摘要
- 陶瓷釉浆中气泡较多，是釉线施釉过程中最常见且最严重的问题之一，且可能延伸影响至烧成工序之后，表现为瓷砖表面出现气泡。
- 定义：气泡是气体在液体、固体或凝胶介质中形成的分散体系，即由多个相组成的非均相混合物。
- 关键前置条件：① 釉浆粘度低——流体更易搅动、更易产生泡沫；② 含水量较高——表面张力高，阻碍脱气、阻止气泡破裂。
- 常见触发因素：含有表面活性剂的无机原材料，以及具有分散、润湿或粘结作用的化学物质。
- 管控要点：泡沫含量低时避免额外添加化学剂；问题失控时使用消泡剂（首选亲水性产品，亦可采用疏水性产品）；极端情况下需重新调整釉料配方。
一、引言
在釉线施釉过程中可能出现的各种问题中，陶瓷釉浆中气泡较多是最常见且最严重的问题之一。
这一现象在釉浆搅拌系统中便已出现，并可见于釉料表面——釉浆需要不断搅拌以避免沉淀发生。
然而，气泡有时不仅出现在施釉过程中，也可能出现在生产流程的末段，即烧成工序之后。这意味着由气泡引起的问题也可能反映在成品上，表现为瓷砖表面出现气泡。
二、气泡：定义
从化学角度而言，我们该如何定义气泡？
定义：气体在液体、固体或凝胶介质中形成的分散体系，即由多个相组成的非均相混合物。
最典型的例子是海浪剧烈运动所形成的气泡——此时水（液相）中混入了大量空气（气相），从而产生气泡。
若不考虑陶瓷制造领域，气泡的存在亦可成为优势，因此可有意识地制造。在此情况下，气泡可通过直接高压吹入气体，或使用特殊发泡剂来产生。
气泡材料可分为两类：
| 类型 | 示例 |
| 液态泡沫 | 灭火器中使用的泡沫 |
| 固态泡沫 | 聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫 |
总体而言，气泡材料具有复杂的结构，其特点在于存在大小不一的各种气泡。
三、气泡：形成条件
许多因素均可促进气泡的形成，但在陶瓷领域，有两个因素最为关键。
1. 关键前置条件
- 釉浆粘度低：粘度低使得搅拌缸内流体更容易发生搅动，因而更容易产生泡沫。
- 含水量较高：较高的含水量促使（或维持）悬浮液拥有较高的表面张力，而这种高表面张力可能阻碍脱气过程，从而阻止气泡破裂。
2. 常见触发因素
如果上述是前置条件，那么什么可以作为触发因素？存在多种不同的场景，最常见的包括：
- 存在含有表面活性剂的无机原材料，这些表面活性剂源自该原材料生产商的前道加工工序；
- 存在具有分散、润湿或粘结作用的化学物质，这些物质参与了研磨工艺，或是在施釉工艺中添加。
3. 为什么会这样？
表面活性剂是性能优异的可溶性产品。基于其分子结构——由亲水性头部与疏水性尾部组成——这类物质天然具备降低体系表面张力的能力。表面张力的降低有助于简化生产工艺并解决诸多问题；然而在许多情况下，表面活性剂易产生泡沫且难以控制。
4. 泡沫的形成过程与结构
泡沫形成的过程是怎样的？气泡的结构又是怎样的？
气泡是由水分子构成的球形薄膜，这些水分子与表面活性剂结合在一起。在陶瓷生产过程中，当釉料悬浮液处于搅拌状态时，空气在釉料内部循环，同时气泡会浮到表面。
需要说明的是，即使在没有表面活性剂的情况下，也可能因存在具有类似表面活性剂作用的分子而产生泡沫——事实上，气泡现象不仅可归因于表面活性剂。
因此，在实验室配制化学试剂时需格外谨慎，尽量避免制备出可能产生泡沫的产品。
四、气泡：管控方法
| 泡沫含量状态 | 应对措施 |
| 泡沫含量较低 | 最好避免使用其他化学添加剂，以免影响釉料的流变特性 |
| 问题超出控制范围 | 必须使用消泡剂 |
| 极端情况（工艺条件受到影响） | 可能需要对釉料配方进行重新调整 |
应采取何种措施来消除该问题？
虽然存在多种解决方案，但总体而言，最有效且最重要的措施是使用亲水性产品——这类产品能够与产生泡沫的分子发生相互作用。这种相互作用会破坏体系的稳定性，从而导致气泡破裂。
然而，亦可采用水不溶性（即疏水性）产品进行处理。例如，消泡剂可通过使发泡体系不稳定、影响其表面张力，从而破坏维持气泡存在的表面活性剂的疏水尾部，直至气泡破裂。
针对陶瓷行业常见的泡沫问题，德国司马提供了两款针对性极强的消泡剂产品——CONTRASPUM KWE 和 CONTRASPUM K 1012。其中，KWE 主要应用于陶瓷釉料中，可有效消除釉面气泡；而 K 1012 则聚焦于先进陶瓷浆料领域，为高固含、高粘度的浆料体系提供稳定的消泡支持。
以烹饪为例：
取一个鸡蛋，开始进行打发操作。
- 若仅使用蛋清进行打发，我们会观察到泡沫的产生；
- 若将蛋清与蛋黄（红色部分）混合，则不会出现起泡现象。
这是为什么呢？因为蛋黄中含有极高比例的脂肪（尤其是甘油三酯），这些成分恰好具有消泡作用，从而阻止了泡沫的形成。
五、常见问题（FAQ）
Q1：陶瓷釉浆为什么容易产生气泡？
A：主要取决于两个前置条件——釉浆粘度低（流体更易搅动、更易起泡）、含水量较高（表面张力高、阻碍脱气）；此外，含有表面活性剂的无机原材料、具有分散/润湿/粘结作用的化学物质也是常见触发因素。
Q2：釉浆气泡会影响到成品吗？
A：会。气泡不仅出现在施釉过程中，也可能出现在生产流程末段（烧成工序之后），表现为瓷砖表面出现气泡。
Q3：如何应对釉浆气泡问题？
A：泡沫含量低时，避免额外使用化学添加剂以防影响釉料流变特性；问题失控时，必须使用消泡剂——最有效的措施是使用亲水性产品破坏体系稳定性，亦可采用疏水性产品（如消泡剂）进行处理；极端情况下需重新调整釉料配方。
Q4：为什么打发蛋清会起泡，加入蛋黄后就不起泡？
A：因为蛋黄中含有极高比例的脂肪（尤其是甘油三酯），这些成分恰好具有消泡作用，从而阻止了泡沫的形成。