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談陶瓷墻地磚釉面點狀缺陷的產(chǎn)生與克服

2005-12-15 來源:陶城報 汪良賢 責(zé)任編輯:admin 閱讀:3053
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1、前言
    我國是一個陶瓷墻地磚的生產(chǎn)大國。從1995年起產(chǎn)量突破15億平方米的大關(guān),1996年雖然略有下降,但仍然達(dá)到13.57億平方米1997年甚至達(dá)到18.42億平方米。針對建材業(yè)發(fā)展過程中生產(chǎn)過剩、價格下滑、結(jié)構(gòu)失衡等弊端,今年起國家將實行“控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中對建筑陶瓷提出的控制和調(diào)整目標(biāo)為總量控制在10億平方米以下,而高檔產(chǎn)品占總量的比例要從目前的10%提高到20%-25%。
    何謂高檔產(chǎn)品﹖產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量好和外觀質(zhì)量好無疑是高檔產(chǎn)品的必要條件,而陶瓷墻地磚是一種裝飾為主要功能的產(chǎn)品,以前有人稱為“陶瓷飾面磚”。因此,提高釉面質(zhì)量,是提高陶瓷墻地磚外觀質(zhì)量和整個產(chǎn)品檔次的重要途徑和措施。
    目前國內(nèi)大多數(shù)墻地磚生產(chǎn)工廠,釉面點狀缺陷(包括斑點、落臟、干洞、凹坑等缺陷)仍然是釉面質(zhì)量進(jìn)一步提高的主要困擾,特別是斑點、落臟等,一般占產(chǎn)品總產(chǎn)量的1-5%甚至更高。(一般工廠這項標(biāo)準(zhǔn)均以≤lmm,如果按高檔產(chǎn)品的要求≤0.5mm則所占的比例會大大增加)
    為了解決點狀缺陷,最好的辦法是從點狀缺陷的分類及各類點狀缺陷的形成原因以至機(jī)理分析入手,針對產(chǎn)生的原因和機(jī)理,對癥下藥,現(xiàn)將筆者工作中的點滴體會整理如下,僅供同行們參考。
2、釉面點狀缺陷的定義及分類
    2.1定義 點狀缺陷是釉面出現(xiàn)的斑點、落臟、干洞、凹坑、棕眼等單個分布的缺陷的總稱,是區(qū)別于色差、色臟等片狀缺陷的一類缺陷。
    常見點狀缺陷術(shù)語
    2.1.1斑點制品表面的異色污點。
    2.1.2落臟釉面或產(chǎn)品表面附著的不同顏色且凸出釉面的異物。
    2.1.8棕眼(又稱針孔、毛孔)釉面出現(xiàn)的針刺樣小孔。有的工廠把在釉面上的小孔稱之為針孔。
    2.1.4干洞施化妝土及面釉的產(chǎn)品,釉面出現(xiàn)的連接化妝土的較深的凹洞(也有工廠將這類連接化妝土的較深的凹洞稱為棕眼)。
    2.1.5凹坑施化妝土及面釉的產(chǎn)品,釉面產(chǎn)生的圓形下凹缺陷。本文分為冷態(tài)凹坑和熱態(tài)凹坑。
    2.1.6熔洞因易熔物熔融而讓制品表面產(chǎn)生的連接坯體的凹洞,一般為較深。
    2.1.7 滴釉由于施釉設(shè)備(一般為甩釉機(jī))釉點下滴而形成的凸出釉面,與釉同色之缺陷。
    2.1.8 釉泡釉面上可見的氣泡(包括開口泡閉口泡)。
    2.2 分類從生產(chǎn)實踐中,點狀缺陷可簡略分類如下
    2.2.1 按顏色分黑色、墨綠色、棕色、與釉同色。
    2.2.2 按形狀分圓形或近似圓形、不規(guī)則多邊形。
    2.2.3 按是否高出或低于釉面分凸出釉面、凹下釉面、與釉面平齊。
    2.3 常見點狀缺陷一般特征見下表:

    當(dāng)然,各個工廠工藝流程不同,設(shè)備水平有差異及環(huán)境不同,因此出現(xiàn)的常見點狀缺陷的種類,比例各有不同,而且對這些缺陷的名稱叫法也各不盡相同,這里為了討論下文中問題方便,只能采用本公司的習(xí)慣叫法,僅供參考。
3、點狀缺陷的產(chǎn)生原因和克服途徑
    3.1 斑點
    3.1.1 產(chǎn)生原因
(1) 釉用原料中含有鐵和鐵的化合物、黑云母等
(2) 原料存放或加工過程中混入鐵屑、銅屑、焊渣等
(3) 泥漿和釉漿除鐵設(shè)施故障(如篩網(wǎng)破)或工藝失控(如溢漿等)未能除盡鐵質(zhì)和雜質(zhì)
(4) 環(huán)境不好,半成品表面,落有異物,而人窯時未清理干凈
(5) 燃料含硫量過高,燒成時與鐵質(zhì)化合而生成硫化鐵;
    3.1.2 克服途徑
(1) 釉用原料要進(jìn)行精選,每種原料進(jìn)廠必須要經(jīng)過檢驗,使用成釉的工廠必須有一套有效的檢驗程序
(2)改善原料存放,加工過程的環(huán)境和設(shè)施,盡可能減少存放和加工過程中混入鐵屑、銅屑及其他雜質(zhì)
(3)完善泥漿、釉漿的除鐵設(shè)施和工藝,特別是要注意控制漿料經(jīng)過除鐵裝置時的流量,不能太大,觸變性不能過高
(4)對含硫量較高的燃料要進(jìn)行脫硫處理
(5)在施釉后,釉面還未干的坯體要加以防護(hù),不讓臟物落在未干的釉面上窯前應(yīng)裝一負(fù)壓吸塵裝置或吹灰風(fēng)機(jī),不讓半成品表面的臟物進(jìn)人窯爐。
    3.2 落臟
    3.2.1 產(chǎn)生原因
    (1)貯釉桶中落入雜質(zhì)
    (2)半成品施釉存放,運送過程中,特別是釉面未干之前落入臟物,入窯之前未能清除
    (3)儲坯車,窯具上的臟物粒子落在釉坯表面,而入窯之前又沒有及時清除
    (4)窯頂上的耐火砂漿,釉料的揮發(fā)物和風(fēng)管上的臟物落在制品表面
    (5)助燃風(fēng)機(jī)的吸人口的過濾設(shè)備失效,吸人臟物
    (6)磚坯與磚坯之間相互擠在一起,把一些容易碰落的小結(jié)構(gòu)碰下來,而通過氣流作用落在剛好熔融的表面上,例如有一種叫SPACER的凸緣磚(每邊有二個凸耳)就很容易造成這類落臟。
    3.2.2 克服途徑
    (1)改善釉漿的管理,出漿及施釉之前釉漿要過篩,必要時要加大篩的目數(shù),有些工廠曾經(jīng)用到150目以上
    (2)施釉后釉面未干的產(chǎn)品要加防護(hù)設(shè)施,防止落入臟物
    (3)車間的生產(chǎn)環(huán)境要好,在同一車間內(nèi)幾條生產(chǎn)線生產(chǎn)的噴釉,施云彩機(jī)一定要有吸塵罩,防止色點落在其他生產(chǎn)線的釉面上。云彩機(jī)、甩釉機(jī)施完釉后,一定要將護(hù)罩等沖洗干凈、防止生產(chǎn)下一批產(chǎn)品時落下色點
    (4)如用儲坯車,要定期清理。窯具要經(jīng)常涂氧化鋁,(如果用窯具的話)陶輥磨后也要涂上涂料。
     (5) 定期清理窯吊頂、窯墻、風(fēng)管。檢查助燃風(fēng)機(jī)吸入口除塵裝置。
     (6) 燒制帶凸緣的spacer類產(chǎn)品時,要注意磚與磚之間在釉料的高溫熔融階段,磚坯不要擠得太緊,并要調(diào)整窯內(nèi)的壓力,使輥上的壓力盡可能大于輥下壓力。如果是負(fù)壓,要讓輥下的負(fù)壓的絕對值大于輥上負(fù)壓絕對值。
    3.3 棕眼
    3.3.1 產(chǎn)生原因
    (1) 釉的始熔溫度過低,高溫粘度過高。
    (2) 熔塊熔化不透,夾有生料。
    (3) 化妝土保水性差,使施面釉時滲水過急,坯體空隙的氣體排出過急,突破釉面而形成小孔,而釉面高溫粘度較大又來不及熔平。
    (4)施釉時坯體溫度過高,過干或噴水過少,使釉漿滲透坯體的速度過快
     (5) 施釉前未將吸附在坯體表面的灰塵雜質(zhì)等清除干凈
     (6) 預(yù)熱帶氧化段的輥下溫度過低,坯體和釉料中含有較高溫度下才分解氧化排出氣體的雜質(zhì),氣體未完全排出,釉層已開始封閉
     (7) 燒成溫度過高,釉面過燒,出現(xiàn)小針孔。
     3.3.2克服辦法
    (1) 調(diào)整面釉配方,適當(dāng)提高釉的始熔溫度,降低高溫粘度
    (2) 提高熔塊熔化質(zhì)量,選擇質(zhì)量好的熔塊
    (3) 改善化妝土的保水性,適當(dāng)增加保水性較好的原料,如增加優(yōu)質(zhì)高嶺土、球粘土的含量,也可以適當(dāng)增加添加劑或粘結(jié)劑的含量,如CMC,VC-All9(阿米索羅)
    (4) 保證施釉后,坯體未干之前釉面的清潔
    (5) 調(diào)整并控制好燒成溫度,特別是預(yù)熱帶氧化段的溫度,使一些需氧化的物質(zhì)在釉面始熔之前就氧化完全,氣體提前排出
    (6) 分別試驗配方中各種原料在900℃以前和1200℃前的燒失量,如果發(fā)現(xiàn)某原料后期燒失過大,及時采取補救措施(預(yù)燒)和更換
    (7) 適當(dāng)降低燒成溫度或提高面釉的成熟溫度范圍。
    3.4 干洞
    (1) 立式干燥窯調(diào)節(jié)不當(dāng),或者由于施釉線停止時間過長,以至施釉前坯溫過高噴水量又沒有及時調(diào)整,以至使坯體施化妝土?xí)r溫度過高,施完化妝土后肉眼就可看到小孔
    (2) 化妝土的粘度過大,帶入氣泡不易排除,保濕性不好,粘結(jié)性不好,坯溫高時收縮過快
    (3) 面釉的釉漿性能不好,粘度過大,氣泡不易排除,保水性不好,收縮過快
    (4) 噴霧塔中積聚的干粉集中在一起,沒有經(jīng)過陳腐均勻,在坯體中形成收縮不均勻區(qū)
    (5) 坯體,化妝土的原料不純,有在較高溫下分解的雜質(zhì)
    (6) 噴水與化妝土之前的距離,施釉與施化妝土之間所設(shè)位置不當(dāng)
    3.4.4 克服途徑
    (1) 立式干燥器要及時調(diào)節(jié),讓出坯坯溫穩(wěn)定、均勻(一般不超過90℃),增加坯溫紅外線自動連續(xù)測量和顯示裝置,并根據(jù)坯溫的升高及時調(diào)節(jié)噴水量,最好能根據(jù)坯溫自動調(diào)節(jié)噴水量
    (2) 改圓錐形霧焰的噴嘴為刀形霧焰噴嘴
    (3) 控制化妝土漿的性能,嚴(yán)格控制細(xì)度、流速、比重、保濕性、粘結(jié)性、必要時用球粘土、CMC、PC-67和VC-All9(阿米索羅)進(jìn)行調(diào)整
    (4)控制面釉的細(xì)度、流速、比重、保濕性、粘結(jié)性能,必要時用CMC,PC-67,VC-All9進(jìn)行調(diào)整
    (5)改變化妝土的施布方法,例如改為淋化妝土
    (6) 噴霧干燥生產(chǎn)過程中應(yīng)清除從排風(fēng)管塌下來的干粉,對新噴出的粉料一定要陳腐24小時以上才能使用
    (7) 通過化學(xué)分析調(diào)整配方,更換原料、清除坯料、釉料、化妝土中的高溫下分解的物質(zhì)
    (8) 正確調(diào)整從噴水到施化妝土,從施化妝土到施面釉的距離。
    3.5 凹坑
    建議將凹坑分為冷態(tài)凹坑和熱態(tài)凹態(tài)。
    冷態(tài)凹坑指施完釉后肉眼就可見到的凹坑。
    熱態(tài)凹坑指施釉之后肉眼不能看見,而燒成后才能看見的凹坑。
    3.5.1 產(chǎn)生原因分析
    (1) 原料、釉料、化妝土中帶有低熔點物質(zhì),配方中添加CMC或STPP等比例不當(dāng)。粒度分布過粗或粗細(xì)不均勻。
    (2) 噴霧干燥風(fēng)管落下的干粉集中在一起沒有清除,壓型后引起坯體局部收縮不勻。
(3)噴水、化妝土、面釉及添加劑中及壓縮空氣中有油污染。
(4) 噴水不均勻或噴水后有水滴在坯體表面,引起局部吸收化妝土或面釉不好。
    (5) 化妝土或釉漿中有氣泡不易排除。
    (6) 施釉線上的大環(huán)境不好,空氣受粉塵或其他物質(zhì)(例如印花之前固定釉面的膠水)微粒污染,在釉面沒有干燥之前落入塵?;蛳鹉z屑等
    (7) 面釉中的CMC變質(zhì)、發(fā)酵、施面釉后就出現(xiàn)冷態(tài)凹坑
    (8) 面釉始熔溫度低,高溫粘度大,化妝土的燒結(jié)溫度過低,燒成時氣體排出之后來不及熔平產(chǎn)生熱態(tài)凹坑。
    3.5.2 克服之途徑
    (1) 加強進(jìn)料檢驗,防止低熔點物質(zhì)混入
    (2) 粉料一定要經(jīng)過24小時以上陳腐,讓噴霧干燥后的粉料水分均勻,電解質(zhì)晶體分解,假顆粒分散開,干粉粒吸入一定水分
    (3) 檢查儲釉、化妝土、面釉之容器,攪拌機(jī)、輸送和噴水、噴釉之壓縮空氣中是否有油污,必要時加適量的洗潔凈、萬潔靈分散之
    (4) 檢查噴水嘴的霧化情況,建議用刀形霧焰的噴嘴代替圓錐形噴嘴。檢查噴水后是否還有大點水滴滴在坯面上
    (5) 施釉(淋釉、甩釉(打點))后的產(chǎn)品,在釉面未干之前要設(shè)防護(hù)罩。要有專人檢查施釉后有沒有落臟。發(fā)現(xiàn)環(huán)境不好,要及時糾正,制作高亮釉的車間內(nèi)所有的噴釉、噴膠水裝置都必須裝吸塵裝置,防止外逸。
    (6) 熱天要防止面釉中的CMC變質(zhì)可采用現(xiàn)磨現(xiàn)用,縮短使用周期的辦法,或者將面釉存放在陰涼處,或在面釉中加入防腐劑。
    (7) 適當(dāng)提高預(yù)熱帶的坯溫,提高面釉的始熔溫度和化妝土的燒結(jié)溫度,使氣體排出后釉面能及時熔平。
    3.6 熔洞
    3.6.1 產(chǎn)生原因分析
    (1) 粉料、釉料化妝土運輸過程中帶入雜質(zhì)及粉料、釉料、化妝土中存在低熔點物質(zhì),在過篩中又未能除去,在沒有施化妝土的面釉中使面釉局部熔點降抵,引起較深的熔洞
    (2) 噴霧干燥粉料陳腐時間不夠,電解質(zhì)、燃燒不完全物和其他物質(zhì)分布不均勻或吸附在鐵點和其他帶色金屬一起發(fā)生作用,引起帶色熔洞
    3.6.2 克服途徑
    (1) 嚴(yán)格粉料最后一道過篩,防止大粒低熔點雜質(zhì)混入
    (2) 控制噴霧干燥粉料的陳腐時間,最好達(dá)到24h以上,讓“聚集”在一起的鐵點、電解質(zhì)顆粒和其他低熔點物質(zhì)分解
    (3) 泥漿篩控制在100目以上,遄釉篩控制在120-150目,化妝土篩控制在180目。
    3.7 滴釉
    3.7.1 產(chǎn)生原因
    (1) 甩釉機(jī)沒有按規(guī)定時間及時清洗
    (2) 釉漿的觸變性過大
    3.7.2 解決途徑
    (1) 定時清洗甩釉機(jī)
    (2) 調(diào)整釉漿的觸變性
    3.8 釉泡
     3.8.1 產(chǎn)生原因分析
    (1) 坯料中含有較高溫下分解的有害雜質(zhì)的原料過多
    (2) 釉料中含硫酸鹽、碳酸鹽、有機(jī)物過多或含過量的堿性氧化物
    (3) 釉料的始熔溫度過低,高溫粘度高,使坯體分解出的氣體無法順利排出
    (4) 坯體中混入碳粒、膠屑、機(jī)油等有機(jī)物
    (5) 施釉時釉漿粘度過大,“包裹”有大量的氣體并匯集于釉層中
    (6) 由于釉漿流動,釉料中的可溶性鹽聚集在坯體的邊緣處
    (7) 燒成曲線不合理,預(yù)熱帶升溫過急或燒成溫度過高。
    3.8.2 克服途徑
    (1) 減少坯料中較高溫分解產(chǎn)生氣體的原料的含量,用低灼減量的原料取代
    (2) 調(diào)整釉料配方,提高始熔溫度或降低高溫粘度
    (3) 改善粉料加工、存放、輸送的環(huán)境和設(shè)備,防止有機(jī)物混入
    (4) 制釉時先把可溶性鹽類制成熔塊,熔塊水淬后應(yīng)充分水洗
(5)改進(jìn)施釉方法和操作
(6) 調(diào)整和控制好燒成曲線,預(yù)熱帶氧化段的溫度可適當(dāng)提高,氧化氣氛可適當(dāng)增強。

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