半抛工艺产品耐污染性能影响因素分析

2025-03-02陈振姬福喜刘任松余恭勇汪慧斌

佛山陶瓷 2025年2期

摘要：半抛工艺产品在装饰使用后容易出现难清洁，影响到整体装修效果，本文试验了一种新的半抛产品耐污染检测方法，并采用新的检测方法对各种半抛工艺方案进行了试验，对半抛产品的耐污染性能的改善提供了指导意见。

关键词：陶瓷砖;耐污染;酸碱腐蚀;凸点

1 前言

半抛工艺产品是仿古砖与抛釉砖的一种结合，工艺上主要通过在面釉上增加一种特殊釉料进行抛光处理，从而在砖面上形成具有颗粒点状的光泽，所以这一类产品比仿古砖看上去要精致细腻，同时由于表面的颗粒作用使半抛产品普遍具有良好的防滑性能（美标DCOF[2]普遍在0.45以上）兼具柔光质感，砖面硬度也优于全抛釉产品，所以市场（特别是出口方面）接受程度比较高，经常用来装饰要求既有良好防滑功能又要光鲜亮丽的公众区域。也正是因为它表面具有颗粒凸点的原因，造就了它的一个明显不足，在装饰使用后容易出现藏污纳垢，耐污染性能不佳，不易清洁的问题。从市场了解的情况来看，公装区域人流量较大的地方两个月到半年就容易出现砖面藏污，难清洁的问题，家装时间稍长一些一般一年或两年后出现。

目前行业半抛产品的工艺较多，按抛光颗粒凸点的高低来区分，可以分为两种，一种为颗粒凸点与釉面形成明显高低差的产品（凸点高度在0.02-0.05mm之间）；第二种是颗粒凸点与釉面基本在一个平面上（凸起部分高度在0.01mm以下）。本文要解决的关键技术主要有两个方面，一是试验出一种可以快速反映半抛产品耐污染性能不足的测试方法；另一个是对影响半抛产品耐污染性能的因素进行分析。

2实验

2.1实验仪器及主要材料

（1）美标防滑仪—BOT-3000E（图1）、400倍数显放大镜。

（2）墨汁、油性记号笔、混泥土、油、茶等污染物。" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 图1 BOT-3000E仪器图

（3）平板花网。

（4）哑光凸釉、哑光干粒。

2.2样品制备

在600mm×600mm平面坯上施面釉，比重1.78±0.02，釉量200±2g。在面釉上分别用丝网印哑光凸釉和哑光干粒，干燥，烧成，然后柔抛，抛光后釉面光泽增亮10-15°。

2.3样品清洗及结果判定

2.3.1清洗方法

（1）第一步用自来水冲洗后用干净抹布擦洗；

（2）经第一步操作后砖面仍有污垢，用干净抹布加洗衣粉或滑石粉擦洗；

（3）经第二步操作后砖面仍有污垢，用洗衣刷加水刷洗砖面。

2.3.2结果判定

（1）经清洗步骤一或二后砖面无残留污垢判定为耐污染性能合格；

（2）经清洗步骤二后砖面有污垢则判定为耐污染性能不合格；

（3）经清洗步骤三后砖面有污垢则判定为耐污染性能严重不合格。

2.4实验过程及结果

2.4.1半抛工艺产品耐污染性检测试验方法

2.4.1.1行业测试方法

（1）采用行业普遍使用的墨汁和各种颜色的油性记号笔作为污染物分别均匀涂抹于测试样品上[3]，放置24小时、48小时、72小时、96小时、120小时、144小时、168小时，用2.3方法进行清洗和判定，测试结果样品耐污染性能合格，表面均未出现残留污垢现象。

（2）采用包括混泥土、水泥灰、污泥、油、茶、果汁等的混合污染物分别均匀涂抹于测试样品上，放置24小时、48小时、72小时、96小时、120小时、144小时、168小时，用2.3方法进行清洗和判定，测试结果样品耐污染性能合格，表面均未出现残留污垢现象。

从试验结果可以看出，行业目前普遍使用的半抛工艺产品的耐污染性能检测方法存在不足，不能准确反映产品终端使用质量。

2.4.1.2新型测试方法

新型测试方法采用模拟样品实际使用的操作方式，具体为，采用混泥土、水泥灰、污泥、油、茶、果汁等的混合污染物分别均匀涂抹于测试样品上，并在污染物未干之前用脚反复踩踏，每隔12小时用茶水浇洒样品表面并用脚踩踏，分别测试24小时、48小时、72小时、96小时、120小时、144小时、168小时后的样品污藏性能，经用2.3方法进行清洗和判定，采用新型耐污染性能测试方法测试的样品144小时后砖面开始出现残留污垢现象。

从试验结果看，同样的样品同样的测试周期新的测试方法的测试结果与行业检测方法的测试结果有区别，新的测试方法在半抛产品的耐污染性能的质量控制上更有效。

2.4.2影响半抛产品耐污染性能的因素分析

2.4.2.1酸碱腐蚀对耐污染性能的影响

瓷砖在使用过程中，经常会使用不同类型的清洁溶液进行清洗，而清洁剂多是酸性或碱性物质，长期接触会对砖面造成腐蚀损伤，分析2.4.1.2的测试方法，反复浇洒茶水是关键步骤，因为经检测所用茶水的pH值在5.0-5.5之间为酸性物质，为了进一步验证酸碱对砖面腐蚀的影响，我们采用浓度较高酸碱溶液进行了针对性的试验。

（1）试验溶液：使用浓盐酸配制的18%（V/V）盐酸溶液和200g/L的氢氧化钾溶液[1]。

（2）采用2.2方法制备的样品分别浸泡在2.4.2.1.1配制的盐酸溶液和氢氧化钾溶液中放置48小时。

（3）用2.4.1.1方法分别测试浸泡酸碱后的样品和采用2.2方法制备的未浸泡酸碱的样品的耐污染性能，检测结果见表1。

从表1可以看出样品浸泡高浓度酸碱溶液后出现残留污垢时间明显提前，说明样品经酸碱长期浸泡后砖面会出现腐蚀损伤现象。

用美标防滑测试仪BOT-3000E分别检测三组样品的动态防滑系数（DCOF），结果见表2。

从表2的DCOF检测结果可以看出浸泡酸碱溶液后的样品DCOF数值变大，特别是浸泡酸性溶液48小时后的样品DCOF数值增大了0.2左右，釉面明显变粗糙。

2.4.2.2凸点堆积高度对耐污染性能的影响

按2.2方法制备两组样品，第一组样品采用40目花网印凸釉，第二组采用100目花网印凸釉，花网图案见图2。400倍数显放大镜放大分别测量两组样品凸点到釉面的高度，第一组为0.04-0.06mm，第二组为0.02-0.03mm。按2.4.1.2方法测试两组样品的耐污染性能情况，结果见图3，从图3可以看出第一组样品的残留污垢比第二组要明显，所以半抛工艺产品的凸点堆积高度越高耐污染性能越明差。

2.4.2.3凸点形态对耐污染性能的影响

凸点形态包括凸点的不同颗粒形态和疏密形态，根据干粒和花网的形态设计了一组交叉试验，干粒形态包括A1：不规则形状干料（图4）、A2：圆珠干料（图5）；花网形态包括：B1：不规则密集图案（图6）、B2规则密集图案（图7）、B3规则疏松图案（图8），实验方案包括A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3六组。

按2.2方法制备上述六组样品，用2.4.1.2方法测试各组的耐污染性能情况，结果见表3

从表3的结果可以看出，边部圆滑的规则凸点比不规则的多棱角凸点耐污染性能性能要好，凸点越密集砖面的耐污染性能越差，说明半抛产品耐污染性能与凸点的形态有关，凸点边角越多残留污垢的机率越大，凸点越密边角越多，也越容易残留污垢。

2.4.2.4釉面粗糙度对耐污染性能的影响

釉面粗糙度我们通过美标动态防滑系数DCOF值来评定[2]，数值越大防滑系数越大釉面越粗糙。按2.2方法制备两组样品，第一组DCOF值为0.26-0.32，第二组为0.4-0.45，按2.4.1.3方法测试两组样品的耐污染性能情况，结果见图9。

从图9可以看出釉面越粗糙砖面的耐污染性能性能越差，釉面越粗糙吸附污染物的能力越强砖面越容易藏污纳垢。

2.4.2.5施釉方式对耐污染性能的影响

半抛工艺产品的施釉方式大致可以分为甩釉、喷釉、印釉、淋釉几种，按2.2方法分别采用上述四种施釉方式制备样品，按2.4.1.2方法测试耐污染性能情况见表4。

从表4的结果可以看出，甩釉工艺的耐污染性能性能最差，淋釉工艺的最好，这主要与釉面平整度有关，淋釉工艺的釉面最平，釉面凸起不明显，甩釉工艺由于釉料堆积原因形成了较明显的凸点颗粒，也就是凸点与砖面形成了明显的高低差，所以耐污染性能最差，喷釉和印釉工艺的釉面平整度居中，耐污染性能也在两者之间。

3结论

（1）凸点高度和酸碱腐蚀是影响半抛产品耐污染性能的主要因素，通过调整半抛产品凸点的高度并提升产品的耐化学腐蚀性可以改善其耐污染性能。

（2）凸点形态和釉面粗糙度对半抛产品的耐污染性能性能有影响，选择合适的凸点形态和釉面粗糙度可以提升产品的耐污染性能。

（3）不同施釉方式对应产品的耐污染性能有区别，生产过程应根据产品需要选择合适的施釉方式在保证产品效果的同时取得较好的耐污染性能。