羅宏 龍海仁 周燕 招偉培 黃帥 余修亮
摘 要:由于地面濕滑,公共場合意外滑倒的事件頻繁發(fā)生。地面意外滑倒成為了公眾較為關(guān)注的公共安全事件。通過提升地面陶瓷磚的防滑性能,可以很好地降低意外滑倒造成的傷害事件的發(fā)生概率,所以本文通過工藝開發(fā),用一種較容易實(shí)現(xiàn)的工藝方法,提升了陶瓷磚表面的防滑性能,工藝簡單,易于應(yīng)用,具有較好的推廣價值。
關(guān)鍵詞:地板磚;防滑;公共場所;意外傷害
1 前 言
隨著建筑裝飾的檔次不斷提高,豪華高檔的公共建筑(酒店、寫字樓、商廈,高檔公寓等)的地面,大量采用光面的石材、陶瓷磚等板材做飾面。在美化了環(huán)境的同時,卻也帶來了日益突出的地面滑倒的安全隱患問題。目前國內(nèi)公共場所由于地面濕滑而導(dǎo)致滑倒,甚至致傷、致殘的事件不斷上升。據(jù)國外相關(guān)報道,公共場合的滑倒、跌倒導(dǎo)致的意外傷害事件數(shù)量占全年傷害事件數(shù)量的比例最大,所以公眾在裝修中針對提升地面防滑性能的要求越來越普遍。地板陶瓷磚作為地面裝飾最為普遍的建筑材料,改善其防滑性能,可以很好的避免意外滑倒、摔倒的概率。 尤其是老人、小孩頻繁活動的場所和區(qū)域,提升防滑性能的必要性尤為突出。目前市面上的地板磚為了追求光澤感像拋光磚,全拋釉等產(chǎn)品,磚面的防滑程度十分讓人堪憂。防滑性能好的釉面磚,根據(jù)UKSRG推薦的檢測方法,防滑指數(shù)PTV(刻度盤上指針的讀數(shù),簡稱擺值)在30以內(nèi),防滑風(fēng)險等級定義為中等級別,檢測的擺值滿足25以上的,我們可以認(rèn)為這是一款滿足防滑要求的磚。
2 工藝方案
本文介紹了一種提高表面防滑性能的釉面磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)制備粗糙釉。
(2)產(chǎn)品的制備及燒成:在磚坯表面布施防污底釉,然后施步驟A得到的粗糙釉。
2.1工藝流程
壓機(jī)成型——>磚坯干燥——>施底釉/面釉——>圖案裝飾——>施粗糙釉——>窯爐燒成——>磨邊——>包裝入庫。
2.2 關(guān)鍵工藝描述
上述整個工藝流程適用于一般平面或模具面的釉面磚生產(chǎn),其中關(guān)鍵工藝為粗糙釉的制備。粗糙釉的制備盡量滿足三個工藝性能,首先是釉料必須高溫,釉料的高溫可以很好的實(shí)現(xiàn)粗糙的手感,其次就是釉料有較好的防污性能,也就是粗糙釉的使用不能影響成品的易清潔性。最后就是粗糙釉的膨脹系數(shù),要與坯體、窯爐、面底釉匹配,在使用過程中盡量減少對磚型的影響,提升粗糙釉的適用范圍。
2.3工藝參數(shù)
為了實(shí)現(xiàn)防滑效果,底釉或面釉工藝建議選擇刀式噴釉,刀式噴釉的磚面效果較淋釉凹凸感更強(qiáng)。且噴釉比淋釉的釉量少很多,成本相對也較低。底釉或面釉的施釉比重建議控制在1.45~55g/cm3之間,釉量建議控制在每平方米500~600g水釉之間。
圖案裝飾工藝可以是噴墨打印、絲網(wǎng)、滾筒中的一種或幾種疊加,建議以圖案裝飾為主。盡量減少工藝復(fù)雜度,例如凸釉、功能墨水、干粒工藝等,避免粗糙釉的覆蓋會對特殊工藝的設(shè)計(jì)效果產(chǎn)生影響。
粗糙釉的施釉工藝建議選擇噴釉或甩釉,比重建議控制在1.2~1.4g/cm3之間,釉量建議控制在每平方米200~400g水釉之間,釉量越多表面粗糙度越高,對磚面顏色影響越大,反之亦然,所以可以在一定程度上通過控制粗糙釉的釉量,調(diào)節(jié)磚面的粗糙程度。
3 釉料配方的選擇
3.1底釉和面釉的配方選擇
面、底釉的配方選擇,除了釉面效果、發(fā)色、及防污性能的考量外,更需要關(guān)注與坯體的膨脹系數(shù)的匹配度,做到坯釉結(jié)合,建議釉料的膨脹系數(shù)略小于坯體,整磚變形處于一個微拱背的狀態(tài),有利于鋪貼使用。根據(jù)本廠的實(shí)際使用情況,面、底釉配方優(yōu)選方案為:鉀長石38%,鈉長石6%,石灰石12%,燒滑石8%,煅燒高嶺土6%,氧化鋅5%,白云石7%,氧化鋁15%,碳酸鋇3%。
3.2粗糙釉的配方選擇
制備粗糙釉,粗糙釉的配方(wt%)高溫透明熔塊粉60-100,煅燒高嶺土25-35,氧化鋁1~2,將以上原料加水球磨后制成釉漿,高溫透明熔塊粉的細(xì)度為200目篩余小于4%?;瘜W(xué)組成(wt%):
SiO2 45~50,Al2O3 20~25,F(xiàn)e2O3 0.1~0.4,TiO2 0.1~0.2,CaO10~13,MgO 2~3,K2O 0.5~1,Na2 O 1~2,IL 2~3;
3.2.1高溫透明熔塊粉的選擇
根據(jù)本廠的實(shí)際窯爐燒成溫度,通過刮板窯燒進(jìn)行肉眼觀察,確定高溫熔塊粉配方,A、B熔塊方案為優(yōu)選方案,根據(jù)高溫透明熔塊粉的化學(xué)成分如下表1所示。
A方案與B方案熔塊相比,B熔塊透度更高,燒結(jié)程度更好,最終選擇B方案為較好的高溫熔塊粉方案。
3.2.2粗糙釉配方的調(diào)試
粗糙釉的配方按(wt%)B高溫透明熔塊粉60~100,煅燒高嶺土25~35,氧化鋁1~2,通過正交試驗(yàn),檢測防污性能,篩選最優(yōu)方案。防污檢測項(xiàng)目包括:紅、藍(lán)墨水,紅、藍(lán)、黑油性筆,干濕水泥、干濕填縫劑,膠錘錘擊。試驗(yàn)方案如下表所示:
通過上述試驗(yàn)結(jié)果可知,A粗糙釉方案防污效果最好,最終選擇A粗糙釉配方確定為最優(yōu)配方。
4 防滑檢測方法[1]
4.1檢測設(shè)備介紹
(1)檢測設(shè)備名稱:便攜式、數(shù)字化鐘擺式濕滑性能英國 MUNRO測試儀,見圖1。
(2)檢測設(shè)備結(jié)構(gòu):主要由機(jī)架、擺錘和擺錘桿、橡膠滑塊、指針和刻度盤組成。陶瓷磚測試?yán)?4S(96)橡膠滑塊,國際硬度值為 96±2 IRHD。
(3)檢測設(shè)備操作:釋放鎖定開關(guān),將具有一定勢能的擺錘擺動劃過試件表面規(guī)定的距離后擺向另一側(cè),指針被擺錘上的指針推動環(huán)帶動,隨擺錘一起擺動到另一側(cè)后停留并顯示出擺錘的最高位置。
4.2參考標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn)BS 7976- 2:2002 Pendulumtesters- Part 2:Method ofoperation,BS EN13036- 4 等 26 個不同國際細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)。廣泛被健康安全顧問公司、地板和瓷磚廠商、材料測試實(shí)驗(yàn)室、公路代表處、當(dāng)?shù)乩硎聲?、休閑場所、專家證人、建筑維修專家等使用。
4.3防滑等級要求
英國 UK Slip Resistance Group 在 UKSRG 2005 運(yùn)用的防滑機(jī)能評價方式見下表。
5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)抽檢
試驗(yàn)內(nèi)容:將上述確定的1#粗糙釉方案,應(yīng)用制備600mm×600mm規(guī)格陶瓷磚,隨機(jī)取6片作為試樣。將6件試樣按照規(guī)范操作,分別檢測干燥條件下和潮濕條件下的摩擦系數(shù),檢測結(jié)果如下表所示。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,通過該方法制得的防滑磚,試驗(yàn)得出的磚干燥條件下的擺值平均值為57.7,潮濕條件下的擺值平均值為45.3,PTV值遠(yuǎn)高于低風(fēng)險的要求。
6 結(jié) 語
本文在普通磚坯上布施兩道釉,第一道底釉或面釉為防污釉,建議選擇亞光釉,有利于防滑性能的提高,第二道粗糙釉,加入的高溫透明熔塊細(xì)粉,增加磚面的粗糙度,起到防滑作用。通過兩種釉料的性能結(jié)合,使產(chǎn)品的防滑系數(shù)上穩(wěn)定在一個較高的數(shù)值上,達(dá)到提高防滑性能、且兼具防污性能的目的。
本文描述的工藝方案,實(shí)施簡單,可以在不影響原有產(chǎn)品的工藝配方的前提下,通過增加一道粗糙釉提升防滑性能,具有較好的推廣價值。
參考文獻(xiàn)
[1]陶瓷磚防滑性能檢測原理初探.盛正強(qiáng),.佛山陶瓷 2019(279)10:35-40.