薄微晶柔光砖及其制备方法

程贵生，范新晖,2，李丽芳

（1 河源市东源鹰牌陶瓷有限公司，河源 517000 2 广东天安高分子科技有限公司，佛山 528031）

1 前言

名贵的天然石材如大理石和玉石等，因其优秀的视觉效果成为豪华装修的优选。但是，由于自然的大理石和玉石资源的匮乏，加上开采活动给环境带来的损害，这些都导致了它们的推广使用率较低。伴随着人们生活品质的增长，消费者对于建筑装修材料的期望也在逐渐升级，他们更加注重实际应用，而且更加关注环保、美观以及高科技的人性化设计。这种趋势极大地推动了建筑陶瓷与建筑装修材料领域的迅猛崛起。作为一种普遍的装修材料，陶瓷砖的外形、触感以及透明度都会直接决定住宅的装修效果，而且有耐磨度高、低吸水率的特性。

薄微晶陶瓷砖是一种将微晶玻璃复合在陶瓷玻化石表面的新型复合瓷砖。因砖体的表面层设有微晶玻璃层，不仅能提升其抗污染能力和亮度，还能减少自然石头的辐射风险，是一种优秀环保型绿色建筑材料。目前的微晶砖体由于微晶玻璃复合层厚度大，光泽反射现象直接影响到砖体的装饰效果和实用性，致使砖面难以达到光泽清晰通透，仿自然玉石般的装饰效果。本文中提到的薄微晶砖，其坯体厚度仅为常规微晶砖的1/2，而且其烧制造周期比常规微晶砖的时间缩短了40%。采用一次性高温釉烧使得陶瓷坯体、花釉以及微晶玻璃层能够同时经历一连串的物理和化学反应，从而使得砖的质地变得更加雅致、传神，显得清晰优美，仿佛自然而然地形成，再现了真石的风貌，使得装饰空间更富有艺术魅力。厚度减薄及烧成时间缩短，不但解决了生产成本高、能耗高、废气排量高的“三高”问题和产品的硬度差、热稳定性能差等问题。在目前国内外经济形势不好、原材料价格飞涨、能源紧张的情况下，这对于国内生产微晶陶瓷复合砖的厂家来说，降低生产成本和响应国家低碳环保的政策更有着重大的意义。

2 薄微晶柔光砖的生产方法

为了实现强度高、光泽明亮通透且具备自然玉石的装饰效果等特性，且接近天然大理石、温莹通透的薄微晶柔光砖。首先将已经用压砖机处理过的砖坯放置1h，然后在85-250℃的环境下进行干燥处理。这次干燥的目的主要是去除砖体内部的自然水分，并确保砖坯内的水分含量低于其坯体总质量的0.5%，获得粗坯砖体后，对其表面进行喷洒水雾处理；在对坯体表面淋底釉后用喷墨设备进行图像喷绘，接着进行第二次进干燥窑干燥，将其置于150℃的环境中干燥1-2min，并在喷墨印花的一面用140 目的空网印一层保护釉；保护釉的表面喷一层透明釉，透明釉的表面用瀑布式布料方式布一层透明细熔块，这些透明细熔块的粒度大小在20-140 目之间。将透明细熔块的一面喷防护胶水，然后在150－250℃的环境中干燥1min，接着进行第三次干燥后入烧成窑炉，通过在1180-1195℃的高温下烧制60-75min 获得半成品后，采用由弹性模块、哑光磨块、研磨刷和纤维刷组成的抛光线，对半成品进行超洁亮处理，从而得到薄微晶柔光砖。

2.1 工艺设计

2.1.1 生产工艺流程图

图1 生产工艺流程

2.1.2 坯料的工艺技术要点

①制作过程：原料的配置→湿式球磨→筛选→混合陈腐→去除铁质→筛选→喷雾干燥→陈腐→混合→粉料输送→成型。

②坯料需具有良好的塑性，坯体强度高，坯体易氧化，坯体硅铝含量较高，抗变形能力强，烧成后强度高等特点。

③坯体热膨胀系数与晶体熔块颗粒热膨胀系数匹配④烧失量小，降低了产品表面气孔形成的概率。

2.1.3 釉料的工艺技术要点

①釉料装饰可以是丝网印花、喷墨印花、滚筒印花，釉料的着色选择发色稳定，不受气氛影响的色料；

②釉料装饰包括点、线、面、图案，花纹和肌理设计均取自天然的石材、木材、生物及动物；

③釉料装饰的线、面、图案在高温烧制时与熔块融化的玻璃液反应，形成致密结合层。

2.2 砖坯的要求

对于砖坯，其需满足的条件包括其能良好地和釉面结合，并且必须满足在生产过程中对砖的形状、强度、吸水性的要求。还要求压砖机压制后的砖坯在第一次干燥时，窑温设定在250℃，并保持75min 的时长，砖坯内的水分含量低于其坯体总质量的0.5%。避免在后续工艺烧制过程中砖坯出现气泡,从而造成产品缺陷。

砖坯在干燥窑出窑后对其表面进行喷水雾工艺，以此让底釉和砖坯更加紧密贴合，进而提升坯体强度;故此要选用吸水率低于0.5%的成品砖坯做底砖，底砖配方组成如表1。

表1 底砖配方组成

2.3 釉料的要求

喷底釉：向干燥处理后的坯体表面喷底釉，底釉的流速为 7-8g/s， 比重为 1.4-1.6g/ml， 施加量为730-750g/m2，细度为经325 目筛后干料重量百分比为0.4%-0.6%。底釉以质量百分比计包括：SiO240%-55%、Al2O310%-15%、CaO 8%-10%、MgO 5%-8%、ZnO 10%-15%、K2O 4%-6%、Na2O 1%-3%、ZrO21%-3%、Sb2O31%-3%。再用喷墨机喷绘图案，经第二次干燥窑干燥，控制干燥温度180℃、时间为2～3min。

喷保护釉：保护釉包括透明釉料和印膏，其质量比为2-4:1；透明釉料按质量百分比计包括透明釉粉60%-65%、羧甲基纤维素钠0.2%-0.5%、三聚磷酸钠0.2%-0.4%、氯化铝0.3%-1%、硫酸铝0.3%-1%、十二水合硫酸铝钾0.3%-1%和水32%-38%。保护釉经过球磨10-12h，比重1.5%-2.0g/ml,流速为4.5%-5.0g/s，其细度为经325目筛后干料重量百分比为0.3%-0.5%，比重为1.2-1.5，施加量为310-320g/m2。保护釉的作用是在干粒之间形成有效的填充效应，使得釉面获得恰当大小的半圆形凸起，改善表面结构，提高防污效果；

施加颗粒熔块：熔块按质量百分比计包括：Al2O35%-15%、SiO240%-55%、CaO 10%-18%、K2O 5%-10%、MgO 5%-12%、BaO 4%-10%、ZnO 2%-5%、Lu2O30.1%-0.5%。透明细熔块的施加量为2328g/m2，施加厚度为0.8-1.2mm。保护胶水为甲基纤维素用乙醇、乙二醇预先分散或湿润，然后加水溶解制成的有粘性的胶水，保护胶水的流速为4.0-4.5g/s，施加量为390-400g/m2。

2.4 烧制

依据抛釉的烧成特性，在烧成过程中需要经历升温、保温和降温的过程阶段，将薄微晶柔光抛釉的初始熔化温度设定在1000±10℃是比较适宜的，烧成温度范围为1180-1195℃，烧成周期为60-75min。在将已经被喷过熔块颗粒面包的砖坯送入干燥窑烘干后进入烧成窑炉，必须对窑炉气氛、烧成温度以及烧成周期等参数进行调整，以确保色料、坯料、面釉能够同步顺利地完成各种化学反应，从而增强砖体的热稳定性，防止产品出现瑕疵。因此，选择一次性烧制的方法，通过在1180-1195℃的高温下进行，并且每次烧制的时间为60-75min。这样做的目的是为了让熔块颗粒釉中的各种元素成分在烧制过程中达到最理想的微观状态，实现最佳的匹配和融合状态，这对于改善砖体表面结构，增强防污能力以及色泽晶莹通透等效果都非常有益。

2.5 磨边、抛光

在釉烧完成后进入抛光工序。通常采用四道抛光处理过程，按照砖坯传送的顺序依次布置三组抛光机。第一组使用弹性磨块作为抛光磨具的抛光机，其抛光介质是由树脂粘结的金刚砂磨料制成，磨料的细度范围通常在100-240 目之间。第二组抛光机采用哑光磨块作为抛光工具，其抛光介质是由树脂粘结的碳化硅和氧化镁磨料制成，磨料的细度范围通常在250-350 目之间。第三组是：采用研磨擦作为磨削工具的抛光机，其研磨擦的刷毛由硬质塑料和碳化硅磨料构成，磨料的粒度范围在通常320-400 目之间。磨边机则采用具有承载能力大、主轴刚度高、进刀行程长、防尘性能好、自动进刀补偿改进等优点的瓷质砖磨边倒角机，经过磨边，瓷砖颜色完整，长时间不会变色。

3 结论及意义

本文所描述的是制作薄微晶柔光砖的技术和过程，首先将砖坯进行第一次干燥，以排除其内部的水分，并确保砖坯内的水分含量不超过砖坯总重的0.5%，从而避免在烧制过程中可能产生的气泡。砖坯干燥后喷水雾使底釉和砖坯能够更好的贴合，提升强度，然后向坯体表面喷底釉，用喷墨机喷绘图案，经第二次干燥窑干燥；喷干粒釉，然后经干燥窑第三次干燥后入烧成窑炉，经过1180-1195℃高温烧制60-75min 获得半成品；半成品经过磨边和用树脂抛光模块组合进行柔抛，经质检后打包作为成品。这种制作方法生产的薄微晶柔光砖，其特性包括高强度、清晰的色彩以及仿佛自然玉石般的装饰效果，它们更像是天然的大理石，并且其光泽温润。