浅谈影响干法喷墨渗花砖色差的因素*

2021-12-24杨晓峰

陶瓷 2021年11期

杨晓峰

(蒙娜丽莎集团股份有限公司广东佛山 528211)

随着科技的进步，陶瓷行业的生产设备及工艺技术也有着革命性的飞跃，尤其是陶瓷喷墨机和喷墨墨水的出现，极大丰富了墙地砖的表面装饰效果，瓷砖产品也从传统抛光砖到丝网渗花砖，再到目前流行的各种各样的喷墨印花砖，丰富了瓷砖市场，为广大用户提供各种各样的装修风格。

2013年Metco公司成功推出喷墨渗花墨水，紧接着喷墨渗花砖成功面世，而且深受广大消费者欢迎和喜爱，市场占有率逐年提高。干法喷墨渗花砖结合了二次干法布料技术和喷墨打印技术，将可溶性发色离子型渗花墨水打印到二次布料后的砖坯表面，墨水在助渗剂作用下渗透到坯体内部一定深度，经高温烧制抛光后，可呈现出纹理清晰、色彩明亮的图案。干法喷墨渗花砖不仅继承了抛光砖耐磨、硬度高、平整度好等优点，而且在色彩、层次效果、纹理细腻程度等方面足以达到甚至超越当前流行的抛釉砖。干法喷墨渗花砖在生产过程中很容易出现色差缺陷，其影响因素包括原料的成分波动、砖坯抛磨深度、喷墨前坯温、喷墨机状态、储坯时间、烧成制度及后序抛光等。笔者主要通过对比渗花墨水单色线条状态图的Lab值来探讨抛坯深度、喷墨前坯温、储坯时间及抛光深度等工艺参数对喷墨渗花砖色差的影响。

1 生产工艺参数对色差的影响

色差是指批量与批量之间、同一批量不同产品之间、同一片砖表面不同部位的颜色不均匀、深浅不一的现象。色差缺陷会严重影响墙地砖的整体装饰效果，所以在生产过程中要严格控制生产工艺，避免色差缺陷产生。

1.1 抛坯深度对色差的影响

干法压制成形过程中，由于砖坯不同部位压制压力和排气效果存在微差异，砖坯不同部位的致密度存在微差异，致密度越大的地方喷墨渗花墨水纵向渗透深度越浅，当喷墨渗花墨水的渗透深度不同时，瓷砖表面颜色就会出现差异。另外由于布料量难以精准控制会造成不同砖坯存在0.3 mm的厚度偏差，砖坯厚度的偏差会导致抛光厚度深浅不一，抛光厚度的波动很容易造成渗花砖表面颜色偏差，一般抛光越深颜色偏红黄，抛得浅颜色偏蓝。在实际生产过程中要求砖坯抛磨一定的深度，减小砖坯厚度和致密度偏差，经过大量的生产数据积累和应用，当抛坯深度为0.3～0.6 mm时，砖坯表面平整干净，厚度和致密度偏差小，色差能够得到很好的控制。

1.2 喷墨前温度对色差的影响

表1 不同坯温的样品Lab值

喷墨助渗剂能够作用于喷墨渗花墨水，促进其向坯体内部迁移渗透，属于挥发性可溶性溶剂，受坯体温度影响比较大，现通过实验测量不同坯温下蓝色、黄色、棕色和黑色渗花墨水的Lab值来判断坯温对渗花砖表面颜色的影响，实验时用烘箱加热不同温度的砖坯，然后分别喷墨打印30%灰度单色渗花墨水和30%灰度助渗剂后烧制，测量数据如表1所示。

从表1可以看出，蓝色Lab值中的b值为负，且随着坯温升高越来越大，说明蓝色越来越浅；黄色Lab值中的b值上下浮动变化不大，说明坯温对其影响很小；棕色Lab值中的a值随坯温升高减小，即说明棕色越来越浅；黑色Lab值中的L值随坯温升高越来越大，即越来越亮，说明黑色越来越浅。

从表1还可以看出，随着坯温的升高，黄色变化不大，蓝色、棕色和黑色都会越来越浅，这是因为温度越高越有利于助渗剂和金属着色离子向坯体内部渗透迁移，温度越高渗透深度越深，表面颜色变浅。在实际生产过程中，坯温受干燥窑温度波动以及昼夜温差的影响往往会出现会上下波动，当温度波动超过一定范围就会在砖面产生色差，结合喷墨前有釉线长度和降温风机数量，我们一般把坯温控制在40～45 ℃，出窑砖面颜色稳定，色差能得到很好的控制。

1.3 入窑前储坯时间对色差的影响

表2 不同储坯时间的样品Lab值

在瓷砖生产过程中，为了防止生产过程中突发情况和设备正常维修维护等情况的发生而出现空窑，窑炉入口一般设有储坯架来储存一定数量的砖坯，砖坯在入窑烧制前会在储坯架储存一段时间，而砖坯在喷墨打印渗花墨水和助渗剂后，颜色会随着储坯时间长短而发生变化，我们通过在砖坯喷墨打印30%灰度单色渗花墨水和30%助渗剂后储坯一定时间后入窑烧制，实验测量不同储坯时间下蓝色、黄色、棕色和黑色墨水的Lab值来判断其对渗花砖表面颜色的影响，测量数据如表2所示。

从表2可以看出，黄色几乎不受储坯时间的影响，蓝色、棕色和黑色会随着储坯时间的增加而变浅，其主要原因是随着储坯时间的推移，喷墨渗花墨水在助渗剂的作用下会逐渐向坯体迁移渗透，储坯时间越长，渗透深度就越深，表面颜色也就越浅。在实际生产过程中，为了减少储坯时间对砖面颜色的影响，我们一般把储坯时间设定在60 min以内，能够有效避免砖面色差的产生。

1.4 抛光深度对色差的影响

由于渗花砖不同颜色的墨水渗透深度不同，在不同的抛光深度下，渗花砖的颜色也会有差异，对比相同灰度的单色渗花墨水和助渗剂渗透深度，蓝色渗透深度最深，棕色和黑色次之，黄色最浅，所以渗花砖抛光时抛深偏蓝，抛浅偏红黄。另外，抛光磨盘左右压力不均或者左右摆幅停留时间不同，会造成同一片砖左右抛光深度的不同，从而出现色差，在实际生产过程中，一般根据生产版面调整合适的抛光深度，同时应尽量调整抛光设备使抛光深度左右均匀。