筒花机前加喷固花胶,或者换用保湿性较好的中、高粘甲基来调整釉浆性能,使产品在到达辊筒花机前釉面有足够的粘性与强度来防止起粉。
对于二次烧而言,情形基本相反,出现白边是因为釉面偏湿,且砖边缘的釉层比中间厚,边缘更湿,印花时便形成白边。我们可以通过提高素坯瞬间吸水率,或用中低粘甲基调整釉浆性能以加快底面釉的干水速度。另外,在生产应急时,可通过提高坯温,或放慢釉线皮带速度,减少喷水量等措施来让釉面能尽量快干而减少白边。出现白点时,可将花釉流速略微提高,或将刮刀压力适当放松,此方法仅供应急,关键还是要改善釉浆性能,以加快釉面收水。
2.2.7针对大面积深色或通板印花产品色差色号
对于灰度较大的辊筒雕刻法,印花容易出现密集点状的图案,俗称水印。遇到这种问题可适当提高花釉的比重流速,或将雕刻灰度降低,可明显减缓水印的情况。但对于深色砖而言,雕刻灰度小,色料量无疑会加大。同时,又会因比重流速太高而出现新的问题,所以应尽量少用小灰度雕刻方法做深色砖。現在有不少人尝试用辊筒的通版图案印花来代替面釉加色生产深色砖,以节省面釉加色的成本。如:大红、大黄、纯黑色等产品,如果辊筒雕刻灰度太小,则发色不够,灰度太大,将出现印花不良现象。笔者曾尝试用添加80%色料的印花釉,并用通版辊筒印花做大红色的砖,颜色仍比面釉加4%色料要浅。若加大雕刻灰度,发色不会变深,但水印随之而明显。总之,用雕刻灰度小的通版辊筒印花来生产较浅或中等色深的砖是可行的。但在生产较鲜艳色深的砖时,最好别用通版辊筒印花,而选用发色好的透明釉加色料。若辊筒设计公司雕刻水平高,将灰度与雕刻方法把握得较好,则做深色砖也应该没问题。如果能突破这一点,估计对于生产深色砖来说是一次不小的革命。
3 喷墨产品的色差色号
近几年,喷墨印花以其独特的优势,在陶瓷界刮起了不小的风暴,与普通丝网及胶辊相比,喷墨印花存在图案更加清晰、流畅、逼真,适合各种凹凸模面印花,转产时间快,省去了诸如网版、胶辊以及花釉制作等中间环节,更适合一些个性化、小批量、多花色的转产需求。大多数人可能会认为,省略了这么多环节,对生产可能不会造成影响,喷墨产品的色差色号应该几乎没有了,其实不然,喷墨产品也一样存在明显的色差色号,笔者总结其产生的原因。
除开窑炉气氛的波动对面釉颜色以及发色造成的影响外,还有设备运行不正常、不稳定也会对正常的喷墨产品生产过程造成影响,还有一个重要的因素即墨水本身。陶瓷墨水通常是由无机非金属颜料、溶剂、分散剂、表面活性剂以及其他辅料组成,并利用纳米技术制造出来的颗粒度小于1微米的超微细材料,颗粒尺寸分布窄,颗粒之间不能有强团聚,还要求具有良好的稳定性。这些因素限制了墨水的色彩强度与颜色烧成范围,还将导致墨水的保质期较短,一般只有3个月左右。因此,对墨水的保存环境也提出了更严格的要求。另外,墨水极微细的颗粒级配,会导致墨水存在发色不够鲜艳、发色范围窄等问题。与其它色料及有机墨水不同的是,尽管喷墨机可以精准的打印出层次丰富的图案,但同样的图案与墨水,在不同的釉料以及不同的烧成温度下,发出的颜色效果相差较大。所以不仅要合理选择与喷头及烧成条件相匹配的墨水,还要调整并保持面釉配方以及性能的稳定,并摸索最佳的烧成制度,才能维持喷墨产品的颜色稳定,色差色号尽量少。
另外,拉线、滴墨也是导致喷墨产品出现颜色不稳定的重要因素,主要是墨水沉淀导致喷头堵塞。在生产过程中,灰尘、水汽、杂质都足以将喷头堵塞,或将喷出来的墨点挡住,导致产品出现色差及阴阳色等问题。导致这些问题既与墨水悬浮性能有关,也与喷墨机本身的墨水供给系统有关。综合以上,除需要开发并保持墨水有较宽的烧成范围以及稳定的物理性能外,优良的设备性能(尤其喷头)以及合理的维护保养是维持喷墨产品色差色号较少的前提。还有重要的一点,因墨水的特殊性能,要求生产喷墨产品时,生产车间要尽量维护好窑炉烧成条件的稳定,以尽量避免出现一排砖多个色,甚至同件砖上出现多个色的问题。
4 结语
众所周知,内墙砖产品要做好,不光要有稳定的工艺基础,同时也一定要抓住很多细节。本文分析了丝网、辊筒以及喷墨工艺存在的可能影响色差色号的诸多因素,工艺技术人员若能抓住根本,可以将内墙砖产品的生产色号控制到最少,希望该文能为内墙砖产品的生产细节控制提供一些帮助。