发泡陶瓷装饰保温板生产企业转型发展思路分析

2023-10-06韩复兴

佛山陶瓷 2023年6期

关键词：保温板陶瓷装饰

韩复兴

（林州市工务铁路器材制造有限公司,安阳 456550）

1 现状分析

从发泡陶瓷装饰保温板生产企业目前生产销售状况看，有四个不容乐观。

1）产品不容乐观：

作为绝热材料（建筑隔热保温产品），发泡陶瓷装饰保温板导热系数在0.08-0.12W/（m·k）之间，在建筑气候分区中的严寒地区、寒冷地区并无太多优势，也无市场；在夏热冬冷、夏热冬暖地区、温和地区可以作为安全、隔热、保温建筑材料使用，但安全是相对的，企业一定要把产品和产品系统做完美、做稳定、做精细，方才有保障。

作为夏热冬冷地区保温材料，产品传热系数和厚度不能满足要求，即使厚度能满足要求，由于体积密度较高，面密度也存在问题，安全问题也就无法保证。

作为外墙装饰材料，材料装饰面层不耐磨、部分产品（非花岗岩面）存在视觉平整度问题，也制约产品的应用推广。

由于产品导热系数、厚度、面密度和平整度存在的问题，所以产品应用推广不容乐观。

2）工程质量不容乐观：

发泡陶瓷装饰保温板工程施工技术包括锚固、粘接或粘锚相结合等三种工艺，其中粘结剂有粘结砂浆、柔性粘结砂浆和无机粘结剂三种，而国家已经明确禁止使用粘结砂浆，其中原因不言而喻。

由于发泡陶瓷装饰保温板工程在具体施工过程中，存在材料、工艺、工法的不同，尤其是防水材料、粘结材料、填缝材料在质量上的差异和稳定性，从而造成工程质量缺陷。从天眼查来看，几乎所有企业都存在因为工程质量问题而招致企业自身存在司法纠纷的风险隐患。必须完善系统产品和施工工艺、工法研究，建立质量保证体系，保证工程质量，否则就会搬起石头砸自己脚，前功尽弃，后果不堪设想。

3）市场不容乐观：

房地产产业“一荣俱荣、一损俱损”，房地产降温，给建筑、建材、钢铁、运输等行业均造成负面影响，市场容量变小了，同类产品、替代性产品竞争就越来越剧烈了，如何稳住脚跟，逆行荣市，对企业和经营管理者都是莫大考验。

同时，行业也存在互损、互垢、互拆台、互挖墙角的诟病，不利于行业发展，也浪费了经营者的精力，让经营决策偏离发展本心、初心，偏离战略和创新，这些都不利于企业和行业可持续发展。

4）生产不容乐观：

目前发泡陶瓷装饰保温板生产企业规模小、产能低，单位窑炉产能低、单位产品能耗高，同时原料对珍岩依存度偏高，从而导致湿法原料加工工艺能耗、水耗高，干燥、烧成周期长，能耗高，这些都不利于产业和企业发展。在绿色低碳发展背景下，发泡陶瓷装饰保温板生产企业更应该做好节能这篇文章，否则不仅没有出路，甚至连活路都谈不上。

近几年，微波烧成技术在发泡陶瓷领域内的基础研究和应用研究也渐入佳境，利用诸如宽体窑炉、催化燃烧技术、高温燃烧技术等绿色低碳燃烧技术也给发泡陶瓷节能减排提供新的方向。所以改窑炉、改工艺，就有出路和活路，不改就是死路。

2 经营战略转型思路分析

2.1 不可因循守旧

发泡陶瓷装饰保温板自2010 年在鹰牌陶瓷诞生，到2012 年在信阳科美成熟，10 年来，基本仍守着当初的缺陷（导热系数、厚度、单窑产能、系统缺陷），在艰难地前行。十年对于一个产品，没有被消费者抛弃已经很不错了，再不创新，就不是守旧的问题了，而是等死。

发泡陶瓷作为一种新材料，它具有轻质、隔音、隔热等功能，而开孔的多孔陶瓷在催化、过滤、吸附、纳米效应方面也有不可估量的前景，这些性能应该有更多的产品或用途来支撑其发展，发泡陶瓷装饰保温板为其众多应用之九牛一毛，固守偏见，抱残守缺，因循守旧，万万不可取。

2.2 包容共享、抱团取暖

对于一个行业来讲，一个从建筑陶瓷演变而来的产品，建筑陶瓷企业却几乎没有一家跟进，对于一个发展近十年的行业，屈指可数的几家生产企业，不够一个城市用的产能，终究是小众产品。

从2017 年以来，五年来，企业之间疲于专利纠纷、商业秘密维权，没有回归产品这个根本，没有几家企业真心去为了发展而去创新，把产品质量做好，把利润做扎实，把节能降耗放在心上，都应该反思。

作为产品初创者之一，真心希望业内企业能放下纠葛、恩怨，创新、合作、包容、共享，为了产业明天抱团取暖、合作共赢。

2.3 创新发展

智能、绿色、低碳时代大背景、大趋势不容更改，发泡陶瓷装饰保温板生产资源要素原料、燃料、人力、交通、物流、资金等由于受国际能源危机、疫情滋扰短时间内仍将持续困扰企业发展，减少对以上资源要素的依赖，走创新、智能、精益、节约发展道路是企业和行业的唯一出路。

创新当然包括战略创新、文化创新、管理创新、制度创新、技术创新和方法创新，要全方位为企业发展谋取战略资源、战略要素，有计划减少对碳燃料、人力、物流和大资金的依赖，有目的减少无效生产、低效销售，促进企业进入精益时代，绿色低碳智能灵活生产模式。

2.4 务实基础上的务虚

在创新的道路上，要有实干精神，但也要为企业争取各种创新资源、撘造各种创新平台的务虚活动。试想，如果没有A 级环保管控企业资质，企业在冬春季是如何满负荷生产的？没有产学研合作、没有专利、没有荣誉、没有高新技术企业，企业不仅享受不到退税政策、加计扣除政策，也得不到专项财政科技支持。务实基础之上的务虚，也要硬，也要纳入企业的日常工作，理应得到重视、成为公司重点作为。

3 工艺技术装备创新思路分析

3.1 原料

绿色建材发展思路是因地制宜、就地取材，结合当地特点和资源禀赋。发泡陶瓷装饰保温板过渡依赖珍珠岩或珍珠岩尾矿，对产业可持续发展，对企业长期发展、对地方环保贡献就存在不足、不给力的弱点。

对于还依赖长途运输来解决原料问题的企业，首先要解决配方结构，将主要原料放在固废上或周边地区，实现本土化、资源化。

3.2 原料加工

目前原料（粉料）加工为湿法球磨、喷雾干燥工艺，优点是发泡剂等助剂在原料中分散均匀，对于解决不均匀发泡、鼓包是有重要作用的，但是也存在缺点，就是耗水、耗能，尤其是在以珍珠岩、沸石、膨润土为主体原料的配方体系中，目前尚无高效减水剂，造成泥浆水、固比偏高，喷雾干燥大量浪费能源和资源（细粉较多），也进一步影响成型、干燥质量，甚至对产品不平整也有影响，所以原料加工工艺必须改变，解决好能耗、水耗和原料消耗及环保问题。

3.3 成型

半干模压布料成型作为一种传统建筑陶瓷成型工艺，并不是太适合发泡陶瓷装饰保温板坯体成型，主要原因是布料均匀性不高，尤其是刮板容易导致细粉出现，格栅转移容易粉料也容易导致细粉出现，这些细粉和分级会导致坯体致密度不均匀，隐患是干燥坯裂、烧成后出现格栅纹、刮料纹，而且面料和底料也容易掺混，导致新的缺陷产生。

近年来陶瓷大板、薄板有专门的连续压制成型机（SACMI），无论是布料、还是滚压成型都是比较适合发泡陶瓷装饰保温板的，而且节能环保，值得探索研究。

对于大于60mm 厚和导热系数低于0.08W/ (m·K)的发泡陶瓷装饰保温板的成型工艺，也可以利用柔性耐火模腔或自烧结模腔，连续滚筒低压压制成型等成型工艺新方法解决致密度与氧化发泡、六面发泡与单面发泡的矛盾问题。

3.4 装饰

目前发泡陶瓷装饰保温板最成熟的装饰方法是3D釉（浓釉）甩点法，用来仿制火烧面花岗岩面，似是而非、似非而是，属于模糊装饰法，也就是说逼真度不高。再加上陶瓷体在高温状态面线膨胀倍数在1.6-1.8 之间，就更加模糊了。如何提高逼真度和丰富装饰效果，可以研究塑态3D 打印技术，包括釉低温水泥浆塑态和釉高温玻璃塑态，利用3D 打印技术实现高逼真度打印，也可以利用不同材料的互相植入，实现装饰面与发泡陶瓷基层的牢固结合，提高面结合度。

当然，也可以考虑弹涂喷法与喷墨打印结合，提高立体装饰效果。

3.5 烧成

喇叭型单片烧成工艺对发泡陶瓷装饰保温板节能、生产厚板不利，因为烟气排不出去，导致烧成段和发泡段成还原气氛，对氧化反应的发泡和烧成节能的充分燃烧都是不利的，同时单片生产工艺虽然从理论上解决了砖坯走歪斜互相粘连的问题，但是窄体窑炉是不利于节能的，也无法提高单窑产能和快速烧成。

近年来，微波烧成技术由于能快速均质升高温度，也对发泡陶瓷快速烧成提供了前景和展望，但是降温不能快速仍然是制约发泡陶瓷快速烧成的主要原因，因为作为绝热材料，热体的热量散失也是比较慢的。

3.6 二次加工

二次加工包括切割、磨边、倒角、开边槽、开底槽、踢脚线、数字雕刻、热弯、热成型、热镀、电镀、化学镀等工艺，基本可以分为冷加工和热加工两类，二次加工工艺目前仍处于探索阶段，尤其是在功能性镀膜方面仍需要加紧研究和应用。

3.7 应用创新

就目前发泡陶瓷装饰保温板体系、施工方法及工法来讲，仍需要创新，譬如柔性砂浆、耐候性密封胶、耐候性填缝材料、防水材料，均需要做系统性研究，以及系统性试验方法的研究，如果按照目前的标准实验方法，老化实验、耐候实验周期太长，检测费用太高，不利于快速研发系统性产品和产品系统。

发泡陶瓷装饰隔音板产品的开发，以及高速、高铁、社区、学校及工业隔音屏障系统也需要进行全面的设计、研究和检测认证，只有做好了准备，才能做好新的应用。

3.8 低温快速烧成

在实际生产中，同样配方，珍珠岩收尘粉烧成温度在1120℃，而珍珠岩微粉（120 目以上）烧成温度在1185℃，温度实际相差65℃，而实际球磨细度基本一致，也就是说主体原料的细度对烧成温度影响很大，同样更换不同细度的发泡剂也会影响烧成温度。通过调整配方、改进工艺、优化工艺参数，甚至采用先进的微波加热方式，缩短加热时间，降低烧成温度，优化冷却工艺，达到快速烧成目的，实现节能、增产的目的。

4 新产品、新技术研发方向分析

4.1 生产工艺创新方向

目前发泡陶瓷的生产方法有有垫板法（包括隧道窑和辊道窑）和无垫板法两种，其中隔墙板主要采用有垫板法生产，发泡陶瓷装饰保温板采用辊道无垫板法裸体烧成，所谓裸体就是没有耐火匣钵限制发泡陶瓷蠕变体向空间膨胀蠕动，仅仅因为重力、摩擦力和辊棒对发泡体的蠕动形成阻滞。如果陶瓷材料能在短时间内由脆性变成塑性，具有一定的蠕变性，同时能发泡，通过一定的型腔挤出并迅速成型，而后慢慢退火降温、消除热应力，那么在以型腔为截面的四周，尺寸是稳定的，而在运动方向，也仅仅是料头尺寸不规则，截取料头，就能保证较高成品加工率，不像有垫板法或无垫板法都有较高的加工废料。同时也可以大大降低生产周期和复杂的加工工序而导致资金、能耗投入大、灵活度差。

4.2 新能源创新方向

作为外墙装饰保温板，不利用绿色能源太阳能就没有出路，随着钙钛矿光伏新材料和光伏釉料的成熟，光伏发电、蓄能，进而形成零能耗、零排放、零碳建筑和城市，对绿色低碳发展将起到重要作用。

在太阳能热发电产业，譬如熔盐塔式光热项目中，蜂窝陶瓷蓄热体、发泡陶瓷保温材料以及多孔陶瓷—熔盐复合相变蓄能材料等材料成为蓄热发电的关键材料。在光伏制氢产业，以多孔陶瓷为载体的光触媒材料、以介孔陶瓷材料为过滤材料的水裂解氢，以及氢的过滤、富集起到关键作用。

在新能源电池方面，多孔陶瓷载体膜在大型氢燃料电池，大型储能电池方面，用于电池隔膜，具有耐腐蚀、寿命长等优点。

4.3 功能内墙化方向

发泡陶瓷装饰保温板薄型化、通孔化、功能化、个性化，就可以成为新型功能性内装材料。可以承载负离子材料，净化室内空气，消除油烟、烟草等危害；可以承载远红外材料，可以对人进行康复医疗；可以用作吸音天花板，起到隔音功能；可以用于卫生间，可以起到保温作用；也可以作为香水的载体，祛除厨房和卫生间异味。更可以作为洗澡间地砖，卫生间坐便器，起到按摩和对身体保暖作用、增加舒适度。

4.5 复合陶瓷材料方向

双面或六面薄层增强陶瓷，中间发泡陶瓷，用于家具、洁具、墙体。有一位朋友在微信发布了一则消息：甲方需要定制一种发泡陶瓷板，密度600kg/m3，整版尺寸2700mm×1400mm，双面复合增强层，有能加工的单位联系我。这不仅是需求，更是方向。复合陶瓷活动板房墙体，轻质、保温、高强、易洁、使用寿命长，是新农村建设的最佳选择。当然，复合增强层，可以是微晶玻璃，也可以是薄型陶瓷层，更可以是发泡陶瓷自释釉层（微晶玻璃），也可以采用其他新技术、新方法将多孔陶瓷材料填充进玻璃（微晶玻璃）或陶瓷腔室中。这一领域的研究可能诞生一个新市场，发泡陶瓷产品不单用于活动房墙板，也可以用于家具等领域。

卫生洁具轻量化已经提上日程，有报道意大利公司已经开展了该方面的研究工作，在陶瓷生产中掺入玻璃微珠，达到了降低产品密度的方法。这个方向对于我们同样重要，值得探索。

发泡陶瓷装饰保温板气泡刺穿连通后就是开孔陶瓷，开孔陶瓷与闭孔陶瓷复合可以开发出隔音隔热新型陶瓷材料，用多孔陶瓷作为承载体烧制发泡陶瓷，介孔的多孔陶瓷可以作为很多功能材料的载体，从而赋予材料各种新功能，譬如负离子、远红外、滤波、电磁屏蔽等等。所以复合材料方向是发泡陶瓷保温装饰板的重要出路。

4.6 产品集成

回归绝热保温产品本身，提高热阻的办法有很多，譬如热交换、光反射、热辐射，单纯依赖降低材料导热系数，既不科学，也没有价值。太阳光照射到材料表面，反射一部分，一部分尽量通过热辐射材料、高导热系数材料、相变材料，将热交换转移出去；或者转化为化学能、电能、热能，输出出去；最后一点点热能才需要去隔阻，去绝热。

对于太阳能，本应以利用为主，所以今后建筑外装饰产品，应该以外装饰为最低需求，以热利用为第一，以热阻隔、绝热为第二、以装饰为第三需求。