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产品效果参差不齐,通体大理石瓷砖难点何在?

 

仿石是瓷砖永恒的主题之一,由此还出现了大理石瓷砖这一新的瓷砖品类,现在市场上的大理石瓷砖和产品表面纹理仿真度与天然大理石已极为接近,物理性能更是有所超越。但天然石材的内里和表面具有一致性,传统大理石瓷砖却很难做到这一点,底面的坯体与表面效果很不协调,与天然石材相比档次立刻下降了。而通体大理石瓷砖就是为了追求将坯体色彩与纹理做到跟表面效果一致而产生的。

目前,全国多个产区的多家陶企已经可以生产通体大理石瓷砖,产品能否达到通体的效果呢?许多厂家反映:产品仍有一些不足,原因仍然在探索中。为此,本报记者走访了行业多位通体技术装备及生产方面的专家,了解通体技术的现状与发展趋势。

据了解,生产通体大理石瓷砖的首要要求是坯体白度,基础料的白度至少要达到40~50度,才能在坯体上表现出不同颜色的效果;其次是混色系统以及布料系统。混色系统分为干法混色和湿法配色两种工艺,这两种工艺的优缺点对比非常明显,干法工艺节能环保,转产方便;湿法工艺则在混色效果上一般更为细腻,发色效果佳。布料系统的技术关键在于颜色和图案的精确性。

 

 

通体技术目前仍有很大的改进空间。

 

真正的通体是“一底一面”

罗浮宫尼凯(佛山)陶瓷有限公司产品部总监颉小飞介绍到,其实通体的技术早已存在,市场上的斑点坯和纯色坯也是属于通体的范围,使用的技术也是布料或混料。生产通体大理石有2种技术,干法和湿法。湿法通过不同管道布料,工序上与传统抛光砖工艺是一样的。所以湿法更简单一些,只是布料机、压机和窑炉等设备的参数设置需要调整。

现在通体大理石的生产技术可以分成“一底多面”和“一底一面”两种,即是表面效果与底面的匹配程度,有的产品同一个底面配多个表面花色,只是含有的颜色与表面相同,并不能更好地匹配,一底一面则是能达到表里一致,效果更自然。所需要的技术和生产控制也更复杂。目前许多产区的许多陶企已经能生产出通体大理石,但是产品的效果差别大,这是各陶企生产技术的差异导致的,涉及到布料系统、原料选取、烧成等多个生产环节。另外,各产区的质量监管力度不同,所面向的市场也有差异,所以产品的质量也会不同。

一位研发通体技术的工程师表示,以前的通体局限于“表面有颜色,底面也有颜色”,现在的通体指的是底面的纹理、颜色与表面相一致。有的陶企认为坯体有纹理有颜色就是通体,但是其实是纹理和颜色要与表面一一吻合才是真正的通体。

2016年,通体大理石瓷砖的热度再上新高,且逐渐蔓延至全国,表现在各产区出现了不少生产通体大理石的厂家。但是釉面砖做通体效果,必须要求坯体的纹理与瓷砖表面的纹理相结合,所以通体大理石瓷砖的难题出现了。“很多通体大理石瓷砖的坯体纹理与表面效果对不上,这是一个很普遍的问题。”佛山市子陶陶瓷技术有限公司总经理邱子良指出,虽然出现了很多生产通体大理石瓷砖的厂家,但是产品效果差异较大,其原因涉及到原料、设备和技术等多方面。

首先是坯体白度。邱子良指出,生产通体大理石瓷砖的第一个要求是基础料的白度至少要达到40~50度,才能表现出不同颜色的效果;其次就是混色系统以及布料系统。

 

干法与湿法的优劣对比

生产通体砖其中一个关键技术环节在于着色工艺。而现阶段生产厂家所用的着色工艺,可分为湿法配色和干法混色。干法混色和湿法配色有明显的区别,两者的工艺流程就有不同。湿法配色工艺流程为:原料处理(破碎、球磨)——浆料着色——喷粉(喷雾塔)——粉料陈腐——布料——压制成型。干法混色工艺流程为:原料处理(破碎、球磨)——化浆(不着色)——喷粉(喷雾塔)——粉料陈腐——粉料混色——布料——压制成型。两种不同工艺区别在于:湿法是在液态(泥浆)中着色,干法是在固态(粉料)中混色,从而决定了坯用色料发色效果的不同。

“由于喷雾干燥塔需要具备一定的量才有经济效益,在进行生产之前需要准备数百吨的浆料,因此利用此技术来做通体大理石瓷砖的产量较大;与之相比,干混的生产则相应更灵活,对于降低成本而言效果显著。”邱子良介绍到。

颉小飞则表示,湿法是在球磨阶段让坯料与色料混合球磨出来,再经过布料机布料,压机压制出有纹理效果的底坯。由于在球磨的时候材料有所损耗,更换产品花色的时候要清洗机器,也造成了色料的损耗,因此许多陶企出于成本方面的考虑,没有使用发色效果更好的包裹色料。湿法需要提前备料,生产量要达到一两万方,而干法23千方的量就可以进行生产。干法可以小批量定制生产,更灵活。

上述工程师表示,湿法工艺是一整套体系,包括球磨机、喷雾塔、地下浆池等,加入色料之后所有设备都会被污染,若需要制作其它不同颜色粉料时就要清洗,人工强度大,生产成本很高,污染也很大,且一次制备量过大,若排产产量不准,多制备出的有色粉料需要倒掉或压仓,造成浪费。干法工艺优势相对明显,球磨机、喷雾塔只需制备单一白料即可,浪费少、无需清洗,要多少配多少。但因为粉料与色料的颗粒直径相差太大,粉料颗粒是色料颗粒大100倍以上,因此干法工艺想要均匀混合非常困难,做出的产品效果一般会比湿法差很多。综上所述:干法混色和湿法配色各有千秋,从长远节能环保来看,上述干法工艺的技术难点解决后,干法混色工艺或将成为通体大理石生产的首选。

 

通体大理石瓷砖的最佳效果是达到底跟面纹理和颜色的完全吻合。

攻关干法混色系统

据了解,目前许多陶企生产通体大理石瓷砖都是使用干法技术,许多设备企业也是在干法混色系统上下功夫。干法混色具有四大优点。一是转产方便,可随意根据需要转产,小批量订单也可随时转产;二是减少浆池,无配色、均化浆池,大幅减少浆池数量,减少投资及占地;三是节能环保,转产时无清洗环节(浆池、喷雾塔清洗),可节省大量清洗时间,节水,减少基础物料浪费;四是无剩料,一般通体产品有46种单色料,湿法搭配用完很难做到,会产生剩余粉料压仓现象,干法能做到用多少配多少。

与此同时,干法混色也存在不足。一是在坯体着色方面,浆料着色比粉料混色发色能力强,干混不利于色料发色;二是在压制的过程中,粉料外包一层色料后不利于成型要求,容易分层;三是砖形,干法需要配备23台压机打砖,增加不变因素,砖形复杂难控制。

“干混的弊端也非常明显,由于基础料是白色的,若是在干混的过程中色料包裹不均匀,就会露出底色;而且若是储存、输送的时间太长,干混色料还存在脱落的问题。因此,干混色料要求分散性好,附着能力强,发色强”。邱子良还介绍到,目前国内外的干混色料差异较大,“国内干混色料刚起步,但是在国外已经有了近10年的发展历程,因此相对来说性能更好”同时在价格表现上,进口与国产也略有差异,其中棕色和黑色差距在10~15%,最多的也是在30~40%之间。

针对干混色料易脱落的问题,意大利LBCMF分别推出了一整套的干混着色系统,可以根据实际需求来配料,无需储存。据介绍,该套系统的特色在于基础料进入之后,两边的色桶根据电脑的配置放入一定比例的色料进行混合,第一时间送入粉仓进入布料系统,所以其最大的好处就是不用储存。而且混合系统无需清洗,可以不间断使用去混合不同的颜色,而且色差极小。

据邱子良介绍,CMF的混色系统全套设备价格大约在150万左右,使用时半小时即可出料,且产量每小时可达12吨,完全足够使用。“虽然系统投入需要不少钱,但是胜在非常稳定”。邱子良指出,目前国内通体大理石瓷砖的生产约有70~80%使用干混,但品质多不稳定,主要是因为陶瓷厂大部分用的是传统的设备,出现的问题就包括颜色不稳定、图案与表面纹理不搭等等。

广东博晖机电有限公司副总经理梁志江则认为,相比干法,湿法的粉料损耗在5%左右,优点是着色原理较好,显色梯度多,产品层次感强。

使用干法技术生产通体大理石,许多陶企通过布料车与干混色料的结合来生产,或者先配好多个颜色,在布料的时候按颜色的深浅来确定添加的量。博晖机电于2015年开始着手研发通体大理石生产技术,将传统的布料车与易着色系统(也可称之为混色系统Easy color)两套设备相结合,使得陶企在生产的过程中,转产容易,且节省成本。

梁志江介绍,这套系统可以将不同颜色的色料经过4个电子秤共6个通道,通过特殊的喂料器让粉料被色料包裹,形成有色的粉粒,再利用布料机处理底面图案,形成砖面与砖坯匹配颜色的粉体,再经过压制烧成。这项技术的难点在于让色料均匀包裹粉料,不脱落。另外,布料机的配色系统也十分关键,博晖的配色系统可以配出几十个颜色,生产环节简便,转产也方便。

 

技术仍需不断完善

邱子良透露,另一个通体大理石的技术关键在于布料,即根据瓷砖表面图案的变化做出与之接近的坯体纹理。这需要对传统的布料机进行改进。据介绍,新型的进口布料机价格在200万上下,国产的布料机大概在150万左右。“进口与国产最大的差别是进口设备可以做到数码化”。邱子良认为,通体大理石瓷砖的生产必须使用数码布料。他给出的原因是,“在通体大理石的生产中,需要经常转产,不可能转产一次就换一套布料车,数码布料就是可以随着图案变化来调整,配合表面的图案做接近的坯体纹理。如果用以前的布料系统做通体大理石瓷砖,纹理基本是固定的,而且很简单”。

据了解,目前国内的几大布料机设备商如东海、宝德、博晖、赛普飞特都在往数码布料机方向进行研发。业内人士透露已经取得了重大的突破。

也有专家表示,数码智能布料的技术在行业内还处于摸索阶段,目前还不成熟。生产通体大理石的技术现在是成长时期,等技术成熟后可以往大规格生产,扩大应用范围。

“不管是未来的瓷抛砖、还是抛釉砖、大理石瓷砖、渗花抛光砖,都需要将坯体的颜色跟表面的颜色做结合,让瓷砖感觉起来更像石头,追求原石的感觉”。邱子良介绍,渗花抛光砖如今已经发展到2.0阶段,在这一阶段,已经考虑到如何将表面的纹理结合到坯体的问题,走到了通体大理石的方向。

梁志江则认为,目前,易着色系统的发展仅是2年时间,还有很大的进步空间。梁志江透露,混色设备的长度、混料角度和运转速度是固定的,所以要达到一个最理想的混色效果,粉料也只有一个最适合的参数比例,如果粉料的参数比例对不上那么混色的效果会有差异,均匀性不够。此外,目前正在使用的微型配料系统是从制药行业借鉴过来的,制药厂的电子秤平常一天只是生产几百公斤到1吨左右的药品,精细度极高;而瓷砖的产量一天高达几万方,电子秤的配料流量巨大,精细度也有所放大,只能以公斤来设置,不能精准到克,所以产品的颜色把控比湿法有所不及。虽然能满足陶企的生产需求,但是配料系统的精准度和稳定性还可以继续提升。

颉小飞表示,现在一些陶企正在计划将通体技术运用在其他抛光面和仿古面的产品上,这对陶企的生产技术提出了更高的要求。在烧成方面,坯体的平整度要提高,如果是使用干法,基础料的白度要更高,这样才能突出坯体的颜色。

早期通体大理石的生产成本较高,色料价格不便宜,生产出来的通体大理石比普通大理石瓷砖产品要高8元左右,到了2016年,通体大理石热度上涨,生产通体大理石的厂家增多,仅是佛山就有10多家的工厂在生产通体大理石,另外,随着多家色料企业和设备企业的参与,通体技术比以前成熟,产品的优等率也逐步提升,现在一片800×800mm的通体大理石成本只需增加23元。预计明年下半年通体大理石的市场情况将会明朗,价格将与普通大理石瓷砖同等。

目前,从技术方面来讲,实现通体已经不是难题,如果生产成本再往下降的话会有更多的陶企能够进行生产。与此同时,通体技术也还有进一步提升的空间,如布料系统和烧成控制方面还可以改进。许多陶企现在需要攻克的难点是底与面的完全匹配,还有就是可以结合表面多种特殊工艺进行提升,或将规格做大,扩大使用范围。


(本报记者  胡绍坚  张园

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