陶瓷砖防滑性能检测的分析探讨-中国期刊网

陶瓷砖防滑性能检测的分析探讨

谢辛填

佛山市东鹏陶瓷发展有限公司

摘要：本文主要对陶瓷砖防滑性能采用不同检测方法的检测的数据进行了分析，从而得到最满意的防滑效果数据，以供同仁参考。

关键词：陶瓷砖；防滑性能；检测技术

一、前言

随着我国经济的快速发展，如今我们国家在建筑装修方面的水平也在不断的提高。一些较为高档的公共建筑、酒店、写字楼、商业建筑、甚至高档公寓的楼层大多是用瓷砖铺成的。在对环境进行美化的时候，地面的滑跌事故也随之逐渐增多。而目前陶瓷防滑瓷砖主要是通过喷洒或涂抹防滑剂、腐蚀剂或选用特殊干粒材料、凹凸模具、提高釉温等方式，将砖体表面制成具有宏观或微观的凹凸结构，利用这种结构，在压力下和鞋底产生的机械咬合作用以及真空吸附作用来达到防滑效果。但这些防滑性能质量控制不好，很难达到满意的防滑效果，基于此，本文主要对陶瓷砖防滑性能采用不同检测方法的检测数据进行了分析，从而得到最满意的防滑效果结果，以供同仁参考。

二、陶瓷砖防滑性能检测方案

1、改进方案的理论依据

根据理论分析，提高陶瓷砖防滑可增加陶瓷砖表面的效果，如凹凸不平结构，在陶瓷砖表面釉层表面分别应用不同的工艺，制造出不同的表面凹凸效果，以达到不同的防滑性。

2、工艺方案

2.1、方案一：“提高釉面粗糙度法”——通过配方的优化调整，提高面釉温度，使釉料烧成后陶瓷砖的表面效果变粗糙，从而提高防滑性能。

2.2、方案二：“淋干粒釉法”——陶瓷砖经过图案打印后，表面淋一层细度和温度适合的干粒釉，表面产生凹凸效果，从而提高防滑性能。

2.3、方案三：“喷干粒法”——陶瓷砖经过图案打印后，表面喷一层细度和温度适合的干粒釉，表面产生凹凸效果，从而提高防滑性能。

2.4、方案四：“施防滑釉法”——在陶瓷砖表面通过印刷防滑釉来增加釉面的粗糙程度，从而提高防滑性能。

以上的改进方案采用提高陶瓷砖表面粗糙程度的方法，来提高产品防滑性能，以达到防滑的目的。其中方案二：“淋干粒釉法”、方案三：“喷干粒釉法”、方案四：“施防滑釉法”三种方法的表面凹凸结构示意图见下图。

2.5、工艺参数

2.5.1、釉料参数

表1、釉料工艺参数表

测试釉料	釉料细度	釉料比重（g/ml）	施釉量（g/pcs）	样品尺寸(mm)
面釉	325目筛余 0.2%~0.4%	1.50~1.52	220~224	600×600
防滑釉	325目筛余＜0.1%	1.35	—	600×600
干粒釉（淋）	250目~300目	—	72~74	600×600
干粒釉（喷）	200目~250目	—	28~32	600×600
保护釉浆	325目筛余＜0.1%	1.78	—	—
备注：1、采用悬浮剂防止防滑保护釉干粒沉淀

2.5.2、烧成参数

烧成温度:1196℃；烧成周期:52min。

3、样品制备

3.1、样品要求

3.3.1、样品规格、数量

选用600mm×600mm规格的产品；样品数量每种方案各4片，共16片样品。

3.3.2、样品总体要求

采用相同的打印工艺—3喷墨打印；相同的产品表面颜色；相同的表面图案纹理。

3.3.3、样品的制备过程

采用相同的基础坯体配方生产砖坯16片，干燥后，依据上述四种方案的釉料配方分别制备样品4片，喷墨打印相同的颜色图案纹理，再进行同一窑炉，同一烧成曲线进行烧成，最终得到四种方案的成品样品。

其中底釉、防滑釉、干料釉的制备过程如下：

3.3.3.1底釉的配方确定

经过前期一系列测试，初步确定四种方案选用一致的底釉配方。其化学组成见表2。

表2、底釉化学组成（%）

SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	TiO₂	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	ZnO	ZrO₂	IL	合计
53.65	20.77	0.09	0.11	4.9	2.43	4.23	2.73	1.23	8.42	1.3	99.86

3.3.3.2干粒釉的配方确定

方案二采用淋干粒釉的工艺，淋干粒釉的工艺需需选择合适的干粒和保护釉浆进行实验，采用280目刚玉（低于280目釉面颗粒小防滑性能差高于280目难熔入于釉层造成表面过于粗糙且防污性能差），将制备好的保护釉浆与制备好的干粒1:1混合搅拌均匀，加水将比重调至1.35。所选择的耐磨干粒化学组成见表3。

表3、干粒化学组成（%）

SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	TiO₂	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	ZnO	SrO	IL	合计
54.05	21.04	0.09	0.02	6.47	1.78	4.01	3.12	3.89	3.92	1.52	99.91

方案三采用喷干粒的工艺，喷干粒主要为了在砖坯表面形成部分凹凸效果，产生摩擦阻力来提高陶瓷砖的防滑系数。考虑到干粒的粒径、生产使用的可行性等因素，经过多种配比的喷干粒工艺实验，最终确定较为合理的干粒釉组成。

3.3.3.3防滑釉的配方确定

方案四采用施防滑釉法工艺，采用胶辊印刷的方式，将制备好的防滑釉料转印到已施底釉的样品表面。经过实验对比，获得以下较为理想的防滑釉配方，其化学组成见表4。

表4、防滑釉化学组成（%）

SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	TiO₂	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	ZnO	BaO	IL	合计
49.36	25.82	0.08	0.07	4.31	1.62	2.76	1.58	2.32	8.42	3.49	99.83

4、检测方法

样品表面按相应防滑要求进行处理后，分别采用静摩擦系数（国标）、摆锤法（英标）、倾斜平如法（德标），检测其数据。具体检测方法要求如下表：

表2、检测方法要求统计表

序号	检测方法	检测原理	采用方法	检测仪器图片
1	静摩擦系数	样品放置在工作区域并压上配重块（橡胶片需放置在样品正中央）按下开始按钮，试验装置以一定速率施加一个水平方向的拉力拉动滑动组块，当滑动组块产生滑动时读数表会自动记录此时的拉力最大值。根据所测数值经过公式转换为静摩擦系数。	干法湿法
2	摆锤法	将摆锤与指针调整好为水平状态后，按下按钮使指针跟随摆锤一同落下使橡胶片滑过样品表面，指针即可指出读数值。同时摆锤回落过程中需接住，避免摆锤在回摆过程中再次接触到样品表面。	干法湿法
3	倾斜平如法	测试时，人站（穿鞋或赤脚）在样品表面上以合适的速度匀速踏步，同时试验装置以一定速率慢慢倾斜，当人滑倒后马上停止试验并记录此时的倾斜角度。	油法

三、测试结果与分析

1、陶瓷砖样品表面效果结果与分析

对四种方案的陶瓷砖样品进行表面效果、手感、光泽度进行评估，方案二的釉面质量最好，方案一、方案四表面粗糙、手感较好，方案三表面粗糙但有刺手感。光泽度方案四最低，只有5度，方案2光泽度最高达到12度。表面效果排名：方案四>方案二>方案一>方案三。

综上评估分析：方案四采用施防滑釉法表面效果最优。

2、陶瓷砖样品检测结果与分析

陶瓷砖样品分别采用静摩擦系数（国标）、摆锤法（英标）、倾斜平如法（德标）进行防滑性能的检测，其检测数据如下表：

表6、三种防滑检测数据统计表

序号	检测方法		方案一	方案二	方案三	方案四
序号	检测方法		提高釉面粗糙度法	淋干粒釉法	喷干粒釉法	施防滑釉法
1	静摩擦系数	干法	0.68	0.60	0.67	0.7
1	静摩擦系数	湿法	0.59	0.58	0.55	0.67
2	摆锤法	干法	61	54	58	68
2	摆锤法	湿法	55	22	34	64
3	倾斜平如法		R11	R9	R10	R12

备注：以上三种防滑检测值为4个样品的平均值。


静摩擦系数	摆锤法	倾斜平台法

从表5的检测数值分析得出：

静摩擦系数检测方法：四种方案的静摩擦系数都符合国家标准要求单个值≥0.5的要求。其中方案四的干法达到0.7，湿法达到0.67，防滑安全性高；
摆锤法的检测方法：方案四的干法数值最高达到68，最低为方案二只有54，此种方案干法区别不大，但湿法检测结果差距明显，其中方案四达到64，方案二最低，只有22。
倾斜平台法的检测方法：方案四达到了R12的水平，方案一达到了R11水平，方案二只有R9。

对以上的数据，依据家标准GB/T 37798-2019《陶瓷砖防滑性等级评价》来进行评价，其防滑能力等级水平如下表:

序号	检测方法	方案一	方案二	方案三	方案四
序号	检测方法	提高釉面粗糙度法	淋干粒釉法	喷干粒釉法	施防滑釉法
1	静摩擦系数	Bd 防滑能力高	Bd 防滑能力高	Bd 防滑能力高	Ad 防滑能力高
2	摆锤法	P5 防滑能力高	P1 防滑能力低	P2 防滑能力中	P5 防滑能力高
3	倾斜平如法	R11 防滑能力中	R9 防滑能力低	R10 防滑能力中	R12 防滑能力高

四、结论

综上所述，根据以上四种防滑能力改进方案的检测数据结果分析，方案四采用施防滑釉法的方案可以获得表面效果、防滑性能更好的陶瓷砖。此种工艺的防滑性能可同时满足静摩擦系数（国标）、摆锤法（英标）、倾斜平如法（德标）的检测方法要求，对产品防滑应用场所有较好的支持作用，同时供行业参考使用。

参考文献

[1] 王国兵；唐超君；基于模拟行走的铺地材料防滑性能测试设备的设计[J]；中国个体防护装备；2016；03；44-47.

[2] 龚明；况学成；张敏；胡利红；宁小荣；梁超；况霄；曾磊；胡金宝；方婷；陶瓷砖防滑性能的检测与探讨[J] ；江西化工；2016；04；88-89.

陶瓷砖防滑性能检测的分析探讨