201910月9

瓷砖是如何制造的,瓷砖的生产过程

相信很多小伙伴都看到过一些会产生错觉的图片或设计,例如有些图看起来是没有动的,但你仔细看又在动,非常的神奇,其实这些作品或图片都是运用了视觉错位原理,在光线和色彩亮度间进行调节,就会让人产生视觉错位。

 

国外有一个瓷砖公司就利这种原理,设计出了一个很特别的地面,利用不同线条的黑白瓷砖,制造出了一片看起来凹凸不平的地面,就好像扭曲变形了一样,即便你知道地面是平行的,但走起来还是会小心翼翼,这个有趣的创意还获得了瓷砖协会颁发的年度最佳创意奖。

 

各种颜色和图案的瓷砖,已经成为现代家庭中的主要装修材料,而且对它的使用也会直接影响到每个家庭室内装潢的颜值,随着制造工艺的提高,瓷砖的使用范围也越来越广。

 

瓷砖是由粘土,石英砂等原料混合加工而成的建筑装饰材料,瓷砖的表面会呈现出石质或瓷质,具有硬度高,耐酸碱,环保等特点,主要在建筑外墙或室内装修中使用。

 

我们都知道中国是陶瓷的故乡,古人在制陶技术不断成熟后,陶器也不再局限于各种生活用品,就开始将陶器用于建筑中,如将陶器用于建筑的排水道和铺设地面。

 

有记录使用瓷砖最早的国家是埃及,人们手工将粘土做出各种形状,放入火中烘干,在从熔化的铜中取出蓝釉进行上色,制成了最早带有花纹图案的瓷砖。

 

差不多同时期在中东地区也出现了瓷砖,这种瓷砖有各种颜色和样式,例如就出现了经典的条纹瓷砖,以达到更好的装饰的效果。

 

在欧洲文艺复兴时期,瓷砖也得到了空前的发展,应用范围也变得更加广泛,人们给每一块瓷砖都赋予了艺术气息,都是纯手工打造,今天的欧洲很多老建筑都还能见到这样的瓷砖。

 

现代瓷砖生产实现了全机械化,瓷砖的样式,图案也变得越来越多,瓷砖也几乎是建筑装修的主要材料。
图片来源:pixabay

 

瓷砖通常以吸水率被分成三类
第一类的吸水率大概在3%以下,瓷质砖,也就是石英砖,一般铺在地面上。
第二类吸水率大概在10%以内,石质砖,可以铺在地面或者墙面上。
第三类吸水率大概在50%以内,陶质砖,很适合铺在墙面上,一般不会铺在地面上。

 

瓷砖的生产过程可以说是火与土的“历炼”,如果细分整个过程要经过上百道工序才能成型。

 

瓷砖的原料有可塑性原料如黑泥或白泥,它们是瓷砖的基础;脊性原料如石英,它们决定了瓷砖的各种性能;溶剂原料如长石,它们决定了瓷砖的韧性,这些原料都来自土壤中,在开采前需要化验成分,再将各种原料按比例配料。

 

各种配料并不是非常均匀,它们将要通过输送带进入球磨机,球磨机内装有耐磨的球石,还要往球磨机内加入水和各种添加剂,经过数小时的球磨,将原料变成直径0.1~0.3毫米的细粉,最后就变成了泥浆。

 

泥浆还要去除里面的铁,用磁力达到9000高斯的强力磁铁将铁杂质全部取出来,泥浆再经过筛系统,将杂质和直径颗粒大的原料分离。

 

泥浆进入干燥塔进行干燥脱水,通过压力将泥浆喷成雾状,靠热风干燥脱水,泥浆干燥后变成流动性好的颗粒。

 

干燥后的粉料由输送带送进压机料斗,由压砖机压制成符合密度要求的胚体,整个过程都是由电脑控制。

 

后道工序就会根据不同品类的瓷砖,而生产工艺和设备不同,如上釉(瓷质釉面砖),不上釉(抛光砖),丝网印花,胶辊印花,3D喷墨印花,全抛等。

 

以瓷质釉面砖为例,压制成型的胚体可以通过喷釉或者淋釉两种方法进行上釉,喷釉是通过高压将釉浆以雾状喷到胚体上。

 

淋釉是让釉浆从高处流下,形成瀑布一样淋在胚体上。

 

瓷砖上面有各种花纹图案,这些都是通过印花工序来完成的,目前市场上主要使用3D喷墨技术,是通过高性能的喷墨印刷机把设计好的图案直接喷印在瓷砖表面,这种技术会让图案逼真和带有立体感,也是目前最好的瓷砖印刷技术。

 

印刷好的瓷砖就要经过最重要的一道工序,那就是烧制,经过烧制后的瓷砖强度将会非常高,通过辊道将瓷砖送入窑炉中,整个烧制过程要经过预热,烧成,冷却都在窑炉内完成,在1000多摄氏度的烧制过程中瓷砖将会有收缩,此时就成了真正意义上的瓷砖。

 

瓷砖还要经过抛光,在抛光线上要通过切边,刮平,抛光,倒角等工序,瓷砖表面通过不同目数的磨头达到磨削,抛光的目的,为达到防污的目的,还要在瓷砖表面涂上一层防污剂。

 

最后瓷砖要经过质量检测,包装,就可以被送到商店售卖了。

 

平常我们去购买瓷砖时,销售人员会用剪刀在瓷砖上刮(表面硬度),往瓷砖上洒水(表面防滑),在瓷砖上撒酱油(耐污染)的方式给我们测试瓷砖的各项性能,这样是测试方法可信吗?

 

瓷砖表面硬度测试用摩氏硬度法,共有十个等级,剪刀的硬度一般在四级以下。有意思的是国家标准GB/T 4100-2015 并没有规定瓷砖的硬度。
防滑专业的测试是在瓷砖上涂专用的润滑油,将瓷砖缓慢的倾斜,人在那个倾斜的角度上滑倒,此时的倾斜角度就是瓷砖的防滑程度。测试标准GB/T 26542-2011  新标准GB/T 37798-2019也即将实施。
瓷砖的耐污染程度专业的测试方法是在砖面上滴上铬氯,碘酒,橄榄油三种代表性的污染剂,放置24小时通过不同程序清洗得出防污等级,所以说瓷砖演示小测试与科学检测还是有一定的差距。
瓷砖检测方面还有:尺寸误差,摩擦系数,湿膨胀,抗釉裂性,抗冻性,耐化学腐蚀性,铅和镉溶出量,色差,吸水率,显气孔率,表观相对密度和容重,断裂模数和破坏强度,抗冲击性,耐磨性,线性热膨胀,热震性等等几十项测试,这些检测项目都是有国家标准的。测试标准可参考GB/T 3810.

 

瓷砖数千年来为了达到人们的装饰要求,一直在不断变化,从抛光瓷砖到釉面瓷砖,马赛克瓷砖,仿古瓷砖,现在有人预测未来的瓷砖表面将是液晶面,你想要什么样的铺贴效果都可以设置,一键搞定,看来瓷砖也将在这个各行业大变革的时代迎来一次革命。

 

来源: 制造原理。文中Gif截取自Youtube《Ceramic manufacturing process in Gayafores factory》《EFI Cretaprint C3 Multipurpose Digital Ceramic Decoration Printer》《How Its Made Ceramic Tiles》《Simpolo Ceramics – A video introduction》

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