Gạch ốp lát là vật liệu dùng cho xây dựng được hình thành, phát triển và phổ biến lâu đời trên thế giới. Từ những công trình cổ cho đến các công trình hiện đại như các trung tâm thương mại, nhà ở… đều sử dụng vật liệu này. Để tăng tính cạnh tranh, cùng với việc cải tiến công nghệ nhằm nâng cao chất lượng thì sản phẩm gạch ốp lát phải tăng tính thẩm mỹ để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng.
Sản phẩm gạch ốp lát đa phần được phủ lớp men trang trí. Lớp men này làm tăng tính thẩm mỹ, giúp sản phẩm chống bụi bẩn và có tác dụng làm tăng một số tính chất kỹ thuật cho sản phẩm như: độ cứng, độ óng, độ chịu mài mòn, độ bền cơ… Công nghệ sản xuất gạch ốp lát đang ngày càng tiến bộ vượt bậc. Những kỹ thuật công nghệ sản xuất tiên tiến đã cho ra đời nhiều mẫu gạch ốp lát, không chỉ đáp ứng cho nhu cầu của nội địa mà còn phục vụ xuất khẩu. Hiện nay, dòng sản phẩm gạch mang hiệu ứng “hạt đường” được ưa chuộng vì tạo hiệu ứng trang trí độc đáo, đem lại giá trị thẩm mỹ cao. Tuy nhiên, các công ty sản xuất gạch ốp lát sử dụng men hạt đường đều phải nhập từ nước ngoài như Trung Quốc, Ý, Mỹ…với giá thành cao.
Với mong muốn tạo ra được dòng men hạt đường thay thế sản phẩm nhập ngoại, đáp ứng nhu cầu thực tế tại các nhà máy sản xuất gạch ốp lát trong nước, Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp đã đề xuất Bộ Công Thương thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất men tạo hiệu ứng “hạt đường” sử dụng trong sản xuất gạch ốp lát”. Đề tài do ThS. Mai Văn Dương làm chủ nhiệm. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đề xuất được quy trình công nghệ sản xuất men tạo hiệu ứng hạt đường; chế thử được 20kg frit men hạt đường đạt tiêu chuẩn với nhiệt độ nung dưới 1200oC, độ chịu mài mòn đạt cấp IV (theo TCVN 6415 – 2016).
ThS. Mai Văn Dương cho biết, men là một lớp mỏng dạng thủy tinh với chiều dày 0.1 – 0.3 mm được phủ lên xương sản phẩm, có tác dụng ngăn ngừa nước, axit, kiềm ngấm vào xương sản phẩm, bảo vệ sản phẩm khỏi bụi bẩn, từ đó làm tăng giá trị thẩm mỹ và tính chất kỹ thuật của sản phẩm. Men sử dụng cho gạch ốp lát ceramic là men frit gồm men engobe và men nền. Men engobe hay men lót là lớp men nằm trung gian giữa xương và men nền. Lớp men này đóng vai trò là lớp trung gian giữa xương và men nền nhằm hạn chế ứng suất có thể gây bong, nứt men do dự khác biệt lớn về hệ số giãn nở nhiệt giữa xương và lớp men nền.
Men hạt đường được tạo thành từ sự pha trộn giữa frit và dung môi theo một tỉ lệ thích hợp. Dung môi sử dụng trong nghiên cứu của đề tài là dung môi dành cho men hạt đường của hãng Ceri có thành phần cơ ản là keo hữu cơ tạo màng, chất phân cực gốc glyceron, CMC, STPP. Sau khi nghiền hạt frit và phân chia theo 3 dải hạt. Việc phân chia thành các dải hạt và phối trộn theo tỉ lệ như thế nào rất quan trọng đối với men hạt đường.
Theo ThS. Mai Văn Dương, đối với men hạt đường, mỗi dải hạt lại đóng vai trò khác nhau, quyết định độ sần cho bề mặt gạch. Trong quá trình nung, hạt có kích thước lớn thì góc thấm ướt lớn làm giảm sức căng bề mặt của men tạo nên độ sần cho bề mặt men, hạt kích thước nhỏ thì góc thấm ướt nhỏ hơn, sức căng bề mặt lớn, dễ chảy hơn, đóng vai trò như lớp nền liên kết các hạt lớn lại với nhau. Việc lựa chọn tỉ lệ phối hạt dựa trên việc đánh giá bề mặt men sau khi nung
Sau một năm làm việc tích cực, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu theo đăng kí của đề tài. Cụ thể đã khảo sát, lựa chọn được nguyên liệu sản xuất frit men hạt đường; thiết lập được đơn phối liệu frit hạt đường và quy trình tạo frit; xây dựng được đơn men với thành phần hạt và dung môi thích hợp và đề xuất được quy trình công nghệ sản xuất men tạo hiệu ứng hạt đường. Cùng với đó, đã chế thử thành công 20kg frit men hạt đường đạt tiêu chuẩn dùng cho gạch lát và thử nghiệm thành công tại nhà máy. Kết quả nghiên cứu đã bước đầu tạo được dòng men hạt đường thay thế cho sản phẩm nhập ngoại, từ đó đáp ứng nhu cầu thực tế tại các nhà máy sản xuất gạch ốp lát trong nước.