【技术】多孔陶瓷砖打蜡工艺探讨

文/赵光岩 佛山欧神诺陶瓷股份有限公司

多孔陶瓷砖是一种采用陶瓷抛光废渣为主要原料制作的绿色环保建筑材料，利用抛光废渣中的碳化硅和氯化镁作为发泡材料，在高温烧成时产生闭合的气孔。这种多孔陶瓷砖具有较好的隔音和保温效果，密度小。但由于陶瓷废渣中的发泡成分在坯体中分布不均匀，容易在局部团聚，因此烧成后的多孔陶瓷砖易出现表面平整度差、收腰和鼔腰等多种缺陷，为了提高表面的美观度和装饰效果，生产厂家往往对多孔陶瓷砖表面进行刮平、抛光处理，这样会使表面原本封闭的气孔变成开口气孔，使陶瓷砖容易吸尘且不易清理，因此，多孔陶瓷砖吸尘与表面清理成为厂家亟待解决的一个问题。

为解决多孔陶瓷砖的吸尘问题，欧神诺作为业内首家推出该产品的厂家之一，竭力组织技术人员进行攻关。我们认为可从两个方面入手：（1）将表面的开口气孔堵起来；（2）对表面气孔进行表面处理，使得孔壁具有自洁功能，避免灰尘粘在孔壁上。第（1）种方法中将表层的开口气孔堵起来，可以利用陶瓷厂现有的打蜡设备（把蜡水填充到瓷砖表面毛细孔里面），只需要根据多孔陶瓷砖的特性选择合适的蜡水即可；而对多孔陶瓷砖的气孔表面进行自洁处理，不仅工艺复杂，操作难度大，而且成本高。通过对比分析，采用填堵开口气孔的方案在成本和易操作性方面比表面处理的方案好，因此我们采用打蜡填充的方法解决多孔陶瓷砖表面吸尘的问题。

本实验所用的材料有：佛山市三水区X公司生产的A蜡、DH1蜡、DH2蜡和U蜡；佛山欧神诺陶瓷股份有限公司生产的多孔陶瓷砖。

本实验所用的设备有：上海沪越101-1烘箱；博世GPO12CE打蜡机；量筒。

首先，将在抛光砖上普遍使用的填充物质A蜡作为多孔陶瓷砖的填充物质，先将A蜡涂在多孔陶瓷砖表面，然后用打蜡机进行填充、抛光处理，将蜡水充分填充在多孔陶瓷砖的孔洞内，并在表面形成一层蜡膜。经过打蜡处理后的多孔陶瓷，填充蜡水的孔洞显现乳白色，与多孔陶瓷的表面图案明显不协调，颜色存在较大的反差，大大降低了多孔陶瓷砖的表面美观度。这种非预期效果的出现，可能是蜡水固化后自身的颜色造成的。因此我们把蜡水进行烘干处理，发现烘干后的蜡水呈现的颜色和多孔陶瓷砖孔洞内的蜡水显现的颜色一致，这说明多孔陶瓷孔内蜡水呈现的乳白色是A蜡固化后的颜色。

通过对比普通抛光砖和多孔陶瓷，我们发现二者不同之处在于：普通抛光砖表面主要是毛孔，孔径比较小，一般在0.1 mm左右；而多孔陶瓷砖表面主要是大的孔洞，直径一般在1 mm以上。当蜡水填充在普通抛光砖上时，蜡水固化后颗粒比较小，因此呈现的显色不明显；当蜡水填充在多孔陶瓷砖表面的孔洞时，固化后A蜡颗粒比较大，因此会将蜡水的颜色显现出来。

根据上述实验结果可知，多孔陶瓷打A蜡后，孔洞内固化的蜡水呈现乳白色，影响多孔陶瓷砖的美观，不适合直接应用在多孔陶瓷砖上。

从普通A蜡的实验可知，有颜色的蜡水不适合填充多孔陶瓷砖表面孔洞。蜡水在孔洞中固化后必须呈透明状态，才不影响表面效果。根据上述条件我们找到DH1、DH2和U3蜡水，DH1和DH2型蜡均为水乳状，DH1及DH1和DH2混合固化后均呈透明状；U3蜡呈油状，固化后同样呈透明状，具有很强的疏水性且不溶于水。

首先将DH1蜡水直接涂在刚刚经过抛光的多孔陶瓷砖表面，用打蜡机进行打磨处理，在打磨的同时DH1蜡水失水固化；待DH1蜡水完全固化后，在砖面上涂DH2蜡水，再用打蜡机进行打磨处理，这样砖表面的孔洞被固化后的蜡水完全填充；最后在砖表面涂上一层U3蜡水，打磨处理后形成的U3蜡层，可以将DH1和DH2蜡层与外界隔开。

打蜡完成后，多孔陶瓷砖表面（如图1所示）的孔洞完全被固化后的蜡水填充，砖面颜色与打蜡具有较高的一致性，无明显反差。打完蜡的多孔陶瓷砖放置3天后，砖面开始出现部分发白现象，随着放置时间增加，发白越来越明显，1个月后砖面颜色不再发生变化（如图2所示）。

图1 放置前的砖面（未变色）

图2 放置后的砖面（发白）

从图1及图2可以看出，打蜡后的砖面开始并未出现发白现象，而放置了一段时间后才出现发白现象，说明可能是外部的某些因素造成固化的蜡水发白。考虑到多孔砖经过抛光后直接打蜡，多孔陶瓷砖的含水率较高，推测可能是多孔陶瓷砖内的水在打蜡后与蜡层之间发生反应而造成发白现象。因此我们首先验证水对蜡水固化的影响。将瓷砖烘干后（瓷砖含水率小于0.05%），再分别打DH1、DH2和U3蜡水，打蜡后放置1个月后，砖面未出现发白现象，说明水是造成多孔陶瓷砖打蜡后出现发白的因素。

通过上述实验可知，在干燥的多孔陶瓷砖上涂覆透明蜡水，可完全填充多孔陶瓷砖表面的开口气孔，并且不影响表面美观度。经过多次实验验证后，我们对现有的生产线进行改造，使得多孔陶瓷砖可以实现连续生产。首先，在多孔陶瓷砖抛光工序后加了一段长度为80 m的电窑，通过热电偶和发热管将窑内温度控制在100~150 ℃，多孔陶瓷砖经过抛光后直接进入电窑进行干燥处理，经过干燥后，多孔陶瓷砖的含水率在0.05%以下。然后通过风机对砖面进行冷却，并分别打DH1、DH2和U3蜡水。打蜡完成后，通过隔片将砖面隔开，保持通风状态再放置8 h，在砖面完全干燥后进行包装。通过在生产线上增加烘干装置，降低了多孔陶瓷砖的含水率，防止砖内残余水分与蜡水发生反应而产生发白现象，解决了多孔陶瓷砖打蜡后发白的问题。

本文研究利用透明蜡水对多孔陶瓷砖表面的开口气孔进行填充，然后再用疏水性蜡水在砖面形成一层保护膜，在不影响砖面色泽与装饰效果的前提下，很好地解决了多孔陶瓷砖表面吸尘的难题，有效促进了多孔陶瓷砖的推广使用，具有广阔的发展前景。