Cập nhật ngày 26-3-2002
Trong những nǎm vừa qua, ở nước ta sản xuất gạch ốp lát đã phát triển thành một ngành công nghiệp mạnh. Cùng với những dây chuyền thiết bị công nghệ đồng bộ và kỹ thuật sản xuất đạt trình độ tiên tiến trên thế giới, việc lựa chọn sử dụng những loại bột màu đẹp, bền và ổn định đã có ý nghĩa lớn trong việc tạo ra nhiều sản phẩm ốp lát xây dựng không chỉ có độ bền cơ học cao mà còn đa dạng về mẫu mã với trang trí mầu sắc hoa vǎn phong phú.
Do yêu cầu của hàng hoá gạch gốm ốp lát sản xuất công nghiệp và do yêu cầu sản phẩm sử dụng trong xây dựng vừa phải có tính hoàn thiện vừa có tính trang trí mà các nhà sản xuất luôn luôn thấy cần phải nâng cao chất lượng trang trí màu sắc sản phẩm của mình. Khi nung, bột màu vừa chịu tác động khắc nghiệt của điều kiện nhiệt độ cao, vừa chịu tác động hoá học phức tạp của các thành phần có trong phối liệu men, xương ảnh hưởng tới màu sắc trang trí sản phẩm. Việc lựa chọn những loại bột màu đẹp, cường độ phát màu mạnh và có khả nǎng bền màu để sử dụng là một yếu tố rất cần thiết.
Thực tế, hiện nay bột màu tổng hợp bền nhiệt đã và đang được sử dụng phổ biển trong lĩnh vực gạch gốm, mục đích chính của bài báo muốn giới thiệu với bạn đọc về bản chất bột màu tổng hợp bền nhiệt nói chung và một số ưu việt của chúng khi sử dụng có ý nghĩa ổn định trang trí màu sắc sản phẩm trong nghiệp sản xuất gạch ốp lát.
Bản chất bột màu tổng hợp bền nhiệt
Bột màu tổng hợp bền nhiệt là những loại bột màu có nguồn gốc nhân tạo, được tổng hợp từ những nguyên liệu cần thiết tạo màu, ở nhiệt độ cao tạo ra những khoáng có màu. Những khoáng màu đó có cấu trúc dạng tinh thể bền. Trong tự nhiên có một số khoáng chất có màu và có khả nǎng bền màu ở nhiệt độ cao nhưng thường có hàm lượng khoáng màu không cao và có lẫn nhiều tạp chất không có lợi cho việc trang trí màu cho gốm sứ.
Thực tế cho thấy những bột màu bền nhiệt có nguồn gốc tự nhiên có cường độ không cao và thành phần khoáng màu dao động nhiều cho nên dẫn tới khó tổng hợp bền nhiệt từ những hợp chất của một số nguyên tố có khả nǎng tạo màu mạnh, ví dụ như crom, coban, niken, sắt, mangan, vanadi, kẽm, selen, điều chỉnh ổn định màu trang trí cho sản phẩm gốm sứ, đặc biệt đối với gạch ốp lát được sản xuất công nghiệp.
Bột màu cadmi, praseodium... một số nguyên tố thuộc nhóm chuyển tiếp hoặc nhóm đất hiếm, tạo nên những khoáng màu có cường độ màu cao với những gam màu đặc trưng.
Quá trình tổng hợp bột màu diễn ra khi nung ở nhiệt độ tương đối cao 1.250 - 1.400oC tạo nên tinh thể khoáng màu có dạng cấu trúc bền vững như spinen, corindon, mulit, sphen, olevin, cordierit, zircon, badelit, periclaz...
Trong đó, các nguyên tố tạo màu có thể được tham gia như là thành phần chính trong cấu trúc khoáng bền, hoặc có thể chỉ là một thành phần của dung dịch rắn của cấu trúc khoáng bền đó. Vì màu được tạo khi nung tổng hợp ở nhiệt độ cao nên khi sử dụng nung trong sản xuất gạch gốm ốp lát ở nhiệt độ thấp 1.150 - 1.200oC, tinh thể khoáng màu hầu như không bị biến đổi. Màu sắc trang trí hoa vǎn thể hiện trên sản phẩm phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ sử dụng, vào khả nǎng phân tán và cách phối các loại bột màu với nhau.
Có thể có nhiều loại bột màu tổng hợp được sử dụng để trang trí nhưng chi các bột màu bền mới được lựa chọn để sử dụng trong sản xuất gạch gốm ốp lát. Tông màu thể hiện sẽ tuỳ thuộc vào lớp hợp chất của một số nguyên tố hoá học có đặc tính tạo màu và tông màu không chỉ tuỳ thuộc vào dạng hợp chất của nguyên tố hoá học có trong nó mà còn tuỳ thuộc vào khoáng tạo thành ở dạng tinh thể có bền hay không.
Bột màu tổng hợp bền nhiệt sử dụng cho sản xuất gạch ốp
2.1 - Cơ chế thể hiện màu
Sự thể hiện màu sắc trên sản phẩm gốm sứ khi có sử dụng bột màu nói chung là rất phức tạp, bởi vì chúng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố của bản thân bột màu và điều kiện công nghệ sử dụng. Tuy vậy cơ chế hiện màu có thể được xem xét theo 2 dạng như sau:
- Bột màu bị hoà tan, biến đổi và phản ứng mạnh với một số thành phần phối liệu gốm sứ xương hoặc men. Sản phẩm của phản ứng nàycó màu và sẽ thể hiện màu sắc của sản phẩm gốm sứ. Trong nhiều trường hợp, màu sắc thể hiện sau khi nung không như màu sắc ban đầu của chúng. Bột màu được sử dụng trong trường hợp này gọi là màu hoà tan. Cơ chế hiện màu do hoà tan thường xẩy ra đối với những loại bột màu có độ bền trung bình và đối với sản phẩm gốm sứ nung chậm.
- Bột màu không bị hoà tan và biến đổi bản chất khoáng hoá khi sử dụng, màu thể hiện sẽ là màu ban đầu của chúng và tuỳ thuộc vào khả nǎng phân tán trong phối liệu gốm sứ. Cơ chế hiện màu do phân tán xẩy ra rõ nét hơn trong công nghệ nung nhanh gạch ốp lát có sử dụng bột màu tổng hợp bền.
Đối với sản xuất gạch gốm ốp lát, hiện nay đã áp dụng phổ biến công nghệ nung nhanh và đồng thời sử dụng bột màu tổng hợp bền nhiệt - đã làm tǎng lên đáng kể độ ổn định trang trí màu sắc sản phẩm. Sự thể hiện màu trong trường hợp này chủ yếu theo cơ chế phân tán. Trên thực tế, bột màu vẫn có biến đổi chút ít và tuỳ thuộc vào sự thay đổi của môi trường nung, thời gian nung, nhiệt độ nung và thành phần phối liệu. Tuy vậy, việc lựa chọn sử dụng bột màu tổng hợp bền nhiệt đã ổn định đáng kể việc trang trí màu sản phẩm trong sản xuất gạch gốm ốp lát.
2.2. Phân loại bột màu
Các loại bột màu tổng hợp bền nhiệt sử dụng cho sản xuất gạch gốm ốp lát được người ta phân loại theo nhóm tông màu cơ bản, bản chất khoáng hoá và dạng tinh thể bền của chúng. Khảo sát tình hình cung cấp và sử dụng bột màu cho sản xuất gạch gốm ốp lát ở nước ta thấy rằng có nhiều loại bột màu của nhiều hãng sản xuất khác nhau nhưng nhìn chung chúng đều được phân loại thành những nhóm tông màu cơ bản, theo trình bày ở Bảng 2.
2.3. Đánh giá chất lượng bột màu tổng hợp bền nhiệt
Bột màu tổng hợp bền nhiệt sử dụng cho sản xuất gạch gốm ốp lát thông thường được đánh giá chất lượng theo một số chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết sau đây:
- Tông màu, gam màu hay sắc thái màu:
Chỉ tiêu này thể hiện tính đơn màu của bột màu, thể hiện gam màu đặc trưng của bột màu. Cụ thể là màu xanh, màu vàng, màu nâu hay màu đỏ chẳng hạn. Có thể sử dụng phương pháp trực quan so màu theo hệ thống màu chuẩn atlat màu để xác định tông màu của bột màu. Trong kỹ thuật hiện đại, người ta thường sử dụng máy đo quang trắc phổ màu để xác định những thông số màu cần thiết tương ứng đặc trưng và các tông màu khác nhau có những thông số màu khác nhau.
- Cường độ màu:
Cường độ màu là khái niệm để chỉ độ đậm nhạt của màu và phụ thượcchủ yếu vào nồng độ chất màu có trong chúng. Trong thực tế, cường độ màu còn được thể hiện bằng tỷ lệ bột màu được sử dụng ứng với độ đậm nhạt của màu thể hiện trên sản phẩm gạch gốm ốp lát xương hoặc men.
- Độ bền màu:
Độ bền màu được đánh giá là độ bền màu theo nhiệt độ và được thể hiện trên một hệ phối liệu gốm sứ cụ thể nào đó. Chỉ tiêu này được đánh giá bằng cách so sánh sự thể hiện màu khi nung sử dụng lần đầu với mẫu được nung lại ở nhiệt độ như ở nhiệt độ nung lần đầu và màu nung lại ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nung lần đầu khoảng 30 - 50oC. Độ bền màu khi nung không được định lượng chính xác nhưng bằng nguyên tắc như trên sẽ đánh giá được độ bền màu khi nung của các loại bột màu so với nhau trong cùng một điều kiện. Trong thực tế, thấy rằng độ bền màu khi nung phụ thuộc vào loại khoáng chất màu, bản chất hoá lý của thành phần phối liệu, nhiệt độ nung, thời gian nung, môi trường nung...
- Độ phân tán:
Độ phân tán của bột màu thể hiện khả nǎng phân tán của chúng vào phối liệu gốm sứ khi sử dụng. Bột màu có độ phân tán càng cao thì hiệu quả thể hiện màu càng tốt. Trong kỹ thuật hiện đại, độ phân tán của bột màu được kiểm tra bằng thiết bị Lazer phân tích phân bố thành phần hạt và kích thước hạt của chúng. Bột màu tổng hợp bền nhiệt dùng cho gạch gốm ốp lát thông thường có kích thước hạt, 45 - 50mm và phân bố thành phần hạt không giống nhau, tuỳ thuộc vào loại bột màu, bản chất khoáng hoá màu và công nghệ nghiền mịn ra chúng.
- Độ ẩm:
Độ ẩm và sự ổn định độ ẩm của bột màu có liên quan trực tiếp tới tỷ lện thực bột màu khi sử dụng chúng. Chính vì thế độ ẩm cũng là một chỉ tiêu quan trọng cần khống chế trong sản xuất và cũng rất cần kiểm tra thường xuyên khi sử dụng. Thông thường các bột màu cung cấp cho sản xuất gạch gốm ốp lát đều có độ ẩm rất thấp khoảng 0,3 - 0,5%.
Chất lượng một số loại bột màu sản xuất thử
Trong thời gian vừa qua, Viện KHCN Vật liệu xây dựng đã nghiên cứu thành công và sản xuất thử được 4 loại bột màu tổng hợp bền nhiệt. Kiểm tra các loại bột màu đạt chất lượng tốt, sử dụng phù hợp khi trang trí màu men gạch ceramic. Kết quả thử nghiệm trực tiếp trên dây chuyền sản xuất công nghiệp thấy có thể sản xuất được bột màu tổng hợp bền nhiệt để sử dụng thay thế bột màu nhập ngoại. Bột màu sản xuất thử đã được kiểm tra đánh giá chất lượng, kết quả được trình bày ở Bảng 1.
Kết luận
Các loại bột màu tổng hợp bền nhiệt có khả nǎng bền màu khi sử dụng trong sản xuât gạch gốm ốp lát. Khi sử dụng chúng trong sản xuất gạch gốm ốp lát theo công nghệ nung nhanh, màu sắc hoa vǎn trang trí sản phẩm được thể hiện theo cơ chế của bột màu phân tán. ổn định chất lượng bột màu sẽ dễ dàng đảm bảo việc ổn định trang trí hoa vǎn sản phẩm gạch gốm.
Trên cơ sở hiểu biết về bản chất khoáng hoá cần thiết của loại bột màu tổng hợp bền nhiệt này và quá trình sử dụng chúng trong sản xuất gạch gốm ốp lát, các doanh nghiệp trong nước có thể tự sản xuất được một số loại bột màu đạt chất lượng sử dụng thay thế được bột màu nhập ngoại.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.3627.446' /> |
| |
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.3627.446' /> |
| |
.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.3627.447' /> |
| |
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.3627.447' /> |
| |
Nguồn tin : www.viglacera.com.vn