陶瓷薄板：工艺技术从零到有 从有到优

2005年，广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司(原广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司)与广东科达机电股份有限公司合作研发陶瓷薄板，到2007年正式推出中国第一片陶瓷薄板，陶瓷薄板在我国的发展，只有近8年的时间，但有关技术已经领先国际。当前涉及陶瓷薄板生产的企业也并不多，大多数陶瓷行业人士对陶瓷薄板生产的工艺技术及装备了解有限。　　为此，本期《陶城大讲堂》“薄板专场”，将从陶瓷薄板的生产工艺、技术难点、装备配套、技术参数等方面来阐述陶瓷薄板的生产过程，以期让更多行业人士对陶瓷薄板的生产工艺技术有更为深入的了解与认识。　　欧洲技术封锁，中国自力更生　　由于欧洲国家对中国实行陶瓷薄板技术封锁，为此，国家启动陶瓷薄板研发项目，由蒙娜丽莎与科达机电合作，自主创新，最终研发出陶瓷薄板的生产技术，实现中国陶瓷薄板零的突破。　　历经坎坷，实现零的突破　　2007年，蒙娜丽莎正式推出中国第一片陶瓷薄板，实现了中国陶瓷薄板从无到有的突破。陶瓷薄板的诞生让人欣喜，但是，回首中国第一块陶瓷薄板的诞生过程，因其工艺技术完全依靠中国人自主研发，期间经历了诸多坎坷。　　在“十五”期间，佛山市提出资源节约、技术创新、转型提升等相关政策，鼓励陶企向资源节约型和环境友好型转变，而陶瓷薄型化正是国家及佛山市政府大力推动的项目。蒙娜丽莎通过华南理工大学教授陈帆了解到陶瓷薄板的相关生产技术之后，于2005年10月组建了以蒙娜丽莎集团生产技术副总裁刘一军、总工程师潘利敏、生产技术副总经理张松竹等为主要人员的研发团队，整个团队共30余人，并由陈帆进行指导，正式启动大规格建筑陶瓷薄板项目。　　值得一提的是，由于欧洲陶瓷强国对华封锁了陶瓷薄板的生产技术，因此陶瓷薄板的研发，没有任何可借鉴的工艺技术，其工艺技术完全依靠蒙娜丽莎的人员自主研究。　　由于科达机电当时已经有陶瓷薄板生产研发的相关设备，所以，蒙娜丽莎将自主研发的陶瓷薄板原料配方送至科达机电进行试验。试验的结果显示效果很好，然后，蒙娜丽莎再重新调整配方，继续优化。　　也正是由于试验的效果良好，让蒙娜丽莎与科达机电之后的合作顺理成章。在确立合作关系以后，蒙娜丽莎的相关技术人员与生产人员进驻科达机电，并由科达机电提供食宿，蒙娜丽莎接管了科达机电从压机到窑炉的整个生产线，为陶瓷薄板的研发打下了良好的基础，并最终生产出第一片陶瓷薄板，实现了产业化生产。　　解决“凸起的小包”颇费周折　　虽然欧洲陶瓷强国对中国实行陶瓷薄板技术装备的封锁，但是，经过蒙娜丽莎与科达机电的联合研发，依靠自我研究工艺技术和现有装备力量，从试验到投入生产，仅仅用了一年多时间。其中，陈帆从各种渠道搜集陶瓷薄板相关生产技术到第一次在科达机电进行试验，总共耗时两个月;从第一次试验到第二次改进，总共耗时三个月;从确定配方到投入生产，总共耗时八个月。并且，由蒙娜丽莎自主研发的干法生产工艺与欧洲的干法工艺有着极大的差别，相比不但压制效率更高，而且产生的边角余料更少，产品性能更好。　　事实上，尽管蒙娜丽莎研发团队在这么短的时间自主研发出陶瓷薄板的生产工艺技术，但是这个过程却历经了诸多艰辛。据刘一军介绍，当时在生产过程中碰到最多的问题就是产品表面出现“凸起的小包”。　　之所以出现这样的问题，那是因为砖坯很薄，如果棍棒表面存在颗粒杂质，在生产过程中会存在污染，烧制过程中产品表面会出现部分凸起。为此，蒙娜丽莎研发团队通过优化原料配方，并精选原料，以此来提高生坯压制的强度，提高烧结后的整体强度，从而克服这一问题。　　在成形方面，由于产品超大、超薄，在脱模方面存在很大困难。为此，蒙娜丽莎与科达机电的研发人员一起寻找解决的方案，通过配电迁移的模式、配电循环的方式和余料回收系统等，来解决压制、脱模、电子循环、余料回收等系列问题。特别是在配电方面，选择了很多材料，最终找出适合薄板压制的电阻，实现了批量化稳定生产。　　全球首创抛光陶瓷薄板　　除了解决生产顽疾，还要解决装饰印花和相关工艺等问题。最初的陶瓷薄板表面为纯色，属于通体纯色板，没有任何装饰花纹，只是粉料达到强度和团结性能的坯料，经过烧制出来的产品而已。　　刘一军介绍，当时认为要对这么印花或者抛光，觉得简直是天方夜谭，难以实现。后来蒙娜丽莎研发团队进行了无数次研发，耗时近一年时间，终于解决了装饰印花的难题，产品表面从纯色发展到五颜六色，这大大提升了陶瓷薄板的装饰性能。　　同时，为了迎合中国消费者对于亮光产品的喜好，蒙娜丽莎研发团队又花了三年时间，终于攻克了抛光工艺难题，先于欧洲企业生产出抛光面的陶瓷薄板，并成功将施釉、半抛光、微粉布料等传统陶瓷的工艺都用在陶瓷薄板上面，让陶瓷薄板的生产工艺技术更加丰富。　　在去年的意大利博洛尼亚陶瓷卫浴展中，有意大利企业推出了抛光面的陶瓷薄板，产品与蒙娜丽莎的抛光陶瓷薄板极其相似。　　随着技术的不断成熟，蒙娜丽莎研发团队进一步在工艺技术的细节上进行改进和提升，薄板产品系列也逐渐丰富，现在已经成功开发出仿石材、木纹、墙纸、抛光、亚光、金属釉、结晶釉、玉石等产品，陶瓷薄板的发展开始进入了一个新的发展阶段。　　技术难点多，原料配方尤为关键　　影响陶瓷薄板性能的因素繁多，包括材料本身、坯体强度、烧成工艺、冷加工等方方面面，而原料选择和配方设计是最为关键的因素。不过，在蒙娜丽莎与科达机电研发人员的努力之下，这些问题都一一得到了解决。　　五因素制约产品性能　　陶瓷薄板要做大做薄，主要有五个方面的影响因素：　　首先是陶瓷材料本身的影响，如单纯将坯体规格变大,坯体厚度减小，将造成产品强度不够，砖坯破损比例高，甚至成品强度达不到国家标准。因此，需要从机理上改善陶瓷材料的性能，提高陶瓷砖产品使用的抗冲击性能及破坏强度。　　其次为烧成工艺的影响，要研究与陶瓷材料配方相匹配的烧成工艺技术，特别是当陶瓷制品薄型化后，传热传质速度加快，如采用与未减薄前同样的烧成温度，将导致材料在高温下发生蠕变软化等问题，因此宜采用低温快速烧成。　　然后要将产品规格变大，坯体厚度减小的同时，要保证陶瓷薄板有足够的干坯强度和成品强度。工艺过程研究是重点，其中包括粉料匹配的影响、成形过程的影响、干燥的配套工艺技术等。如是生产釉面制品，还应充分考虑在压制成形后的施釉、印花等工序，除了要调整成形压力和配方体系外,还应考虑如何通过改变施釉、印花等方式，减少釉线上砖坯的破损。　　最后产品冷加工过程也是优等率保障的重要方面，特别是对抛光类的陶瓷薄板进行刮平。抛光等后期冷加工时，更要研究导致产品破损的因素。

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