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摘要：本文系統(tǒng)地闡述了拋光磚吸污原因，介紹了防污劑的性能和應(yīng)用現(xiàn)狀，并且提出了提高拋光磚防污能力的方法，相信對拋光磚防污問題具有一定的指導(dǎo)作用。
　?。保?nbsp;前言
　　在現(xiàn)代建筑裝飾材料中，拋光磚因耐磨、耐腐蝕，表面光亮如鏡，滲花色彩豐富多樣而倍受廣大消費者的青睞與喜愛，現(xiàn)已成為陶瓷行業(yè)中的主流產(chǎn)品。但是，拋光磚具有一個致命的缺點：易臟。由于拋光磚表面存在著微細氣孔（４～５％的閉口氣孔），這些微細氣孔將暴露于瓷磚表面，形成開口氣孔，使得拋光磚在使用時易被污染物（如墨水、油漆、茶水、水泥、橡膠等）所污染。因此，如何有效地提高拋光磚防污能力、加強拋光磚在市場中的競爭能力，已成為各生產(chǎn)廠家迫在眉睫的問題。 
　?。玻?nbsp;拋光磚吸污分析
　　當(dāng)前，市場上出售的瓷質(zhì)拋光磚雖然產(chǎn)品吸水率都比較接近，但防污能力卻大相徑庭，這說明拋光磚的防污能力不僅與封閉氣孔率有關(guān)，而且還和拋光磚的其它性能有關(guān)，如氣孔的結(jié)構(gòu)、形狀分布和連通情況等。導(dǎo)致拋光磚防污能力下降的主要原因體現(xiàn)在以下兩個方面：
　　２．１坯體中的殘留氣孔
　　瓷質(zhì)拋光磚是各種晶粒及晶界、氣孔、玻璃相的組合體。通過窯爐燒成，使得坯體的密度增加，但終產(chǎn)品中始終存在有殘余氣孔。瓷質(zhì)拋光磚經(jīng)燒成后，坯體中的真氣孔率、顯氣孔率和封閉氣孔率會隨著高燒成溫度的變化而變化如圖１所示　。
　　由圖可見，瓷質(zhì)拋光磚在燒成后只是顯氣孔率下降，直到接近０，而封閉氣孔率則總在約８％以上。因此，提高燒成溫度只能降低顯氣孔率，而封閉氣孔率甚至在顯氣孔率消失后還會繼續(xù)上升。這些封閉氣孔經(jīng)拋光后，就會暴露在磚的表面上，當(dāng)污染物接觸到拋光磚的表面時，一部分污染物就會滲入到暴露的封閉氣孔中，形成污點。
　?。?、２、拋光面上的小裂紋
　　在低溫快速燒成瓷質(zhì)拋光磚的坯體中，玻璃相約占５０％～６０％，其它為石英、莫來石和氣孔。由于石英和玻璃相的膨脹系數(shù)相差很大，如果石英顆粒過大，則冷卻時玻璃相會受到大的張應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，甚至使磚坯中的裂紋貫穿。所以，當(dāng)磚坯中的粗顆粒石英含水量量過高時，磚坯中就存在許多的微裂紋。在拋光過程中，磚坯經(jīng)過粗磨、細磨和拋光三個受力工序后，在磨頭強大外力的作用下，使磚坯內(nèi)的微裂紋都有不同程度的擴展（如果原來的微裂紋較大，就會發(fā)生磚坯斷裂、破損的現(xiàn)象）。因此，拋光面是一個布滿許多細小裂紋的被磨損的表面，當(dāng)污染物落到拋光磚的拋光面后，一部分污染物就會滲透到許許多多的小裂紋內(nèi)，造成拋光磚防污能力差。 
　?。常?nbsp;拋光磚防污劑
　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)的拋光磚基本上都要涂上一層防污劑，以提高拋光磚的防污能力，但各種防污劑產(chǎn)品質(zhì)量不盡相同，而且防污能力相差懸殊，因此，有必要對拋光磚防污劑作的了解。
　?。常?nbsp;防污劑的種類
　　防污劑依溶劑不同可分為：油性防污劑和水勝防污劑；按外觀可分為：液體防污劑和固體防污劑。目前，隨著打蠟機的廣泛使用，廠家使用多的是液體防污劑，且多以油性為主。
　　防污劑依產(chǎn)品類別不同可分為：蠟類產(chǎn)品、乳膠類產(chǎn)品和有機硅類產(chǎn)品三大類。拋光蠟類產(chǎn)品因其價廉曾普遍使用，但防污效果不甚理想，且防污時間短，因此，它已不再是主流產(chǎn)品；乳膠類產(chǎn)品是水性體系，目前因技術(shù)不成熟，且防污性能不如油性，未能被多數(shù)廠家接受；有機硅類產(chǎn)品以其優(yōu)良的滲透能力，有效的防污性能而越來越被眾多廠家普遍使用，其市場前景十分廣闊。一般，有機硅類產(chǎn)品是利用合成聚合物在開口孔的周邊形成有效的固體膜，利用有效降低表面張力的方法來防止污物進入孔內(nèi)，從而達到防污的目的。
　?。常?nbsp;防污劑的功能
　　防污劑的功能主要體現(xiàn)在兩個方面：
　　（１）在瓷磚鋪貼施工過程中防水泥漿、橡膠印。在鋪貼過程中，經(jīng)常有水泥漿抹在拋光磚的表面，進入磚的毛細孔內(nèi)就很難清洗掉。 
　?。ǎ玻┰谌粘Ｉ钪蟹滥?、茶汁和鞋印。目前市場上不少防污劑可防墨水，但是不防水泥痕、鞋印和橡膠印，而鞋印是在施工過程中必須克服的一個問題。在鋪貼拋光磚過程中，工人經(jīng)常用橡膠錘敲打磚面，以調(diào)節(jié)磚的平行度，但在磚面上會留下黑色的敲打痕跡，相當(dāng)于在磚面上產(chǎn)生的膠鞋印，所以，防污劑的防鞋印性能相當(dāng)重要。
　　３．３ 防污劑質(zhì)量性能
　　衡量某些防污劑質(zhì)量的好壞，可以從以下幾個方面來考察它們的優(yōu)劣：
　?。ǎ保┓牢坌Ч＿@是防污劑重要、根本的指標(biāo)。
　?。ǎ玻┓佬?、橡膠印和水泥漿的性能。
　?。ǎ常┓牢蹌└稍锼俣?。干得太快，無法操作；干得太慢，在包裝時仍未干，會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
　?。ǎ矗伖獯u表面的光澤度。優(yōu)良的防污劑不但能提高產(chǎn)品的防污性，還能有效提高產(chǎn)品的光澤度。
　?。ǎ担θ梭w無害。目前市場上的很多防污劑都使用了對人體有害的化工原料（如甲苯、三氯甲烷等），它們有強烈的刺激性氣味，對操作工人的身體將產(chǎn)生不利影響。
　?。ǎ叮ε菽b材料無侵蝕作用。有的防污劑會與泡沫制品起反應(yīng)，能破壞包裝材料的外觀和性能。
　?。矗?nbsp;拋光磚防污技術(shù)
　　拋光磚防污原理是利用固體表面改性原理，即利用固體表面吸附特性通過各種表面處理改變固體表面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，防污物質(zhì)也就是表面活性物質(zhì)，經(jīng)過表面改性后，會在瓷磚的表面形成一層吸附膜，這些膜具有憎水性，這樣瓷磚就具有防污作用。當(dāng)前，有機硅和含氟聚合物由于其低的表面張力，耐候性和耐久性及化學(xué)反應(yīng)活性，在拋光磚防污領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。
　?。矗?nbsp;蠟類、有機涂層和憎水性表面活性劑防污技術(shù)
蠟類和有機涂層是較為常用的拋光磚表面防污處理劑，但效果一直不盡人意。打蠟雖然能防污，但蠟的表面張力較大，在瓷磚表面保持的時間短，而且蠟是一種涂覆性材料，一種不透氣的密封劑。打完蠟后，外界的水和濕氣不能進入瓷磚的內(nèi)部，隔絕了水汽，具有良好的防污作用，但是蠟暴露在空氣與陽光中易產(chǎn)生泛黃的現(xiàn)象，而且蠟?zāi)ひ啄p，防污效果短暫，還有蠟本身易被污染，灰塵等細小的顆粒物會嵌入蠟中形成蠟垢，清洗很不方便。因此，打蠟并不是一種好的防污措施，另外，涂布有機涂層則影響拋光磚表面的光澤度。 
　　憎水性表面活性劑具有低的表面張力，小分子憎水性表面活性劑主要有硬脂酸、棕櫚酸、油酸、環(huán)烷酸混合物、松香酸以及它們的堿金屬的水溶性鹽，其表面張力較大，在３０～４０ｍＮｍ．之間。經(jīng)其處理的瓷磚表面，吸附并形成一層薄薄的憎水層，具有一定的防污效果，但由于只是吸附在表面并未結(jié)合牢固，容易在外力作用或水流的沖擊下脫落而失去防污功效，耐久性能及防污效率欠佳。 
　?。矗?nbsp;有機硅防污技術(shù)
　　拋光磚表面處理劑表面能的大小是拋光磚表面防污性能中很重要的影響因素。表面能低可以阻止塵埃、微生物、水性物、顆粒等的吸附，在外力作用下易脫附。有機硅具有低的表面張力，可低至２１～２２ｍＮｍ，是較為理想和廣泛應(yīng)用拋光磚表面防水防污處理劑。有機硅防污處理劑的原理與常用的表面處理劑不同，有機硅表面防污處理劑是通過與結(jié)構(gòu)材料起化學(xué)反應(yīng)，在瓷磚表面上生成一層幾個分子厚的不溶性的憎水樹脂薄膜，不但具有憎水抗沾性能而且還能保持瓷磚的正常透氣作用。經(jīng)有機硅表面處理過的瓷磚，具有保持清潔、不粘塵埃、容易清洗、耐擦洗性能優(yōu)良等特點，而越來越受到市場的歡迎。
　?。矗?nbsp;含氟低表面能型防污技術(shù)
　　含氟化合物具有很低表面能，全氟烷烴表面張力低至１０ｍＮｍ，與有機硅的接觸角比為１１０：１０１，因此具有更優(yōu)良的防污抗沾能力。盡管含氟化合物的防污性能較好，但因其價格比較昂貴，加之在瓷磚防污技術(shù)領(lǐng)域上并不十分成熟，所以當(dāng)前很少運用氟化合物防污技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷，人們正在通過各種方法對它進行改性，相信它會離我們越來越近。 
　?。担?nbsp;提高拋光磚防污能力的方法
　　５．１ 制定合適的燒成制度
　　拋光磚的吸污能力除了與氣孔率有關(guān)外，還與孔的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。在燒成過程中，隨著燒成溫度的升高，小孔（小于５微米）數(shù)量減少，而大孔（大于３０微米）體積增加，如果燒成溫度進一步升高，坯體將會出現(xiàn)膨脹，磚坯內(nèi)就會出現(xiàn)能容納污物的大孔（大于６０微米），表面質(zhì)量將會明顯變差。對拋光磚防污能力影響大的也是那些大于６０微米的大孔，因此，在制定燒成制度時，必須使拋光磚具有小數(shù)量的小尺寸的孤立氣孔（小于１５微米），嚴格控制大氣孔和連通氣孔的出現(xiàn)。一般而言，在比致密燒成溫度稍高的溫度下燒成的拋光磚能獲得這種結(jié)構(gòu)。另外，適當(dāng)延長１０５１～１１５０℃溫度區(qū)的時間，可促進坯體的致密度，降低坯體的封閉氣孔率，并可避免晶粒的粗化。
　?。担?nbsp;控制坯料細度
　　在球磨工序中，要嚴格控制坯料的細度，一般２５０目篩篩余于?。保ィ蟛糠质㈩w粒的粒徑小于４０微米，以便在燒成過程中，冷卻時因石英顆粒與玻璃相膨脹系數(shù)不同引起的應(yīng)力小，磚坯中的裂紋少。另外，在制定合理的冷卻制度時，應(yīng)盡可能防止石英顆粒在５７３℃時因晶型的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生較大的應(yīng)力而出現(xiàn)微裂紋。
　　５．３ 注重坯體的配方與晶型轉(zhuǎn)變 
　　磚坯燒結(jié)程度好、吸水率低是拋光磚具有良好表面抗吸污能力的基本條件。如從產(chǎn)品內(nèi)質(zhì)來講，抗吸污能力大小還與配方組成與煅燒狀態(tài)有一定的關(guān)系。有時雖然產(chǎn)品的吸水率控制少于０．２％，只說明了微觀結(jié)構(gòu)的氣孔率降低到很少程度，但晶相的轉(zhuǎn)變程度仍很大程度上影響著產(chǎn)品的抗吸污性能。如單純從抗吸污角度考慮，同樣保持產(chǎn)品吸水率情況下，煅燒時間越長，晶型轉(zhuǎn)變越，抗吸污能力越強，配方中的ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３比越大，高溫玻璃相就越多，高嶺土殘余物晶相越少，產(chǎn)品抗吸污性能就會越好。
　?。担?nbsp;合理地上防污劑
　　拋光后上防污劑是使用的一種防污措施。目前市場上防污劑牌子很多，性能不一樣，例如有些略呈酸性，對防水泥有好處，但對人體健康不利；有些覆蓋能力強，對污染物的初期防污效果好，但時間長了容易失效；有些滲透能力強，使用耐久性好，但一般需要用洗滌劑或化學(xué)溶劑才容易清理污漬。因此要根據(jù)實際情況，合理地選擇防污劑。另外，產(chǎn)品上防污劑前能夠烘干表面水分，并且要有一定的溫度，這樣防污劑與磚坯表面的附著效果會比較好，會達到理想的防污效果。 （商超兵）