一种哑光产品的配方工艺及产品研发
2022-04-01李锋招伟培龙海仁黄帅
李锋 招伟培,龙海仁,黄帅
(1.丰城市东鹏陶瓷有限公司,丰城 331132;2.重庆市东鹏智能家居有限公司,重庆 402195)
1 前言
在传统的装饰市场里,亮光砖产品一直占有较大的市场份额,如抛光砖和全抛釉产品。随着新生一代作为装饰市场的消费主力,他们追求个性化,传统产品的亮光效果不再符合他们的审美喜好,他们对于自然面的产品情有独钟。例如哑光砖产品,由于其光反射系数较低,不会造成光污染,视觉舒适度更高,适用于各类装饰环境中,深得该类群体的喜好,其市场前景较高。
结合市场需求和生产厂家的硬件条件,本次研发的亚光砖产品的技术重点是基于对哑光釉面的研发,结合模具效果,最终成功研发成功。本文主要是针对以上过程所涉及的配方及工艺进行阐述。
2 哑光釉面的开发
2.1 釉面原料材料
如表1 所示。
表1 釉面原料材料
2.2 初定釉料配方
如表2 所示。
表2 初定釉料配方
2.3 釉面效果检测
如表3 所示。
表3 釉面效果检测
2.4 釉面配方的二次优化:
初步选定钙钡镁无光系统作为主要的研究对象,在通过对光泽,平滑度,耐磨,耐酸碱等性能影响较大的元素:硅、铝、钙、钡进行正交试验研究,如表4 和表5。
表4 釉面配方(%)
表5 实验结果
根据以上正交试验所得的结果,结合配方调试经验,确定以下表6 参数作为中试(产)配方。
表6 中试(产)配方
3 坯体的配方开发及布料工艺:
3.1 坯体配方的开发:
坯料的选择方面,我们开发了3 种白度的基础配方匹配哑光釉面,如表7。
表7 坯体配方
以上3 种坯体的化学成分体系和所用砂泥原料结构类似,对于不同白度的坯体,引入不同白度但成分和结构大致一样的原料,这样设计有助于适应各种颜色深度的产品,提高不同粉料之间的混合使用的稳定性,减少由于不同配方导致的收缩率不一致而产生的裂纹和变形缺陷。
3.2 坯体布料工艺:
产品成型方面,采用二次布料工艺,并针对浅、中、深色等不同深度的面相产品,开发以下的面、底料组合,如表8。
表8 坯体布料工艺
4 试产情况及存在的问题:
本次试产中,共有六款产品,主要缺陷有砖坯划痕(所有产品均存在不同程度的划痕)、色号较多(主要以深色产品为主)、漏底,变形,裂纹等(主要以中等色产品为主)。
深色产品没有完成生产就下线了,主要问题是颜色发色不稳定。通过分析,有可能是釉料配方及色料的选择出现了问题。
首先在小试过程中,每次颜色都比较稳定,但上线量产后很不稳定,几乎每十分钟变一次色,导致色号混乱。经排查试验,基本确定是釉料配方中助熔剂体系有问题,如烧滑石过多,导致红色发色较差,同时钴黑色料本身的发色也不怎么正,最终包裹大红的加入量非常不合理等等。
光泽问题,施釉参数控制比重为1.25g/ml,釉量45g/300×600 托盘,就比较反光(光泽约7-8 度),显得档次也比较低,降低面釉石英含量,其耐酸性又有影响。把釉量调大,比重为1.45g/ml,釉量达到90g/300×600 托盘,烧出来的釉面质感较好,同时光泽度也可以调整到哑光程度(光泽4-6 度),但坯体里的斑点效果也被遮盖,通体效果不佳。
由于压机模芯采用胶模模芯冲压产品,达不到国外钢模产品的平滑效果,生产过程中,采用了两台自动圆盘式刷坯机,在施釉量薄的情况下,盖不住划痕缺陷。
5 解决思路及方法
5.1 思路分析
经过分析,坯体主要是以长石和石英为主,坯体表层的这两种晶体较容易跟该配方的釉层反应,极大地改变了无光釉基础的组成,特别是在釉量较低(釉层较薄)的情况下,从而影响了釉面的发色稳定性。因此,在不改变釉量的情况下,只有通过釉料的配方调整,降低反应敏感度,才能解决消光和发色问题。
特别是产品面相是黑色、咖啡色产品,对发色要求更高,同时还需要兼顾耐酸碱等问题。为了稳定釉面发色,釉面配方调整方面,石英不变,采取了锂瓷石取代部分钾长石,有助消光;同时降低烧滑石,提高碳酸钡,有助于提高发色及消光。经过试验及检测,发现了釉面的无光稳定性增强,在低釉量情况下也能保证哑光度,同时耐酸性增强至A+。以下表9 为釉面配方调整前后对比。
表9 釉面配方调整前后对比
5.2 釉面发色改善
采用新配方后,其釉面发色得到优化,在满足原有产品发色要求的前提下,黑色产品所需色料大幅降低,例如钴黑从原有的5.3%降到4.2%,包裹红从原有的7.6%降到1.35%。
5.3 釉料工艺改善
在釉料加工方面,控制比重1.78g/ml,细度控制325目标准筛余:0.2-0.4g/100ml 釉浆,同时采用进口AIR-PLOWER 高压喷釉泵,0.36 口径的喷嘴进行喷釉,经釉线现场试验,釉面比较平滑细腻。
5.4 压机成型工序的改善
(1)模芯方面,提高模芯胶皮硬度,由邵A92 提高到邵A98。
(2)成型采用正打方式,不用刷坯机,只用毛刷轻微清扫。经试验,在釉量降低的情况下,砖坯施釉后同样可以保持平滑,但需要控制好粉料流动性和水分,防止粘模。
(3)米色、灰色产品直接采用通体斑点工艺,白色,黑色采用二次布料,但是底料和面料保持基方一致。减少不规则变形、裂纹以及漏底等缺陷。
6 综述
本项目的亚光砖产品经过上述的配方、工艺等手段的优化,优等率得到较大的提升,满足了客户订单的需求。经改良后的产品面相给人一种柔和、舒适的视觉体验,为改善人居环境创造了一种全新的生活体验。
此外,该工艺的亚光砖产品由于不需要传统工艺的大切削量刮平和抛光,大幅度降低了抛光工序的能耗,符合当前国家“双碳”的政策,为绿色低碳制造作出贡献。