一种干法通体布料工艺的应用

1前言
近20年以来，瓷质砖逐渐成为建筑陶瓷装饰材料的主流。

该类产品先后经历了渗花砖、微粉砖、抛釉砖等系列产品的更新换代。

消费者对瓷砖产品的装饰需求，已从简单的表面美化向更精细化的方向发展。

不仅要求产品表面图案自然丰富，也追求边缘倒角、表面开槽等后期机械加工呈现的美观性。

而传统的瓷砖产品往往比较重视表面装饰图案的开发，对坯体纹理的设计研发则关注较少。

2传统瓷质砖坯体的纹理
常规微粉抛光砖采用二次布料的方式。

第一次布料
是通过料车完成表面图案的设计形成面料层，这种图案的有效深度约2~5mm。

第二次布料一般是厚度为6~
10mm 的基础底料，这种底料是作为面料层的一种承载体。

在布料完成后的工序中，基础底料层可以对面料层起到支撑和保护作用，防止产品在后续生产工艺中产生变形和开裂。

而这种第二次布料所使用的基础底料，往往是从功能性和经济性上考虑，一般是采用一些外观均一的普通粉料，并未对底料的纹理图案做进一步的设计。

近年来流行的抛釉砖主要也是通过在基础坯体上淋釉、喷墨印花等工艺来实现产品表面图案。

其装饰的重点也是在釉面效果和产品表面图案的研究，而对坯体的纹理设计要求比较少。

从常规的抛光砖和抛釉砖坯体图案来分析，可以看出该类产品的坯体颜色单一，无纹理效果装饰，在开槽、倒角等后期精加工后，易露出坯体的基础颜色，影响装饰效果。

近年来，本公司针对抛釉砖坯体的发色和纹理设计，做了一些生产上的探索，形成了一些实践经验，
收到了良好的市场效果。

而要获得产品坯体的纹理图案，需
要工艺和设备上的配合。

蹇睿
（佛山市中创达无机材料有限公司，
佛山528011）
着重从干法色料的发色影响因素、色料的湿法和干法引入方式对比、干法工艺要点及相关设备出发，
较详细地阐述了干法通体布料工艺的实际应用情况。

通体布料；瓷质砖
3
坯体对色料呈色的影响
色料是形成坯体颜色的有效成分，而坯体自身的白度对色料的发色有着重要影响。

在坯体化学成分中，Fe 2O 3和TiO 2对坯体白度影响最大。

当Fe 2O 3和TiO 2含量较高时，坯体白度较低，
在引入色料烧成后发色往往不纯正，色彩的鲜艳度差。

考虑到坯体的发色效果和配方成本的经济性，底料基础配方坯体烧成后白度在45度左右时，
性价比是较为合理的。

某些色料的发色受坯体化学成分影响较大，在进行坯体配方设计时，应针对所选色料的类型，做一些调整。

例如：坯体中的CaO 对红棕的发色有负面影响；CaO、MgO 对铁红的发色有不利影响。

坯体配方中的K 2O、Na 2O 含量高时，在高温烧成时产生的玻璃相较多，通过光的折射、透射作用，会使多数色料的发色更加艳丽。

多数色料的金属离子在坯体烧成时会起助熔作用，因此要注意过多玻璃相对坯体变形的
影响。

当前多数厂家生产的瓷质砖，吸水率基本都控制在0.2%以下，对应的产品烧成周期为40~80min，烧成温度一般为1180~1220℃。

因此需选用一些在该烧成制度范围内发色良好的色料，如果色料耐火度低，坯体易产生过“过烧膨胀”
，引起变形或针孔；而色料的耐火度太高，又易引起坯体出现“生烧”，影响色料的发色效果。

4
色料引入方式的选择
瓷质砖的坯用粉料由浆料喷雾造粒形成，传统色料加入方式是采用在浆池中加入色浆的方式进行，工艺流程如图1所示。

随着现代化节约型大生产的要求，这种色料湿法化
浆制粉的缺点已逐步显现，如：浆料损耗大，转产时间
长，粉料损耗大，
清洗浆池和喷雾塔所用时间长等。

目前，已有色料厂家通过技术改良，可以采用色料
的干法引入方式供生产调色使用。

工艺流程如图2所示。

从以上两种工艺流程图可以看出，“湿法”和“干法”的主要区别是色料在生产过程中引入的工艺流程点不同。

简单的讲，“湿法”是色料与泥浆接触均化，“干法”是色料被粉料颗粒粘附均化。

从图3可以看出，干法色料的细小发色点，连片形成局部的发色面积，从整体上实现了局部颜色块的差异，从而形成有色花纹，但从实际生产情况来看，干法色料并不能完全遮盖基础粉料颗粒原来的颜色，
粉料原始颗粒仍会呈现出细小的发色点，这也是“干法”和“湿法”的明显呈色区别。

5布料设备的工艺原理
干法通体布料的工艺流程如图4所示：
①不同的色料与基础粉料颗粒按一定比例配料后，进入搅拌器均化，再进入各自的色粉斗备用。

②不同的色粉按预设的比例，通过辊筒转速调节，在皮带A 上形成粉料的第一次堆积。

③堆积好的粉料进入料斗B，形成第二次堆积。

④格栅拖动粉料进入压机，
压制后形成坯体。

①根据拟生产产品表面图案的颜色进行分类，一般
图1色料“湿法”引入工艺流程
图
2色料“干法”引入工艺流程
a）基础粉料；b）色料干法引入粉料；c）色料湿法引入粉料
图3
粉料光学显微镜照片
图4干法通体布料工艺流程图
分为2~4种颜色，用干法色料与坯体基础粉料进行混合，使混合后的色粉颜色与表面图案的分类颜色相近。

②确定各分类颜色在坯体颜色结构中所占的比例，当某一种颜色的面积较大时，相对应的有色粉料可考虑两个色粉斗进行储存和使用，也可通过调整下料闸口高
度和辊筒转速来分配各种有色粉料的使用量。

为了呈现出自然流畅的坯体纹理，可考虑雕花凹槽辊筒与平面辊筒结合的设计方式。

根据料车的设计，一般是采用一个色粉斗和一个辊筒串联形成一种色粉的下料单元；四个下料单元并联形成一个完整的布料结构系统。

可考虑两个雕花凹槽辊筒和两个平面辊筒的组合方式的组合，雕花凹槽辊筒一般是实现少量颜色突出的色粉的下料，平面辊筒一般是实现大量基础色粉的下料。

雕花凹槽辊筒的下料闸板与该辊筒轻轻接触，当该辊筒转动时，雕花辊筒凹槽的有色粉料可以实现间隙下料。

平面辊筒的下料闸板一般与辊筒保持8~12mm间隙，当该辊筒转动时可实现连续大面积下料，从而实现各种颜色的粉料在皮带A上随机叠加（如图5所示①②③分别为雕花辊筒侧视图、主视图和相应砖面效果的俯视图；④⑤⑥分别为平面辊筒的侧视图、主视图和相应
砖面效果的俯视图）。

格栅在拖动粉料进入压机模腔后，最终会形成和格栅纹理相应的图案，格栅的每一个小格可以将格内的有色粉料固定，减少粉料在拖动中产生混料的现象，最大限度地保持了格栅内粉料颜色和图案结构的完整性。

6问题与讨论
①干法色料颜色的选择搭配，遵循基本的“三原色”颜色混合叠加模式，可以选择一些红、黄、蓝、绿、黑、灰等基础色料备用，用于调制所需色调。

②干混色料被粉料颗粒粘附，而要达到理想的粘附状态应具备以下几个条件：a、基础粉料的含水率控制在7%~8%之间。

b、色料的细度要细，（一般全通过100目），色料越细，单位体积质量色料的表面积更大，与粉料颗粒的接触更充分。

c、色料分散剂的合理引入，分散剂是为了防止色料的细粉团聚形成大的色斑，使色料与基础粉料更充分接触。

分散剂的引入也是干混色料和普通色料的一项主要工艺差别。

③干混色料的含水率一般是0.5%~1%，其引入量一般为2%以下。

如果引入量过多，粉料颗粒表面无法粘附过多的色料，粉料颗粒间隙就会团聚过多的色料，形成细粉结合体，在成型时易引起坯体分层，而且对于后期的干燥和烧成都有负面影响。

④各种待用色粉的膨胀系数和熔融温度要接近，防止在烧成过程中产生开裂和波浪变形。

⑤因干法色料水份低、颗粒细，在生产过程中要做好防尘等环保措施，防止对其它工序造成污染。

⑥干法色料被粘附在粉料颗粒的表面，或是存在于粉料颗粒的间隙，因为受到颗粒表面粘附力的限制，如果要想获得特别深的坯体色彩，干混法的效果有一定的局限性。

其工艺方法还有一定的提升空间。

图5雕花辊筒与平面辊筒及对应下料堆积纹理图6格栅结构及通体砖坯纹理图
(下转第40页)
JIAN Rui 1,YE Xiang 2,YUE Zhi-guo 2,LUO Yao-yong 2,HUANG Shi-mu 2
(1.Foshan ZhongChuangDa Inorganic material Co.,Ltd,Foshan 528011;
2.Foshan Gaoming Best Ceramics Co.,Ltd,Foshan 528518
)
This paper introduced the application of dry-mixing colored powders on the production of porcelain tiles when making the
texture-designed bodies.Several technical points has been illustrated,such as the influence of color-presenting,the comparison of wet-mixing and dry-mixing colored powders and some related
equipments.
Dry-mixing colored powders;Powder distribution;Porcelain tile
有较大差别。

美国标准测定水平面上最大滑动摩擦系数，正压力保持不变；德国标准测定倾斜面上最大静摩擦系数，正压力随夹角增大而逐渐减小；英国标准和国标GB/T 35153-2017测定的是水平面上的动摩擦系数，在滑过规定的长度内，滑块存在圆周切线方向的加速度，正压力也随之发生变化。

澳洲标准则综合了以上多种检测标准。

另外摆锤法规定的PTV 数值范围严谨性稍有欠缺，在两个相邻等级两端之间的数值没有规定处于哪个等级范围，且数值范围较宽，同一等级内数值梯度相差9，刻度盘的刻度还不够精准。

若在同一等级内再细分成ABC 三个等级，则更能直观反映测试表面的防滑级别。

现行各种标准的陶瓷砖防滑性能测定方法，都有必然的科学依据，且每种检测方法都存在一定程度的局限性，会有检测误差。

但总体来说，需要克服陶瓷砖表面的摩擦力所做的功越多，消耗的能量也就越多，陶瓷砖接触表面的摩擦系数也就越大，防滑性能也越好，使用场
所越安全。

[1]滑动摩擦系数的物理意义剖析.汪志城,范德恩.上海机械学院报,1988年第10卷第1期.
[2]滑动摩擦系数的实验室测定法分析.林复生,张启浩.广西大学学报（自然科学版）第15卷第3期1990年9月.[3]摩擦理论及其应用.华北矿业高等专科学校学报.刘承赫.2001年1月第3卷第4期.
[4]摩擦力与摩擦系数的几点性质.呼伦贝尔学院学报.刘亚民.第14卷第4期2006年8月.
[5]潮湿状态下陶瓷地砖摩擦系数测试方法探讨.何问慎,顾轩,陆倩映,肖景红.佛山陶瓷2016年第6期（第239期）.[6]国家GB/T 35153-2017防滑陶瓷砖标准.
[7]ANSI/NFSI B101.3-2012Test Method for Measuring Wet DCOF of Common Hard-Surface Floor Materials (Including Action and Limit Thresholds for the Suitable Assessment of the Measured Values).
[8]DIN 51097-1992,DIN51130-2014斜坡防滑测试.[9]BS 7976-22002British Standard 英国标准.
[10]澳洲标准AS/NZ 4586:2004Smaterials surface pedestrian of
classification resistance Slip.
(上接第24页)。