CN102173744A - 一种陶瓷干压成型制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷干压成型制品，由陶瓷坯料和硅溶胶组成，所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的1～40％。本发明还公开了上述陶瓷干压成型制品的制备方法。本发明通过在陶瓷坯料中引入硅溶胶，有助于减少或取消粘土(泥)的使用，降低了生产成本，提高了坯体压后(或湿坯)强度，增加了产品的白度和玉质感，减少了产品变形、毛孔或溶洞等现象，使得产品性能有了明显的改善，提高了产品质量和竞争力，对陶瓷行业的发展具有极大的推动作用。

Description

一种陶瓷干压成型制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种陶瓷干压成型制品及其制备方法。

背景技术

目前，陶瓷行业一般都采用粘土(黑泥、混合泥、高岭土、球土、水洗泥等)为主要塑性原料来制造陶瓷制品，这是因为粘土(泥)具有较好的可塑性和结合性能，从而赋予了陶瓷制品成形性能。如果坯体配方中不加入粘土(泥)类可塑性原料，不仅在喷雾造粒粉料加压成形时，造粒粉料易于破碎，影响成型过程中粉料内部的排气，从而导致成型坯体层裂或分层；而且，成型后坯体(干燥前)强度很低，难以在输送线上运行，轻微震动就会导致坯体破裂而损毁。因此，现有技术陶瓷生产中通常都要加入一定量的粘土(泥)，加入量一般在15～28％。然而，坯体中加入了粘土(泥)后，由于粘土(泥)含有大量的有机质，烧成过程中容易引起坯体产生变形、毛孔或溶洞等缺陷，从而严重影响了陶瓷产品的质量；另外，坯体中加入过多(普通)粘土，陶瓷产品质感变差，白度下降。同时，由于大量、过度的开采，目前黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土塑性原料其储量愈来愈少、品位愈来愈低、开采成本也愈来愈高。尤其是江西(高安)、湖南等南方地区，由于缺少黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土，陶瓷制品的生产成本明显较高，产品竞争力下降，严重影响了陶瓷行业的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种陶瓷干压成型制品，通过在陶瓷原料坯体配方中引入硅溶胶，有助于减少或取消粘土(泥)的使用，从而达到降低生产成本、提高坯体压后(或湿坯)强度、改善产品性能、提高产品质量的目的，以提升陶瓷产品竞争力，促进陶瓷行业的发展。本发明的另一目的在于提供上述陶瓷干压成型制品的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种陶瓷干压成型制品，由陶瓷坯料和硅溶胶组成，所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的1～40％，以3～30％为宜；优选地，所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的5～25％。

本发明在通常的陶瓷坯料中引入硅溶胶而制得陶瓷产品如建筑陶瓷和日用陶瓷等，有助于减少或取消粘土(泥)的使用，所述陶瓷坯料中粘土的重量百分比可以为0～15％。例如，陶瓷坯料完全为瘠性类陶瓷原料，无需使用粘土；或者，陶瓷坯料按重量百分比其组成为瘠性类陶瓷原料90～95％、粘土5～10％。优选地，所述瘠性类陶瓷原料按重量百分比其组成为钠长石5～50％、钾长石5～35％、霞石5～30％、叶蜡石2～25％、高温砂和/或中温砂和/或低温砂2～45％、滑石0～5％、石英0～25％。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述陶瓷干压成型制品的制备方法，包括以下步骤：

1)将陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨0.5～16小时获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1170～1260℃，烧成时间为40～160分钟，待产品冷却后进行处理或直接包装。

本发明具有以下有益效果：

通过在陶瓷坯料中引入硅溶胶，有助于减少或取消粘土(泥)的使用，降低了生产成本，提高了坯体压后(或湿坯)强度，增加了产品的白度和玉质感，减少了产品变形、毛孔或溶洞等现象，使得产品性能有了明显的改善，提高了产品质量和竞争力，对陶瓷行业的发展具有极大的推动作用。

下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述：

具体实施方式

本发明实施例陶瓷干压成型制品所使用的硅溶胶其固体化学成分为SiO₂ 60～100％、Al₂O₃ 0～35％、Na₂O 0～2％、K₂O 0～2％、Cl 0～1％、F 0～0.5％，Br 0～0.5％、NO₃ ^- 0～1％、SO₄ ^2- 0～0.5％、Ca²⁺ 0～0.5％、Mg²⁺ 0～0.5％。优选地，硅溶胶其固体化学成分为SiO₂ 95.5～100％、Al₂O₃ 0～1％、Na₂O 0～0.5％、K₂O 0～0.5％、Cl 0～0.5％、F 0～0.2％，Br 0～0.1％、NO₃ ^- 0～0.5％、SO₄ ^2- 0～0.2％、Ca²⁺ 0～0.5％、Mg²⁺ 0～0.5％。

实施例一：

本实施例陶瓷干压成型抛光砖，由陶瓷坯料和硅溶胶组成。其中，陶瓷坯料按重量百分比为钠长石23％、钾长石25％、霞石12％、叶蜡石14％、高温砂25％、滑石1％。硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的40％，硅溶胶的浓度为30％。

本实施例陶瓷干压成型抛光砖的制备方法如下：

1)将上述陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨时加入陶瓷坯料总量0.5％的减水剂和0.1％的羧甲基纤维素钠，球磨12小时后获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1210～1240℃，烧成时间为90分钟，待产品冷却后进行进行抛光即得陶瓷抛光砖产品。

坯体压后(或湿坯)强度1.8MPa(成型压力为18MPa)，陶瓷抛光砖产品吸水率为0.02％，断裂模数37.5MPa，白度63.5度，透光性20％。

实施例二：

本实施例陶瓷干压成型抛光砖，由陶瓷坯料和硅溶胶组成。其中，陶瓷坯料按重量百分比为钠长石13％、钾长石25％、霞石12％、叶蜡石24％、中温砂15％、滑石1％、混合泥10％。硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的30％，硅溶胶的浓度为20％。

本实施例陶瓷干压成型抛光砖的制备方法如下：

1)将上述陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨时加入陶瓷坯料总量20％的水、0.3％的减水剂和0.1％的羧甲基纤维素钠，球磨10小时后获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1190～1230℃，烧成时间为60分钟，待产品冷却后进行进行抛光即得陶瓷抛光砖产品。

坯体压后(或湿坯)强度1.3MPa(成型压力为18MPa)，陶瓷抛光砖产品吸水率为0.03％，断裂模数36MPa，白度60度，透光性25％。

实施例三：

本实施例陶瓷干压成型砖，由陶瓷坯料和硅溶胶组成。其中，陶瓷坯料按重量百分比为钠长石12％、钾长石25％、霞石12％、叶蜡石5％、高温砂15％、低温砂25％、滑石1％、混合泥5％；硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的15％，硅溶胶的浓度为15％。

本实施例陶瓷干压成型抛光砖的制备方法如下：

1)将上述陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨时加入陶瓷坯料总量35％的水、0.2％的减水剂和0.1％的羧甲基纤维素钠，球磨16小时后获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1180～1210℃，烧成时间为40分钟，待产品冷却后即得陶瓷砖产品。

坯体压后(或湿坯)强度1.2MPa(成型压力为18MPa)，陶瓷砖产品吸水率为0.04％，断裂模数42MPa，白度59度，透光性15％。

实施例四：

本实施例陶瓷干压成型砖，由陶瓷坯料和硅溶胶组成。其中，陶瓷坯料按重量百分比为钠长石12％、钾长石25％、霞石12％、叶蜡石5％、高温砂20％、低温砂25％、滑石1％；硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的35％，硅溶胶的浓度为6％。

本实施例陶瓷干压成型抛光砖的制备方法如下：

1)将上述陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨时加入陶瓷坯料总量0.2％的减水剂和0.1％的羧甲基纤维素钠，球磨9小时后获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1190～1230℃，烧成时间为65分钟，待产品冷却后即得陶瓷砖产品。

坯体压后(或湿坯)强度1.6MPa(成型压力为18MPa)，陶瓷砖产品吸水率为0.01％，断裂模数40MPa，白度65度，透光性30％。

实施例五：

本实施例陶瓷干压成型日用陶瓷产品，由陶瓷坯料和硅溶胶组成。其中，陶瓷坯料按重量百分比为钠长石7％、钾长石25％、霞石12％、叶蜡石10％、高温砂40％、低温砂5％、滑石1％；硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的40％，硅溶胶的浓度为30％。

本实施例陶瓷干压成型抛光砖的制备方法如下：

1)将上述陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨时加入陶瓷坯料总量0.2％的减水剂和0.1％的羧甲基纤维素钠，球磨9小时后获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1240～1260℃，烧成时间为150分钟，待产品冷却后即得日用陶瓷产品。

坯体压后(或湿坯)强度1.8MPa(成型压力为18MPa)，日用陶瓷产品吸水率为0.01％，断裂模数42.5MPa，白度66度，透光性35％。

本发明陶瓷干压成型制品及其制备方法，其原料组成配比及工艺参数不局限于上述列举的实施例。

Claims (8)

1.一种陶瓷干压成型制品，其特征在于：由陶瓷坯料和硅溶胶组成，所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的1～40％。

2.根据权利要求1所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的3～30％。

3.根据权利要求2所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述硅溶胶固含量为陶瓷坯料总量的5～25％。

4.根据权利要求1所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述陶瓷坯料中粘土的重量百分比为0～15％。

5.根据权利要求4所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述陶瓷坯料为瘠性类陶瓷原料。

6.根据权利要求4所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述陶瓷坯料按重量百分比其组成为瘠性类陶瓷原料90～95％、粘土5～10％。

7.根据权利要求5或6所述的陶瓷干压成型制品，其特征在于：所述瘠性类陶瓷原料按重量百分比其组成为钠长石5～50％、钾长石5～35％、霞石5～30％、叶蜡石2～25％、高温砂和/或中温砂和/或低温砂2～45％、滑石0～5％、石英0～25％。

8.权利要求1-7之一所述陶瓷干压成型制品的制备方法，包括以下步骤：

1)将陶瓷坯料和硅溶胶混合球磨，球磨0.5～16小时获得泥浆；

2)将泥浆喷雾干燥成5～9％的粉料，再将该粉料压制成型；

3)将干燥压制成型的坯体进行烧成，烧成温度为1170～1260℃，烧成时间为40～160分钟，待产品冷却后进行处理或直接包装。