近年來,瓷質(zhì)磚滲彩生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)得到了迅速的推廣和應(yīng)用,同時(shí),一些困擾行業(yè)的相關(guān)技術(shù)難題也得到了解決。但是,就紅色滲彩;u生產(chǎn)技術(shù)而言,由于技術(shù)難度相對(duì)較大,國內(nèi)對(duì)此難題一直沒有取得實(shí)質(zhì)性突破,(據(jù)實(shí)驗(yàn),國內(nèi)經(jīng)銷的紅色滲花釉往往達(dá)不到理想效果)為此,筆者擬結(jié)合自己的開發(fā)實(shí)際,談?wù)劺勉t元素進(jìn)行的紅色滲彩;u生產(chǎn)技術(shù)的探討。
1.開發(fā)依據(jù)
資料表明,鉻不僅是陶瓷色料中最重要的成分之一,同時(shí),也是棕紅色系列色料最常用的一種元素,基于此啟示,利用具有滲透功能的鉻離子(包括復(fù)合離子),通過其它有助于鉻呈現(xiàn)棕紅色的添加劑的配合,實(shí)現(xiàn)紅色滲彩;u開發(fā)技術(shù)的突破是有可能的,實(shí)驗(yàn)表明這種基本開發(fā)設(shè)計(jì)也是切實(shí)可行的。
2.坯體配方的設(shè)計(jì)及確定
2.1坯體原料的要求及選擇
同普通滲彩;u的生產(chǎn)工藝對(duì)原料的要求一樣,通常對(duì)原料要求有以下規(guī)定:一是注意天然原料中鐵、鈦、有機(jī)物等雜質(zhì)含量要低,只有這樣才有利于使燒成后的坯體白度良好,有利于滲花效果的體現(xiàn);二是注意既要保證半成品有足夠的生坯強(qiáng)度以適應(yīng)印花工藝的需要,又要保證坯體具有良好的滲透性;三是注意坯體配方中盡量不用或少用對(duì)干燥敏感性較強(qiáng)的原料,以防在坯體水分蒸發(fā)期引起坯體內(nèi)應(yīng)力不勻而產(chǎn)生邊裂缺陷。我們所選用的天然原料及化學(xué)成分見表1。
表1 坯體原料及其化學(xué)組成(%)
2.2 添加劑的探討及選擇
添加劑是紅色滲彩生產(chǎn)開發(fā)能否取得進(jìn)展的核心技術(shù)之一,也是實(shí)驗(yàn)難度和幅度較大的工作,因此,我們根據(jù)陶瓷色料理論及工作實(shí)踐,首先界定了可能有益于鉻呈色朝紅色方向發(fā)展的化學(xué)元素,通過這些元素所對(duì)應(yīng)物質(zhì)對(duì)紅色效果的貢獻(xiàn)情況,經(jīng)過大量的篩選實(shí)驗(yàn),最終我們確定了兩種工藝操作性較強(qiáng)的添加劑TA和TB,其中TA為天然礦物原料,TB為精細(xì)化工原料,兩者均是不溶于水的化合物。另外,由于TA和TB兩者自身的物理化學(xué)特性,它們在坯體配方中的加入往往對(duì)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生不良影響,同時(shí)TB作為精細(xì)化工原料,過量的加入也會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅提高,因此,我們在能夠取得開發(fā)效果的前提下,綜合考慮各種因素,一般TA在坯體配方中的加入量控制在8%以下,TB加入量控制在6%以下。
2.3.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方的確定
為了取得較為理想的開發(fā)速度,并盡快重點(diǎn)探討TA、TB兩種添加劑在坯體配方中合理的添加量,我們首先確定了一個(gè)已經(jīng)投入生產(chǎn)的坯體配方作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方的組成范圍及其化學(xué)成分如下:
表2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方的組成范圍(%)
表3 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方的化學(xué)成分(%)
2.3.2 開發(fā)實(shí)驗(yàn)坯體配方的確定
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方的基礎(chǔ)上,我們根據(jù)添加劑用量的基本范圍,確定滲彩工藝條件,通過正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn),確定了TA、TB兩種添加劑在坯體配方中的合適加入量,其中TA加入量3%,TB加入量6%。反過來,由于TA和TB對(duì)的工藝產(chǎn)生不良影響,我們又進(jìn)一步對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方中原料配比進(jìn)行了調(diào)整,最終我們獲得的開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)坯體配方組成范圍如下:
表4 開發(fā)實(shí)驗(yàn)坯體配方的組成范圍(%)
3 滲彩釉的研制
3.1 化工試劑的選擇
我們知道,滲彩釉通常由調(diào)粘物、著色劑、助滲劑、溶劑等組成,這些組成因素的選擇不當(dāng)往往達(dá)不到基本效果或者引起釉的性能不穩(wěn)定。就以用于顯色的鉻鹽來說,其種類就很多,根據(jù)試劑溶解度、酸堿度、滲透性、穩(wěn)定性等物化性能的綜合考慮,,其中鉻酸鈉、鉻酸鉀最適于用做顯色劑,同理,經(jīng)過試驗(yàn),我們通常采用CMC和乙二醇作為調(diào)粘物,自來水作為溶劑。
3.2 化工試劑用量的確定
確定選擇滲彩釉中所用化工試劑后,各化工試劑尤其著色劑在滲彩釉中量的確定是實(shí)現(xiàn)開發(fā)效果的核心部分,實(shí)驗(yàn)表明,著色劑鉻酸鈉(鉀)在釉中比例較低紅色效果就很不理想。