浅析卫生陶瓷的压力注浆工艺
作者：陆远文沈仲仪
来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第07期
摘要：压力注浆工艺解决了传统石膏模具注浆成型方法存在的缺陷，采用带旋转框辅助装置的压力注浆成型技术，实现胚体注浆的快速成型，提高了压力注浆一次成型的数量，用工少、节能减排、半成品率高，提高生产效率的同时节约了占地面积。

本文分析压力注浆工艺的原理，并对其工艺技术进行了详细探讨。

关键词：卫生陶瓷;压力注浆;技术
卫生陶瓷生产的薄弱环节就是卫生陶瓷的成型，在传统的工艺中，都是使用石膏模手工浇注，劳动强度大，生产效率低。

通过改进和提高组合浇注，研发了由微压、低压、中压、高压组合的压力注浆体系，但并没有严格规定各阶段的划分范围。

压力注浆工艺已经取得了工业化生产的成果，实现了成型工艺的革命。

一、压力注浆工艺原理
压力注浆工艺与传统石膏注浆的不同之处在于，压力注浆是通过泥浆加压，将泥浆的水分透过模具中的微孔强行排除。

压力注浆成型实际上就是一个过滤过程，将泥浆运送到模具工作面，利用多孔塑料模具将水分排除，并依次沉淀，形成具有一定强度的坯体，并赋予其一定的形状。

采用带旋转框辅助装置，实现主坯体注浆机械自动化辅助快速成型，配套连续生产设备形成现代生产线，压力注浆一次成型数量多，降低了工人的劳动强度，降低了半成品的破损率，减少了传统石膏模具的频繁回收加工的环节，大大提高了生产效率。

二、主要优点
（一）劳动生产率高。

压力注浆技术的成型周期为6-8分钟一件，每人可操作三台机器。

因为模型不需要进行干燥，可以进行同时生产，大大提高生产速度。

如果说组合浇注（立式）能够将生产率提高一倍，那么压力注浆技术可以在此基础上再提高一倍。

（二）模型使用寿命长。

合成材料的模型可以使用四万次以上，并且能够不被磨损，保持最初的尺寸形状，而且生产出的坯件表面光滑，不需要在进行干修和湿修，坯体性能好，很大程度上减少了产品的重烧率。

（三）减少占地面积。

因为不需要使用传统的石膏模，就可以取消卫生瓷厂的石膏车间，减少模子和坯子的堆放场地。

同时，因为重烧率降低了，所以就不再需要重烧窑，在同样的场地条件下，产量可以提高一倍以上，不需要再扩建新的场地。

（四）减少工人劳动量。

压力注浆工艺是在室温下进行的，改善了原来的高温高湿环境，压力注浆成型是机械操作，减少了工人的劳动量，只需要短时间的训练周期就可以上岗。

（五）降低能耗。

在传统的成型工艺中，有一半的泥浆水分被石膏模吸收，要想再次利用模型，就必须进行干燥，压力注浆技术可以节省这部分的能耗。

三、主要用原料和工具
（一）研究所用原料。

原料包括：长石21、粘土5、飞天燕5、黑泥15、章村土18、福建瓷土7、白云石1、梅州土15。

（二）研究所用工具。

工具包括：注浆机、侧型打开线、输送线、加工线、电气控制系统、泥浆管路系统、液压系统、水系统、真空系统。

四、影响因素
（一）泥浆比重的影响
泥浆的比重能够影响成型速度，低比重的泥浆，成型速度较慢;高比重的泥浆，成型速度很快。

泥浆是水和分散的固体颗粒组成的，粘度主要来自水分子本身的相互吸引力、水分子与固体颗粒之间的吸引力、固体颗粒之间的吸引力。

在低比重的泥浆中，固体颗粒少，高比重泥浆中，固体颗粒多，比重增加，固体颗粒增加，故而增加了水分子与固体颗粒之间的作用力和碰撞力，泥浆颗粒位移困难，所以粘度增加，流动性下降。

（二）泥浆触变性的影响
在压力注浆的过程中，泥浆的压力是成型的推动力，与传统的石膏模自然排水的注浆过程相比，成型时间较短，模具中的泥浆处于静止的状态，还来不及形成“超胶团结构”，坯体就已经成型了;再者，因为压力的存在，会破坏这种结构的形成，在压力的作用下固体胶粒会快速的聚集在一起，并且被压缩到非常低的限度。

所以，在进行泥浆的调制时，不考虑泥浆的触变性，就可以加入一些劣质材料，降低生产成本，提高企业的经济效益。

（三）泥浆渗水性的影响
泥浆的渗水性将会直接影响注浆成型的速度，渗水性的影响因素包括：颗粒的大小和分布、泥浆物料的组成、泥浆的解凝度等。

实验表明，影响注浆速度的主要因素是泥浆的渗透率，在相同时间的注浆中，坯体厚度会跟随渗透率变化，渗透率越小，坯体越薄，反之渗透率越大，坯体越厚。

提高渗透率不仅能提高坯体的厚度，还能提高坯体的含水量，因为渗透率高的坯体结构更加疏松，水分排出快，但是残留也更多，所以为降低坯体的含水率，需要选择一个适当的渗透率。

五、主要技术
（一）设备研制技术
卫生陶瓷的压力成型设备包括水箱、洗面器、分体坐便器和连体坐便器等。

其中全包连体虹吸式坐便器的高压设备在全世界范围内都是一个难题，相对来说，日本的全包连体虹吸式坐便器的高压设备较成熟。

针对此设备，我国加大了研发力度，目前，已经研制出了适合我国主流产品的设备，可以独立完成程序设计、制作、安装、维护等系列服务，并且已经进入了生产使用阶段。

（二）模型研制技术
在原来的高压注浆设备的引进中，并没有充分的重视模型的制造技术，没有掌握到树脂原料技术、排水路微细管分布技术和型内通气路技术，不能进行自主独立的生产，依赖于进口，受制于人。

所以，为掌握模型的制造技术，要根据高压设备的特点，将复雜的模型简单化，改进传统的分模技术，使用排水接件和圈体粘接技术，目前，我国已经能够独立解决树脂和其他辅助材料的问题。

（三）泥浆技术
高压成型泥浆技术与传统的泥浆技术相比，拥有快一倍以上的吃浆速度，能够快速成型，降低触变性，提高可塑性，可以进行24小时的连续注浆但是要求泥浆中细微颗粒不能堵塞树脂模的吸浆路径。

经过想学习和实践，我国已经掌握了这项技术，能够用不同地方的原料作出合格的泥浆。

六、结语
综上所述，压力注浆的新型工艺代表了卫生陶瓷业成型工艺的发展方向，在采用压力注浆技术时，要根据坯体的形成特点，合理定制注浆工艺步骤，做到“一间工厂一套参数，一台单机一套参数”，充分发挥压力注浆成型工艺的优势，促进我国卫生陶瓷事业的发展。

参考文献：
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