陶瓷波板工艺

   

    陶瓷薄板（简称薄瓷板）是一种由高岭土黏土和其它无机非金属材料，经成形、经1200度高温煅烧等生产工艺制成的板状陶瓷制品。

   

         陶瓷薄板最初是日本利用废料研发并生产的，主要生产1200×2400×（3～6）（mm）规格的陶板，用来做推门板。而国内生产只是这两年的事，目前有三家生产过陶瓷薄板，加上佛山樵东陶瓷马上要生产，一共四家而已。
     生产这种规格的产品主要销往日本，如果内销的话可根据客户对尺寸不同要求进行切割。而且也没必要做这种规格，可适当做小一点，做厚一点，可烧瓷化做仿古地砖。这类产品由于薄，受热快，可大幅减少热用量，对企业发展起战略性作用。
     而目前国外有一些陶瓷厂家生采用这种工艺生产渗花釉。与施釉砖不同，它不需要淋釉，要把素烧改为干燥，印渗花釉。
    2. 生产工艺
     陶瓷薄板采用真空挤压成型，然后滚压制成6mm左右，并切割成略大1200×2400（mm）尺寸。

          最后干燥素烧、施釉、印花、釉烧等。具体工艺流程如下所示： 
     坯体配方—泥条制备—真空粗练—真空挤压成型—对滚压制—切割—微波干燥—低温素烧（可免）—釉料制备—直线淋釉（底、面釉）—大规格印花机印花—釉烧—切割—分级包装
    1）坯体配方
     （1）坯体配方类型
     最初由于陶瓷薄板特殊用途，只能做成陶质的。瓷质的容易变形，且重量太大做门板不太适宜。但随着陶瓷薄板用途的广泛，最近一年出现了瓷质陶瓷薄板。
     A、陶质坯体
     目前陶瓷行业陶质薄板吸水率控制在（6～10）%，一般陶坯化学组成范围（Wt%）

     如下：SiO2：65～73，Al2O3：16～23，CaO和MgO：4～10，K2O和Na2O：﹤2，Fe2O3：﹤1.5，TiO2：﹤1，I.L：6～10。其属于CaO--Al2O3--SiO2三元系统。而陶瓷薄板普通采用挤压成型，其坯体化学组成与普通 不同，其化学成分（Wt%）

      如下：SiO2：66，Al2O3：19，CaO和MgO：4～10，K2O和Na2O：﹤2，Fe2O3：﹤1.5，TiO2：﹤1，I.L：6～10。其配方如下：沙料：30～40%，泥料：35～45%，石灰石：5～10%，硅灰石：0～10%，膨润土：0～5%，长石：0～5%。其含铝量高，可加入少量的长石助熔，降低吸水率。
     B、瓷质坯体
     瓷质陶瓷薄板是最近半年才出来的，最初听说是马来西亚一家陶瓷薄板生产厂家生产出来的。其吸水率为﹤0.5%。瓷质砖坯体化学组成范围（Wt%）如下：SiO2：65～73，Al2O3：16～23，CaO和MgO：﹤2，K2O和Na2O：4～7，Fe2O3：﹤1.5，TiO2：﹤1，I.L：﹤8。其属于K2O、Na2O--Al2O3--SiO2三元系统。

超薄瓷板化学组成与普通瓷质砖比较，其含铝量要高、含硅量要低，另外含钾、钠量也要高一些。化学组成（Wt%）如下：SiO2：66，Al2O3：19，CaO和MgO：﹤2，K2O和Na2O：4～7，Fe2O3：﹤1.5，TiO2：﹤1，I.L：﹤8。其配方如下：石粉：45～55%，泥料：40～50%，滑石泥：0～3%，其配方要加入滑石泥和黑泥，其粘度好，不用再加膨润土。
     （2）坯用原料
     挤压成型与干压成型不同，其对坯料有特殊要求。主要是坯体干燥强度、可塑性吸水率等方面的要求。除此之外，原料还要选择储量丰富，质量稳定的。特别是泥料的性能必须满足。
     A、泥料的选择
     增加干坯强度、可塑性以及收缩等工艺参数主要是粘土（泥料）起作用；因此要注意选择粘土，最好选二次粘土，烧失量太大的泥料在普通瓷砖无法使用，但可在超薄陶瓷板中使用。砖薄，不用担心排气问题。
     如果在无法找到高粘度的粘土时，可用甲基代替。球磨时加水较多，用甲基代替粘土时，粘度虽然较大，但也能放浆。挤压成型要把泥浆榨泥练泥后才使用；因此在某种程度上讲超薄陶瓷板对坯料的要求并不高。
     B、沙料的选择
     沙料要求白度好即可，无其它要求。
     C、石粉的选择
     石粉在陶质薄板中用量很少，可以不用。它主要用在瓷质薄板中做助熔剂，要求白度高，烧成熔融温度低。
     D、其它原料的选择
     一般陶质薄板中会加入一部分石灰石和硅灰石。一般一次半烧、二次烧成的话可以多加一些石灰石；而一次烧成的话尽可能少加。而瓷质薄板中还会加入（1～3）%的滑石泥，用来助熔、增白。
     （3）陶瓷薄板对坯料的工艺要求
     由于超薄陶瓷薄板采用挤压成型；因此坯料必须满足挤压成型的要求。
     A、可塑性
     可塑性是塑性坯料的主要性能，是成型的基础。
     5）对滚挤压成型
     真空挤压后，还需对滚挤压。挤成需要的厚度，并切割成所需要的长度和宽度。经过第一次挤压，泥坯厚度为20 mm；第二次挤压后的厚减为一半为10 mm；第三次对滚挤压后的厚度为（5～8）mm。如果烧后要达到厚度为３mm，要加多一道挤压滚。对滚挤压如图（4）、（5）、（6）、（7）所示。
     
            图（4）第一次对滚挤压

             图（5）第二次对滚挤压

               图（6）第三次对滚挤压
              图（7）切割后的坯体
     
       6）微波干燥
     相对窑炉干燥，微波干燥效率高，占用面积极小，节省能源。此外，用微波干燥器干燥的坯体水分均匀，成品率高。微波干燥器一般安两组，一组9个，干燥后坯体水分控制在：2～8%之间。微波干燥与窑炉干燥比较如表（3）所示：
      7）低温素烧（可以不用）
     素烧是为了提高坯体强度，以便于釉线走砖、淋釉和印花。大规格陶瓷薄板素烧窑很短，且温度低。其属于一次半烧。一般素烧窑长：30～50米，窑体内宽1.5米以上，烧成温度：800～900℃，一般烧：45～60分钟。
     如果坯体强度够高，可以不素烧。但目前陶瓷薄板都是陶质的，大多经过两次淋釉，因此不素烧无法达到生产要求。据说马来西亚某厂已经生产出了瓷质薄板，吸水率在0.5%以下。如果是生产渗花砖则无需素烧。其实我国研发瓷质薄板较早，但没正式投入生产。最近佛山樵东陶瓷准备上800×1800（mm）规格瓷质陶瓷薄板。
      8）直线淋釉（渗花砖不用）
     由于超薄陶瓷板短边为1200mm，只能使用1500mm宽度的直线淋釉器。由于尺寸太大，它在生产时容易出现釉路缺陷；因此其对釉浆性能要求非常高，要求有良好的粘度、润滑性能和流速。两台淋釉器之间相隔6米。直线淋釉器如图（8）所示。
         图（8）直线淋釉器
     9）超大规格印花
     超大规格印花机与小规格印花不同，其印花方向和釉线走砖方向相同。其它的都与普通规格瓷砖相差不多，对花釉要求都一样。对于宽度小于600mm的产品，也可采用胶滚印花。超大规格印花机如图（9）所示。
  
             图（9）超大规格产品印花机 
            
             图（10）1200×2400规格陶质薄板
    10）釉烧
     和普通瓷砖一样釉烧窑烧成温度和烧成曲线都差不多，使窑炉滚棒较细且密一些。釉烧窑长100米左右，烧成温度根据产品不同而定，釉面砖烧成温度1100℃，瓷质砖（仿古砖和渗花釉）烧成温度为1200℃左右。釉烧窑如图（11）所示。
  
         图（11）釉烧窑
    11）切割
     对于出口日本的产品无需切割，但是销售国内的产品并不需要这么大，可根据使用要求切割成各种不同的规格，如：30×45、30×60、30×90、30×30、60×60等等。还可切成各种不同的形状。可做腰线、做内墙砖，也可做地砖。不但省掉了压机和模具，还节省了许多其它工序和机械设备。
      12）分级包装
     根据客户要求对不同规格产品进行分级打包入库。
     3 . 总 结
     1）与普通工艺对比
     A、超薄砖工艺程序
     坯体配方（釉料制备）—球磨—榨泥—泥条真空粗练—真空挤压成型—对滚压制—切割—微波干燥—低温素烧（可免）—直线淋釉（底、面釉）—大规格印花机印花—釉烧—切割抛光—分级包装
     B、普通砖工艺程序
     坯体配方（釉料制备）—球磨—粉料制备—压机压制—高温素烧（可免）—钟罩淋釉（底、面釉）—印花—釉烧—磨边抛光—分级包装
     由上可以看出，两者区别在原料制备和成型方法不同。挤压成型原
     料制备程序要多，但由于是湿法成型，没有废气和粉尘，也减少了喷雾塔及压机等设备。
     2）与普通砖工艺能源对比
     与普通砖生产相比，超薄砖工艺，特别是一次烧成瓷质超薄砖生产工艺生产，可大幅减少原料用量，其厚度为3～6mm，只有现行墙地砖厚度的1/4，原料用量可减少60%以上，能源节约至少40%以上。除此之处，还可减少生产设备、减少人工，也利于工厂管理，设备简单，利于操作，缩短设备问题解决时间，提高生产率和成品率。由于其本身薄，废品返球球磨也很容易，球磨时间短。
     一次烧成超薄瓷板、一次半烧超薄陶板产品属于绿色产品。是陶瓷行业发展的一种必然趋势。
    

    对于产品使用者而言，薄形化、轻量化大规格板材，既节约了物流运输成本，减轻建筑物的荷载，更是直接降低了物流、建筑施工的碳排放。