外墙砖为什么会有色差?如何用色差仪管控?

外墙砖在生产的过程中,由于色料、烧成工艺等的影响,容易在外观上产生色差。色差制约着产品质量的进一步提高和经济效益的充分发挥,削弱了外墙砖产品的生命力,是生产厂家普遍感到棘手的产品质量问题。为了检测外墙砖的色差,管控外墙砖的颜色品质,就可以使用色差仪。本文介绍了外墙砖色差产生原因及色差仪管控外墙砖色差的方法。

色差仪检测外墙砖色差

外墙砖色差产生的原因:

1.色料的影响

陶瓷色料的生产工艺流程一般是:原料处理——配料——混料——煅烧——研磨——洗涤——烘干——均化——包装——出厂。为了制得质量上乘的色料,要求要有先进的配方和生产工艺,并在生产过程中严格控制生产工艺。对同种色料不同的色料生产厂家,由于他们采用的生产配方一般不尽相同,对所用原料的质量要求和生产工艺控制也不尽一致。他们生产出的同种色料在呈色能力、效果及稳定性方面也就不完全一样,或多或少地存在着差别,如果我们在生产当中变换色料生产厂家,则前后两批产品之间就很容易出现色差。

2.基础釉组成的影响

不同品种的色料对其适用的基础釉组成的要求一般都不相同。基础釉中各化学成分的含量是否合理,会直接影响色料在釉中的呈色稳定性。例如,锰红色料适用于长石无锌釉,要求在高铝釉中使用。如果基础釉含有即使1%的ZnO,就会大大削弱锰红色料在釉中的呈色,使色釉变得对温度更敏感,使烧成难于控制。如果基础釉中Al2O3含量低,则釉的高温粘度小,在烧成时,色料在釉中容易溶解,使釉颜色变浅,并且烧成温度发生很小的波动,釉的颜色就不一致,因此,我们必须对每种色料适用的基础釉配方进行优化,并通过试验选择比较好的配方,使色料在釉中的呈色稳定,避免由此而产生色差缺陷。

3.色料加入量的影响

色料加入量的准确与否对色差的产生有很大影响。在一定的范围内,色料加入量越多,则釉颜色越深;色料加入量越少,则釉颜色越浅。购进的色料在配料时必须重新称量,不能完全相信色料厂家在包装物上标定的重量,以排除色料生产厂家的错误带来的色差缺陷。另外,色料的计量最好采用精度较高的小磅称或架盘天平称量,以免计量误差太大,使色料加入量不准,产生色差缺陷。

4.色料研磨细度的影响

对不少的色料来说,都要磨细到一定的规定细度,以利于在釉中有较好的分散性。一般色料磨得越细,其着色力越强。磨细不仅改变了色料的细度,而且也增大了釉的乳浊性。乳浊性的变化也影响到釉的色调。因此,色料球磨细度的变化也会影响产品的虽色,从而导致产品色差缺陷的产生。

5.釉浆性能的影响

釉浆性能的好坏在生产中是一个非常敏感而又相当重要的问题。如釉浆的流动性太差、生产中根本就无法施釉;如颜色釉浆的悬浮性不好,釉浆容易沉淀,釉浆有分层现象,那么无疑釉浆就不稳定,就会导致不同时间使用的釉浆中的各化学成分的含量不一致,进而导致批量产品之间产生色差缺陷。

6.施釉量的影响

对同种规格产品,施釉量不同,则产品釉层厚度也不一样。釉层厚,则颜色深,釉层薄,则颜色浅。如果在生产两批同种色釉产品时,其施釉量不一样,则两批产品的颜色也就会不一样,即使是生产同批产品,在施釉时如施和量发生了大的变化、则该批产品也就必然会有色差。

7.烧成制度的影响

烧成制度包括压力、温度和气氛。压力制度是为了保证温度制度和气氛制度的。在产品烧制过程中,不仅烧成温度对产品色差有影响,而且压力和气氛对产品色差也有影响。当压力发生大的波动,烧成气氛发生异常变化时,会不同程度地影响坯体、基础釉料及色料的呈色,从而产生色差。另外,烧成周期的变化,也会导致产品产生色差缺陷。因为烧成时间的变化会影响色料在釉中的呈色,所以在釉料配方确定的情况下,烧成周期不能随意调整。

色差仪管控外墙砖的色差:

一直以来,人们都是运用目视检测方法来对外墙砖的色差进行评定,这种方法可以通过肉眼对外墙砖的颜色进行比较,但无法对颜色进行量化分析,而且容易收到外界因素的影响,导致评定结果存在误差。为了准确、且定量的对外墙砖的色差进行评定,我们就可以使用色差仪。色差仪利用人眼睛对颜色判断的三变数原理,模拟人眼判断颜色的过程,可研究其色差值与感官品评值的相关性,去除人为因素对测定结果的影响,使得色泽的判定更加客观。与人眼相比具有良好的稳定性和重复性,为产品的研究开发和品质控制提供了有力可信的依据。

用于外墙砖色差评定的色差仪,其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会(CIE)的CIE1976L*a*b*色度系统,借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*,a*,b*三个轴的坐标来定义。L*为垂直轴也即中轴,代表明度上白下黑,其值从底部0(黑)到顶部100(白)。中间为亮度不同的灰色过度,有100个等级;a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆,表示不同的色彩方向,a*代表红绿轴上颜色的饱和度,其中-a*为绿,+a*为红;b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度,其中-b*为蓝,+b*为黄。a*,b*都是水平轴。L*,a*,b*不仅可以精确地表示各种色调,它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便,尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时(比如同一原材料不同批次的比较),匀色空间L*a*b*表色系上任意两点间的距离?Ea*b*都可以表示两个颜色之间的总色差ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2 ]1/2

基于此,对不同的原材料或成品,我们可以通过表色系统,确定其各自的定性定量的质量控制指标,制定合理的色泽偏差范围,而对同一种原材料或同一种产品,我们也可以通过色差表色系统确定其偏差范围,获得定量化的数据以进行质量合格与否的客观判断。将其引入到外墙砖色度的测试研究中,该仪器不仅可以用来测试原材料的色度,更能对面制成品的颜色给予客观的量化评价,通过综合Lab*及ΔE才能全面反映外墙砖表面色度或内部组织所存在的偏差,这样被测样品之间的色度是偏黄,还是偏红,还是偏绿、偏蓝都将一目了然,从而更精确地比较不同样品之间的色差,并有助于查找原因和制定合理的可接受偏差范围。

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