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《陶瓷岩板》标准现状与未来

2021-03-18黄惠宁

佛山陶瓷 2021年2期

摘 要:本文主要介绍《陶瓷岩板》标准编制的必要性和目的意义。《陶瓷岩板》标准项目指标设计,提出“可机械加工性”是指定标准的重要编制,对陶瓷大板与陶瓷岩板区别进行了分析,对影响“切割裂”主要因素进行初步探讨,给出了“陶瓷岩板”的基本定义及英文名称,对陶瓷岩板标准未来进行了展望。

关键词:陶瓷岩板,岩板标准,标准未来

1 引 言

陶瓷岩板在国内市场才刚刚开始推广,各地陶瓷大板/岩板生产线建设十分迅速,从3条线,5条线, 10条线,20条线,40条线,60条线,80条线,到100条线,以及100条以上,但与之相对,目前“陶瓷岩板”在全世界都没有标准,故而不但是生产还是应用都还有很多问题需要解决!

陶瓷岩板设计、研发、生产、深加工、应用、消费、服务等产业要素有待完善。

陶瓷岩板企业与行业对跨界应用需要提前谋划,才能有利于陶瓷岩板产业健康可持续发展。《陶瓷岩板》团体标准在中国受到重视与关注,并有多个组织与企业合作开展相关工作,相信通过深入研究与检测,一定可以制定好标准!

本文仅为个人观点,期望对国内相关陶瓷岩板编制有一定的参考价值,不对之处,敬请批评指正!

2 《陶瓷岩板》标准制定必要性与意义

2.1必要性

广东是国内陶瓷大板与岩板的主要生产区,陶瓷企业多,相关设备制造企业多,从发展角度而言,广东应该率先制定相关陶瓷岩板团体标准。《陶瓷岩板》团标制定项目组2019.11-2020.3调研情况简单汇总如下,做为团标项目立项申报说明。

尹虹(佛山陶瓷协会秘书长):岩板会发展很快,市场与行业都需要《陶瓷岩板》标准,做好陶瓷岩板标准需要做大量的研究与测试工作。

苏绍恒(广东祥达陶瓷董事长):制定《陶瓷岩板》标准很有必要,祥达公司一定大力支持!

王永强(广东唯美陶瓷技术总监):岩板产品应该尽快制定标准,有广东陶瓷协会团标会更好!

张代兰(广东金牌亚洲陶瓷副总裁):有必要制定岩板标准,金牌陶瓷大力支持!

简润桐(广东新明珠陶瓷集团副总裁):新明珠陶瓷将积极参加广东陶瓷协会《陶瓷岩板》团标制定工作。

刘建新(原广东顺成陶瓷集团副总):有必要制定岩板的广东陶瓷行业标准,《陶瓷岩板》团标编制建议由广东陶瓷协会牵头。

陈勤显(原广东新中源陶瓷营销总经理):新中源陶瓷将积极支持参加《陶瓷岩板》团标编制!

林珊(广东佛山市陶研所检测有限公司总经理):编制《陶瓷岩板》团标很有必要,可协助检测。

刘亚民(广东佛山海关综合技术中心高级工程师):有必要制定岩板团标,根据不同应用细化具体性能指标,起点要高,希望尽快启动编制工作。

蔡清水(广东简舍岩板总经理):岩板有标准肯定是好事,现在大板与岩板消费者和用户分不清楚, 希望早日看到岩板团标!

唐硕度(广东BOBO总经理):只要对行业发展与经济效益提高有利,BOBO企业一定支持!

周庆添(广东佛山新鹏工业总经理):参加岩板团标制定,希望尽快制定方案细则!

魏海峰(贴大师总经理):期待制定广东陶瓷协会团标《陶瓷岩板》,贴大师全力支持,建议产品标准与应用技术规程分开制定。

冯日广(广东中盛陶瓷集团董事长):制定《陶瓷岩板》团标很有必要,中盛一定参加!

张磊(意大利System公司中国经理):赞同制定岩板团体标准,现在市场鱼龙混杂,不利于行业发展, 希望标准专业性更强,制定团标多听取用户意见,多结合下游客户需要。

钟保民(广东东鹏陶瓷集团研究院总经理):制定广东陶瓷协会《陶瓷岩板》团标很有必要!

乔占军(岩界总经理):制定岩板团标很有必要,期待团标早日出来!

江想健(广东冠星陶瓷技术总监):确实有必要制定一份标准,现在大板与岩板被人说成一团雾水!

黄旺明(广东金牌陶瓷生产总监):制定陶瓷岩板标准势在必行!对规范市场、提高质量有益!

李莹(杭州诺贝尔陶瓷有限公司副总裁):陶瓷岩板标准制定很难,须做大量研究工作,我们诺贝尔陶瓷支持《陶瓷岩板》标准制定!

2.2目的意义

制定《陶瓷岩板》的目的意义有以下几点:1.让生产企业、流通渠道、设计施工、终端用户更清楚什么是陶瓷岩板;2.让陶瓷岩板企业自觉按标准生产,并不断提升品质;3.提高陶瓷岩板生产企业的产品附加值;4.促进陶瓷砖生产企业转型升级;5.促进陶瓷砖生产企业开拓新的应用领域;6.促进中国瓷砖行业的技术、设备、管理、环保等多方面的进步;7.促进中国与世界瓷砖行业深入交流与合作;8.推动《陶瓷岩板》国家标准与国际标准的发展。

3 陶瓷岩板的基本概念

《陶瓷砖》(Ceramic tiles)GB/T4100-2015是“陶瓷板”、“陶瓷大板”的基础,而陶瓷大板又将是“陶瓷岩板”发展的基础。

3.1什么是“陶瓷板”?

關于“陶瓷板”方面,国内标准如下:

GB/T 23266-2009《陶瓷板》ceramic board;

规格:≧900mm×1800mm(≧1.62㎡),厚度≦6.0mm 吸水率E≦0.5%;

2009年3月9日发布,2009年11月5日实施;

该标准是蒙娜丽莎陶瓷对行业陶瓷板发展的积极贡献。

3.2什么是“陶瓷大板”?

GB/T 39156-2020

《大规格陶瓷板技术要求及试检方法》

——本标准主要适用于建筑物内外墙地面装饰用大规格陶瓷板large format ceramic board;

厚度>6.0mm,面积>1.62㎡的陶瓷砖,吸水E≦0.5%;

2020年11月19日发布,2021年10月1日实施;

该标准是蒙娜丽莎陶瓷深化陶瓷板标准工作的贡献。

3.3《陶瓷大板施工技术规程》

团体标准,T/GBMA001-2019 广东省建筑材料行业协会发布。产品应用范围:建筑物内外墙、地面。该标准于2019年6月25日发布,2019年6月25日实施。

该标准对指导陶瓷大板的建筑施工应用起到积极的作用。“贴大师”企业对该标准编制发挥了主要作用。

3.4什么是陶瓷岩板?

陶瓷岩板简称“岩板。

“岩板”材料属性是“陶瓷”——无机非金属材料;

陶瓷岩板——没有规格大小之分;

(行业还有一个观点,陶瓷岩板的规格应不小于900mm×1800mm或1200mm×2400mm)

陶瓷岩板——没有厚薄之分;

陶瓷岩板——按应用领域和可机械加工性区分“陶瓷大板” ;

陶瓷岩板——主要应用于家居台面、家具面板、电器面板;

陶瓷岩板——综合性能优于“陶瓷大板”;

陶瓷岩板——也可以用于建筑物内外墙及地面;

陶瓷岩板英文名词——porcelain slabs/cermaic slabs。

关于英文名称,国内学术界通过不断研讨,逐渐得到统一,“porcelain slabs”得到更多业界专业科技人员的认同。

3.5“陶瓷岩板”英文名称

中国人喜欢取名,由于汉语语言文化历史悠久,所以取名的水平高,含义好。 中国人把英文名译为中文名的水平也很高,而且译名很优美,有许多经典取名案例。陶瓷行业也十分喜欢取名,陶瓷行业文化人多,许多陶瓷企业研发生产了很多新产品,企业策划与市场部花大量的时间研究,取出了很多精彩的名字,也留下许多经典的文字。

意大利人与西班牙人做砖的水平高,技术与设备先进,设计新颕,产品质量好,但他们取名的水平相对于中国人来说则低一些。

“陶瓷岩板”简称“岩板”,这是一个非常好听的名字,来自于中国的陶瓷行业, 水平高,想像力丰富,联想空间大,字面理解“用陶瓷原料及工艺技术制造出像天 然石材一样外观而性能又优于天然石材的板状产品”,英文中并没有这个专用名称, 这是中国人的创新与创造!

关于“陶瓷大板”与“陶瓷岩板”用什么英文名字?我们收集了有关资料,现列举如下:

(1)sintered stone,“烧结石”这是专业名称,有专门解释含义,来自于意大利/西班牙些企业产品图册介绍,陶瓷行业有许多人用该名字称为“岩板”,是否合适?值得研究。

(2)big slabs,大板(意大利企业产品图册)。

(3)porcelain tiles,瓷砖(印度某个企业陶瓷板包装箱印刷)。

(4)techno slab,印度lioli陶瓷板产品包装箱印刷。

(5)ceramic board,陶瓷大板(中国)。

(6)ceramic slab,陶瓷板(意大利/中国)。

(7)ceramic plate,陶瓷板(中国)。

(8)large ceramic slab,陶瓷大板(中国)。

(9) porcelain slabs,瓷板(中国/印度)。

(10)rock slab 岩板(中国)。

“陶瓷岩板/岩板”是个好名字,我们须进行科学定义才行,大板与岩板有什么区别, 我们须认真研究与检测,用什么英文名称来对应,值得我们陶瓷同行们认真研究,以便于科学发展,并将来与国际接轨。

3.6“陶瓷岩板”(简称“岩板”)porcelain slabs--基本定义

关于陶瓷岩板定義,2020年国内陶瓷界开展了多次形式多样的研讨,许多企业、研究机构、检测单位、大学、专家学者、教授、科技人员进行了有益的讨论,现将部分定义汇总如下:

①具有健康功能,适应家居,可任意切割,可以替代石材、木材、墙布等多功能应用的板材定为“岩板”。(张代兰)

②陶瓷岩板——是经高温烧结,吸水率低,经得起任意切割、打磨、钻孔等冷加工的陶瓷板材。(荆海山)

③具有良好冷加工性能的高强度陶瓷板材。(吴建青)

④借助超大吨位压机压制,形成不同厚度,不同规格的跨界新材料,可经二次加工应用,具有替代石材、石英石的功能,广泛应用于家居、建筑、采暖系统等领域(符小燕)

⑤陶瓷板材——泛指用于建筑内外装饰,家俱饰面等领域的陶瓷板型材料。常分为陶瓷大板与岩板。

陶瓷大板——由黏土和其他无机非金属材料经成形,高温烧成等生产工艺制成的板材陶瓷制品,用于建筑内外装饰领域。

岩板——由黏土和其他无机非金属材料经成形,高温烧成等生产工艺制成的板材陶瓷材料,具有低吸水率(双零)及可切割加工等性能特点,用于建筑内外装饰,家具饰面等领域。(陈东)

⑥岩板具有装饰材料和应用材料的双重属性。具有陶瓷产品耐磨,高强度,防污等所有优良性能,除了使用在传统陶瓷装饰领域场景外,最重要的一个使用场景就是在家居和家具等空间应用。(石荣波)

⑦从材料组成上来看,“岩板”、“大板”其实也是瓷砖的一种,并非新物种,和普通瓷砖没有本质区别。之所以称之为“大板”,只是其尺寸相对于普通瓷砖大了很多而已。“岩板”大多作为饰面板应用,切割、倒角对其断裂韧性相对要求高,而作为地面的“大板”,其主要还是要硬度高、耐划痕。(胡大为)

⑧“岩板”定义要素——1)应该基本是通体的。2)足够大面积。3)吸水率低(E<0.5%)。4)可二次机械加工。5)具有良好的韧性,弹性指标。(尹虹)

⑨“岩板定义”——由黏土和其他无机非金属材料经干压成形,高温烧成等生产工艺制成应用于家居(厨卫)等板状陶瓷制品。(吴清良)

⑩“陶瓷岩板”定义——以黏土和其他无机非金属材料为主要原料,经成型、装饰、高温烧成等工艺制成的具有低吸水率(E≤0.1%)并可机械加工,主要用于家居(厨卫)台面板、家俱饰面板、建筑装饰、电器面板等领域的板状陶瓷制品。(黄惠宁)

3.7“陶瓷大板”与“陶瓷岩板”的关系

陶瓷大板与陶瓷岩板之间的关系受到陶瓷行业科技人员的重视,陶瓷岩板是从陶瓷大板发展而来的,这一点是肯定的,陶瓷岩板的质量高于陶瓷大板,而且应用范围更宽更广。陶瓷岩板可进行切割机械加工,并且加工性能良好,而陶瓷大板可以不要求切割机械加工性。

陶瓷大板与陶瓷岩板之间的关系,正在不断探索并总结。

3.8“陶瓷岩板”的多维分析

关于陶瓷岩板可以从多方分析,可以从“莲花图”设计的八个方面与陶瓷砖、陶瓷板、陶瓷大板进行对比分析,从而科学地定义“陶瓷岩板”。从实际生产技术以及今后发展看,可以列出更多、给出更多的维度或影响因素,随着研究与认识的不断深入,“陶瓷岩板”这个概念一定可以得到全面而科学的诠释。

4 陶瓷岩板的性能要求

一般来说,陶瓷岩板技术性能要求可分为以下六个方面:

①Structural properties 结构性能;

②Massive mechanical properties 机械性能;

③Thermal hydrometric properties 热力学性能;

④Chemical properties 化学性能;

⑤Safety properties 安全性能;

⑥Electical properties 电学性能。

根据不同的应用领域,设置不同的性能指标。企业以质量控制为主设定企标,团体标准可以根据各企业情况,编制产品标准与应用标准,从客户角度上看,需尽快根据实际应用,制定相应标准。

4.1陶瓷岩板主要理化标准

本文列举了相关指标项目31项,须根据实际进行取舍,并突出重点。陶瓷岩板最重要的指标是“可机械切割加工性”需重点研究,以下指标值需要进行系统检测后才能进行确定:

(1)吸水率;(2)表面光泽度;(3)防污性能;(4)莫氏硬度;(5)破坏强度;(6)断裂模数;(7)抗冲击性能;(8)摩擦系数;(9)防滑系数;(10)抗热震性;(11)线性膨胀系数;(12)吸湿膨胀性;(13)抗冻性;(14)耐磨性(有釉/无釉);(15)耐酸碱性;(16)耐化学腐蚀性;(17)放射性指标(内照射IRa,外照射Ir);(18)重金属融出量指标(Pb/Cd为主);(19)体积密度;(20)弹性模量;(21)导热系数;(22)防火性能;(23)抗菌性;(24)甲醛释放量;(25)苯释放量;(26)苯释放量;(27)抗UV( 紫外光)性能;(28)电阻值;(29)机械切割加工性;(30)耐盐雾性;(31)断裂韧性KIC。

为了制定好标准,我们收集了部分国内外企业的标准以供参考。

4.2印度尼西亚凯德拉产品技术特性

见表1.

4.3印度LioLi 产品性能

产品主要规格:(1200mm×1200mm、1600mm×1600mm、1200mm×2400mm、1600mm×3200mm),厚度4mm、6mm、9mm、12mm、20mm 。

产品主要性能:见表2。

4.4 意大利Best Surface产品内控指标

见表3。

4.5中国佛山(乐从)托米勒岩板加工标准

见表4、表5。

5我国陶瓷岩板标准现状与未来

5.1 《陶瓷巖板》标准工作计划与进展

2019年5月,向广东陶瓷协会提出制定《陶瓷岩板》团标建议;

2019年5月-10月,广东陶瓷协会内部研讨;

2019年6月-2020年2月,调研、收集资料及行业意见;

2019年11月13日成立《陶瓷岩板》标准交流群;

2020年3月,《陶瓷岩板》团标项目申报书上报主项;

2020年4月,《陶瓷岩板》团标批准立项;

2020年4月-7月,征集参编单位;

2020年7月-9月,调研、收集资料、分析检测、落实参编企业;

2020年9月24日,召开《陶瓷岩板》团标研讨会;

2020年9月-12月,分析检测,企业交流,编写并修改初稿,征求意见稿;

2021年1月-3月,分析检测,征求意见,专家评审,上报审批,发布执行。

本项目起止时间:2020年3月-2021年3月,一年。

鉴于我国“陶瓷岩板”生产、销售、应用时间还不长,而且存在许多不确定性与争议,本标准将认真听取企业与用户意见,把行业上下游相关企业都团结起来,大中小企业都可发声,充分检测,得到丰富的试验数据,从而制定一份高质量的《陶瓷岩板》团标,推动我国陶瓷岩板产业向高质量方向发展。

广东陶瓷协会《陶瓷岩板》团标有近50个陶瓷岩板生产企业、大学、研究所、检测机构、岩板加工企业参加,具有良好的广泛性。

5.2我国四个岩板标准立项情况

我国岩板标准立项见表6所示。

2020年四个团标都在分别开展编制工作,各企业表现出了很好的积极性,这是一次行业的大事,形成关心标准、关心质量、关心用户的良好局面。2020年9月24日,广东陶瓷协会在广东南庄召开了“《陶瓷岩板》标准与质量发展论坛,取得良好效果。

5.3陶瓷岩板重要性能指标分析

可机械加工性是“陶瓷岩板”的重要性能指标,这与应用有直接关系,因为陶瓷岩板应用须100%进行机械(切割)等加工。2017-2020年,我国许多陶瓷大板/岩板企业产品在机械加工时出现20%~30%、30%~50%、50%以上切割开裂,严重影响产品使用性能,国外的产品在加工过程中也出现“切割裂”,经过2019-2020年各企业技术攻关取得了良好的进步,重点是原料的配方以及窑炉结构与烧成制度的改进。

所以《陶瓷岩板》标准的重要指标应该是“可切割加工性”,用什么指标评价和检测时标准的关键,也是区别《陶瓷砖》、《陶瓷板》标准的关键产品性能。

5.3.1影响陶瓷大板/岩板切割开裂的重要因素如下:

①可分为内因与外因,内因为主,占85%以上,外因为辅,占15%。

②内因:原料、配方、组成(化学/矿物)成品显微结构,原料制备,成型、烧成、全工艺过程。

③外因:切割加工机械品种,工具、加工速度、操作规程、工人操作技能。

④切割加工对应的性能指标。

已有的研究实验表明,陶瓷大板/岩板的切割与加工性与图2指标有密切关系,其中应力大小与分布不均是主要指标。

5.3.2陶瓷大板/岩板加工开裂图片

圖3是切割开裂样品,来自佛山某现场工地亮光型抛釉产品,加工应用时出现无规则开裂。如何检测切开裂成为《陶瓷岩板》标准编制组工作重点。

5.3.3陶瓷岩板(国外)显微镜(SEM)

陶瓷大板/岩板切割加工裂与材料的显微结构关系密切,应力的大小也是与结构影响有关,因此解决陶瓷大板/岩板切割加工裂的基础是产品显微结构改善,图4是国外相关产品SEM显微结构。

5.4陶瓷岩板切割加工性评价

目前总体来说,陶瓷岩板切割加工性评价方法处于研究阶段,有多种方法还需深入研究,断裂韧性KIC值测定从制样到数据判断,超声应力检测法数据性确性及重现性,图形切割法的准确性等等,相信2021-2022年会有更好的方法出现。

5.5陶瓷岩板的认证标志

(1)倡议建立陶瓷岩板的认证机制。(2)继续完善陶瓷岩板的标志设计。(3)设立陶瓷岩板产品准入门槛。(4)不断提升陶瓷岩板的产品质量。

5.6陶瓷岩板标准未来

不断借鉴跨界产品的标准与检测方法以及用户意见,不断完善陶瓷岩板产品标准和应用标准。

(1)充分检测,收集更多丰富数据。(2)通过生产,不断总结技术参数。(3)通过实际使用,获得实际应用数据。(4)多个团标交流,共同进步,促进行业发展。(5)申报“陶瓷岩板”国家标准,争取立项。(6)促进中外交流,共同推动陶瓷岩板国际标准出台。(7)不断深化标准研究,完善检测方法与仪器。(8)领军企业示范作用,不断提高陶瓷岩板质量水平。

6 展望

陶瓷岩板给瓷砖企业转型升级带来机遇,陶瓷岩板经过十多年基础工作,将迎来发展期,陶瓷岩板标准与质量是企业发展基础,全行业都来重视《陶瓷岩板》标准,全社会都来关心陶瓷岩板产品与应用!从陶瓷砖到陶瓷薄板,陶瓷大板,陶瓷岩板是科技的进步,是行业的进步,是社会的进步!期待我们共同努力编制一份高质量的《陶瓷岩板)标准!

参考文献

[1] 《陶瓷砖》GB/T4100-2015.

[2] 《陶瓷板》GB/T23266-2009.

[3] 《大规模陶瓷板技术要求及试验方法》GB/T39156-2020.

[4] 《陶瓷大板施工技术规程》T/GBMA001-2019.

[5] 《建筑装饰用人造石英石板》JG/T463-2014.

[6] 《人造石》JC/T908-2013.

[7] 《卫生间用天然石材台面板》GB/T23454-2009.

[8] 《标准化工作导则》GB/T1.1-2020.

[9] 《家具用钢化玻璃板》GB/T26695-2011.

[10] 《家具用高分子材料台面板》GB/T26696-2011.

[11] 《断裂韧性》,百度百科.

[12] 《断裂韧性及测量方法》百度百科.