CN103397767A - 一种透水防滑地砖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透水防滑地砖，包括：复合在一起的底层，中间层和面层，其中，所述底层为致密陶瓷层，在底层上设有贯通其上下表面的去水孔；所述中间层为多孔陶瓷层，该多孔陶瓷层上设有多个等效孔径不大于去水孔的通孔；所述面层为装饰釉料层，该装饰釉料层上设有多个等效孔径不大于通孔的微孔。优选地，所述中间层为至少两层以上，各层间通孔的等效孔径由下到上递减。与现有技术相比，本发明提供的一种透水防滑地砖具有透水性能佳，防滑、防霉、防污效果好，装饰效果好的特点。本发明还提供一种上述透水防滑地砖的制造方法。

Description

一种透水防滑地砖及其制造方法

技术领域

本发明涉及建筑装修用地板技术领域，尤其涉及一种透水防滑地砖及其制造方法。 

背景技术

根据市场调查，在公共场所卫生间、家庭卫生间因地面过于湿滑而导致的致伤致残的事件不断上升，每天约有数以万计的人因卫生间地面摔伤，由此产生的医疗费用及赔偿金额也非常巨大；卫生间的地面湿滑问题正在成为并已经成为公共安全的新问题。 

根据有关部门统计数据，每年由于意外滑倒造成骨折、扭伤等住院数据的比例占全部的35％，这其中大部分是老人和小孩。在我国，2005年因湿滑摔伤事件在案506.5万起，仅次于占第一位的机动车造成的伤害事故。随着我国老龄人口比例的增大，消费者和劳动者安全防护意识的增强，以及相关法规制度的日趋完备，对地面进行有效的防水、防滑处理必将成为社会生活中引起人们高度关注的问题。 

目前，在现有卫生间用地砖方面，主要包括无釉和有釉两种，表面装饰效果好，但产品的表面和内部结构没有透水性能；在有水存在时，水不能透过地砖而只能停留在地砖表面，造成地砖表面湿滑。 

目前，在透水砖设计方面，已有室外透水砖存在，室外透水砖的规格一般为：115mm×235mm×50mm（长×宽×高），结构为单层结构，表面没有陶瓷釉 装饰，其透水性能、保水性能都很好，安装时需在地面做去水管道。然而，由于现有的这种室外用透水砖表面花色单一，如果用于卫生间地面，装饰花色效果很差；同时，因其保水性好，水分长期停留在地砖的内部，容易出现发霉现象，不够卫生。 

目前，在防潮砖设计方面，现有产品规格一般是300mm×300mm×20mm（长×宽×高），结构为单层结构，表面没有陶瓷釉装饰。一般而言，防潮砖产品的透水性能都很差；使用时，水根本不能很快通过砖体；同时，防潮砖产品表面花色单一，没有印花效果，如果用于卫生间地面，装饰花色效果同样很差。此外，现有的防潮砖还存在表面防污性能不好的问题，容易吸污，难以适用于卫生间地板。 

鉴于现有技术中还没有卫生间、厨房等特殊区域专用的透水防滑的地砖产品，国内外亦没有相关的技术研究报道；由此可见，开发设计一种卫生间适用的、透水防潮效果好的地砖，可填补透水防滑地砖的市场和技术空白，具有十分重要的意义。 

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种卫生间适用、透水防滑效果突出，防霉防潮效果好，装饰效果好的透水防滑地砖。 

本发明的另一个的目的在于提供一种上述透水防滑地砖的制造方法。 

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。 

一种透水防滑地砖，其特征在于，包括：复合在一起的底层，中间层和面层，其中， 

所述底层为致密陶瓷层，在底层上设有贯通其上下表面的去水孔； 

所述中间层为多孔陶瓷层，该多孔陶瓷层上设有多个与去水孔连通的、等效孔径不大于去水孔的通孔； 

所述面层为装饰釉料层，该装饰釉料层上设有多个与通孔联通的、等效孔径不大于通孔的微孔。 

作为一种优选实施方案，所述中间层为至少两层以上，各层间通孔的等效孔径由下到上递减。 

作为一种优选实施方案，所述中间层为由多种陶瓷颗粒烧造而成的多孔结构，所述陶瓷颗粒包括：瓷砂、粘土、长石。 

作为一种优选实施方案，所述中间层为双层结构，包括：等效孔径在0.5mm～1.5mm的多孔陶瓷层和等效孔径在0.001mm～0.5mm的微孔陶瓷层；其中，多孔陶瓷层靠近底层，微孔陶瓷层靠近面层。 

作为一种优选实施方案，所述底层的下表面设有与过水孔连通的过水通道，及瓷砖铺贴用黏贴凹槽。 

作为一种优选实施方案，所述地砖的外表面和各孔洞形成的内表面上都设有纳米憎水层。 

本发明还提供一种用于制造上述透水防滑地砖的制造方法，其特征在于，包括： 

第一步底层成型，采用陶瓷干粉压力机和成型模具将陶瓷干粉压制成致密陶瓷层，并在致密陶瓷层上形成贯通其上下表面的去水孔； 

第二步中间层成型，首先选用烧成收缩率较小的陶瓷材料，包括陶瓷砂、粘土、长石，然后采用预造粒工艺将选好的陶瓷材料制成大小不同的陶瓷颗粒，最后采用压力机将上述陶瓷颗粒压制成中间层； 

第三步复合印花，首先采用膜黏贴复合设备将中间层黏贴在底层上，然后在中间层上表面印花装饰，最后将印花装饰釉料复合在中间层上表面； 

第四步烧制成型，将复合好的地砖放入窑炉中烧制，烧制温度控制在1000℃～1300℃之间，烧制时间控制在30分钟～120分钟之间； 

第五步表面喷涂，首先把纳米憎水剂溶液喷洒在地砖表面，并让憎水剂流进地砖产品内部，然后干燥处理。 

作为一种改进实施方案，在第一步底层成型步骤中，成型模具的上模具表面为凹凸面，成型模具的下模具上设置凸起条；底层成型后，在其背面离边缘3mm～8mm的地方及中部位置形成导流凹槽，在其背面其他的部位形成1mm～2mm深的黏贴凹槽；所述导流凹槽的深度大于黏贴凹槽的深度。 

作为一种改进实施方案，在第二步中间层成型步骤中，所述陶瓷颗粒的等效粒径小于等于5mm；所述压制成型方法为：利用吨位在100吨以内的小吨位压力机压制，并在压制过程中进行多次布料操作。 

作为一种改进实施方案，在第二步中间层成型步骤中，其包括成型两层以上的中间层，各中间层在材料选择上一致，在陶瓷颗粒的等效粒径上存在差异；其中，各中间层陶瓷颗粒的等效粒径由上到下依次增大。 

本发明提供的一种透水防滑地砖，其有益效果是： 

一、通过将底层、中间层和面层的多层进行复合，并在复合的各层上形成去水孔洞，当卫生间地面有水时，水能够很快通过产品表面及复合层的孔洞而流走，水迹不会停留在表面，解决了室内地面湿滑，容易导致意外事故的发生的问题；且其具体结构完全迥异于现有室外常见的透水砖，与室外透水砖相比，装饰效果得到了极大改善，填补了室内用透水砖的技术空白。 

二、由于面层微孔等效孔径不大于中间层通孔等效孔径，而中间层通孔等效孔径又不大于底层去水孔等效孔径，有效避免大颗粒脏污进入地砖去水孔而导致去水孔堵塞。 

三、通过在地砖外表面形成纳米憎水层，使地砖具有憎水性能，从而使得地砖在有水通过时，表面和内部结构不会残留较多水迹，进而达到防霉、防污的目的。 

本发明提供的一种透水防滑地砖制造方法，其有益效果是： 

一、通过在底层上形成去水孔，并将中间层选用烧成收缩率较小的陶瓷砂、粘土、长石等材料，在烧成时，陶瓷颗粒既能保持原来的基本形状，又不会产生液相的流动，可保持很好地透水性。一旦地砖表面存在水滴，就会顺着中间层、底层孔洞流走，防滑效果好。 

二、由于导流凹槽的深度大于黏贴凹槽的深度，地砖黏贴后，其背面的导流凹槽与地面容易形成去水槽，方便地砖表面的水迅速流走，实现排水功能。 

三、中间层通过采用多次布料和小吨位压力机压制的方法，使得整个中间层内的孔洞分布十分均匀，中间层的强度和透水性能得到有效提高。 

四、通过将中间层设置为多层，并让小陶瓷颗粒在上、大陶瓷颗粒在下，使得各层间的孔洞分布更加均匀，保证整个中间层透水性能的同时，让中间层受力也更加均匀，可靠性好。 

附图说明

图1所示为本发明提供的透水防滑地砖剖视图； 

图2所示为本发明提供的透水防滑地砖制造流程图。 

附图标记说明： 

1、底层，  2、中间层，  3、面层； 

11、去水孔，  12、过水通道，  13、黏贴凹槽； 

21、多孔陶瓷层，  22、微孔陶瓷层。 

具体实施方式

为进一步阐述本发明的实质，结合附图对本发明的具体实施方式说明如下。 

透水防滑地砖实施例 

如图1所示，一种透水防滑地砖，包括：复合在一起的底层1，中间层2和面层3。其中，所述底层1为致密陶瓷层，在底层1上设有贯通其上下表面的去水孔11；所述中间层2为多孔陶瓷层，该多孔陶瓷层2上设有多个等效孔径不大于去水孔11的通孔；所述面层3为装饰釉料层，该装饰釉料层3上设有多个等效孔径不大于通孔的微孔。 

相对于现有卫生间用地砖湿滑容易摔倒的问题，本发明提供的透水防滑地砖，在卫生间地面有水情况下，水能够很快通过地砖的面层、中间层和底层而流走，水迹不会停留在表面；并且，面层、中间层、底层上的透水等效孔径依次减少，有效防止去水孔的堵塞。与室外透水砖相比，本实施例提供的透水防滑砖其装饰效果得到了极大改善，实用性好。 

所述底层1的下表面设有与去水孔11连通的过水通道12，及瓷砖铺贴定位用黏贴凹槽13。这样，地砖安装好之后，地砖表面的水可以顺着微孔、通孔、去水孔和过水通道构成的水路而流走，避免积水；同时，黏贴凹槽13的存在，方便使用者在安装地砖时的准确定位，便于实现水路与下水道连通，实用性好。 

进一步地，为防止地砖霉变，避免细菌的滋生，所述地砖的外表面和内表 面还设有纳米憎水层。而为了进一步提高产品的防滑性能，所述面层的上表面设有防滑设计图案。 

作为本发明的一种优选方案，本实施例将中间层2设为双层结构，包括：等效孔径在0.5mm～3mm之间的多孔陶瓷层21和等效孔径在0.001mm～0.5mm之间的微孔陶瓷层22。其中，多孔陶瓷层21靠近底层1设置，微孔陶瓷层22靠近面层3设置。在其他实施方式中，所述中间层仅为一层，或者为三层，甚至更多；不限于本实施例。通过将中间层设置为多孔陶瓷层和微孔陶瓷层的双层结构，减少了中间层表面的等效孔径，在减少面层釉料用料的同时，提高了中间层的承重力和可靠性，且不影响中间层的透水性能。 

据不完全统计，目前卫生间地砖使用量每年超过3亿平米，以30%的使用量，每平米100元销售价，利润率8%，税率6%计算，每年可以创造销售收入90亿元，创造利税12.6亿元。由此，本发明开发设计的一种透水防滑地砖具有极高潜在经济效益。而且，本发明提供的一种透水防滑地砖可广泛应用在宾馆、饭店、桑拿、泳池、家庭等地方的卫生间，有效避免因地面的湿滑，导致老人、孩子、家庭主妇滑倒，避免意外伤害或潜在的诉讼纠纷，具有很好的社会效益。 

制造方法实施例 

如图2所示，一种透水防滑地砖制造方法，包括： 

第一步step1底层成型。采用陶瓷干粉大吨位压力机和成型模具将陶瓷干粉压制成致密陶瓷层，并在致密陶瓷层上形成贯通其上下表面的去水孔。在这里，优选大吨位压力机的额定顶推能力为400吨。为方便后续的多层复合工艺，将成型模具的上模具表面设置成凹凸面，并在成型模具的下模具上设置凸起条。 

这样，底层成型后，在其背面离边缘3mm～8mm的地方及中部位置具有构成过水通道的导流凹槽，优选导流凹槽距地层背面边缘5mm；而在其他的部位留有1mm～2mm深的黏贴凹槽。关于黏贴凹槽的形状或走向设计为公知技术，这里不再赘述；而用于形成过水通道的导流凹槽为本发明所独有，其与底层上的去水孔相连通，并且，导流凹槽的深度大于黏贴凹槽的深度。在实际使用中，由于导流凹槽的深度大于黏贴凹槽的深度，地砖黏贴后，其背面的导流凹槽与地面容易形成去水槽，方便地砖表面的水迅速流走，实现排水功能。 

第二步step2中间层成型。首先选用烧成收缩率较小的陶瓷砂、粘土、长石等陶瓷材料，然后采用预造粒工艺将选好的陶瓷材料制成大小不同的陶瓷颗粒，最后采用小吨位压力机将上述陶瓷颗粒压制成中间层。在这里，优选小吨位压力机的额定顶推能力为60吨。需要注意的是，在采用预造粒工艺制备陶瓷颗粒时，应将陶瓷颗粒的等效粒径控制在5mm以内，因为陶瓷颗粒等效粒径越大，其压制成中间层后中间层内的孔洞就会越大，而孔洞的大小直接影响了中间层的强度及可靠性。通过大量实验验证，在中间层陶瓷颗粒的等效粒径超过5mm的情况下，其压制成中间层后孔洞等效粒径超过3mm，产品的承重量、良品率难以达到相关生产标准。 

本实施例中，优选陶瓷颗粒的等效粒径在0.02mm～5mm之间，这样陶瓷颗粒堆积形成中间层后，其孔洞的等小直径在0.01mm～2mm之间；既不会因孔洞过小所导致的透水性能下降，亦不会因孔洞过大而影响产品的可靠性。特别地，为保证中间层的强度，在中间层压制成型过程中，采用小吨位压力机压制和多次布料的方法。这样，通过多次布料和小吨位压力机的压制，使得整个中间层内的孔洞分布十分均匀，中间层的强度和透水性能得到有效提高。 

第三步step3复合印花。首先采用硬对硬的膜黏贴复合设备将中间层黏贴在底层上，然后在中间层上表面印花装饰，最后将印花装饰釉料复合在中间层上表面。 

其中，利用膜粘贴复合设备复合底层和中间层时，先在底层表面涂上环氧树脂，然后利用1个大气压的压力将中间层压实在底层上；最后，在180℃下热融，并常温硬化，即可实现中间层与底层的复合。在其他实施方式中，环氧树脂用其他热塑性树脂粘结剂替代，复合压力在0.1个大气压到5个大气压之间调整，不限于本实施例。 

第四步step4烧制成型。将复合好的地砖放入辊道窑烧制，烧制温度控制在1000℃～1300℃之间，烧制时间控制在30分钟～120分钟之间。 

由于中间层采用的是烧成收缩率较小的陶瓷砂、粘土、长石等陶瓷材料，在烧成时，陶瓷颗粒既能保持原来的基本形状，又不会产生液相的流动；在填充中间层陶瓷颗粒之间孔洞的同时，达到材料的烧结。 

第五步step5表面喷涂。产品烧成后，把纳米憎水剂溶液喷洒在地砖表面，由于地砖产品本身的多孔结构，憎水剂自然流进地砖产品内部。当憎水剂干燥后，地砖产品的外表面、内部孔洞表面及去水通道也被涂上一层纳米憎水物质，达到防霉效果。 

作为本实施例的一种变换实施方案，所述第二步step2中间层成型步骤包括成型上下两层中间层，其中，上下两层中间层在材料选择上一致，只是在陶瓷颗粒的等效粒径上存在差异，原则上按等效粒径小的在上，等效粒径大的在下的原则进行。比如将上中间层所用陶瓷颗粒的等效粒径控制在1mm以内，将下中间层所用陶瓷颗粒的等效粒径控制在1mm～3mm之间；这样，烧制后上中间 层就形成孔径在0.5mm～1.5mm的多孔陶瓷层，下中间层就形成孔径在0.001mm～0.5mm的微孔陶瓷层。这种成型上下两层中间层的做法，使得各层间的孔洞分布更加均匀；而且小陶瓷颗粒在上、大陶瓷颗粒在下的压制设计，使上中间层的孔径小于下中间层的孔径，保证整个中间层透水性能的同时，让中间层受力更加均匀，可靠性好。 

作为本实施例的另一种变换实施方案，所述中间层为三层，甚至更多，不限于本实施例。 

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种透水防滑地砖，其特征在于，包括：复合在一起的底层，中间层和面层，其中，

所述底层为致密陶瓷层，在底层上设有贯通其上下表面的去水孔；

所述中间层为多孔陶瓷层，该多孔陶瓷层上设有多个与去水孔连通的、等效孔径不大于去水孔的通孔；

所述面层为装饰釉料层，该装饰釉料层上设有多个与通孔连通的、等效孔径不大于通孔的微孔。

2.根据权利要求1所述的一种透水防滑地砖，其特征在于，所述中间层为至少两层以上，各层间通孔的等效孔径由下到上递减。

3.根据权利要求1所述的一种透水防滑地砖，其特征在于，所述中间层为由多种陶瓷颗粒烧造而成的多孔结构，所述陶瓷颗粒包括：瓷砂、粘土、长石。

4.根据权利要求2所述的一种透水防滑地砖，其特征在于，所述中间层为双层结构，包括：等效孔径在0.5mm～1.5mm的多孔陶瓷层和等效孔径在0.001mm～0.5mm的微孔陶瓷层；其中，多孔陶瓷层靠近底层，微孔陶瓷层靠近面层。

5.根据权利要求1所述的一种透水防滑地砖，其特征在于，所述底层的下表面设有与过水孔连通的过水通道，及瓷砖铺贴用黏贴凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种透水防滑地砖，其特征在于，所述地砖的外表面和各孔洞形成的内表面上都设有纳米憎水层。

7.一种透水防滑地砖制造方法，其特征在于，包括：

第一步底层成型，采用陶瓷干粉压力机和成型模具将陶瓷干粉压制成致密陶瓷层，并在致密陶瓷层上形成贯通其上下表面的去水孔；

第二步中间层成型，首先选用烧成收缩率较小的陶瓷材料，包括陶瓷砂、粘土、长石，然后采用预造粒工艺将选好的陶瓷材料制成大小不同的陶瓷颗粒，最后采用压力机将上述陶瓷颗粒压制成中间层；

第三步复合印花，首先采用膜黏贴复合设备将中间层黏贴在底层上，然后在中间层上表面印花装饰，最后将印花装饰釉料复合在中间层上表面；

第四步烧制成型，将复合好的地砖放入窑炉中烧制，烧制温度控制在1000℃～1300℃之间，烧制时间控制在30分钟～120分钟之间；

第五步表面喷涂，首先把纳米憎水剂溶液喷洒在地砖表面，并让憎水剂流进地砖产品内部，然后干燥处理。

8.根据权利要求7所述的一种透水防滑地砖制造方法，其特征在于，在第一步底层成型步骤中，成型模具的上模具表面为凹凸面，成型模具的下模具上设置凸起条；底层成型后，在其背面离边缘3mm～8mm的地方及中部位置形成导流凹槽，在其背面其他的部位形成1mm～2mm深的黏贴凹槽；所述导流凹槽的深度大于黏贴凹槽的深度。

9.根据权利要求7所述的一种透水防滑地砖制造方法，其特征在于，在第二步中间层成型步骤中，所述陶瓷颗粒的等效粒径小于等于5mm；所述压制成型方法为：利用吨位在100吨以内的小吨位压力机压制，并在压制过程中进行多次布料操作。

10.根据权利要求7所述的一种透水防滑地砖制造方法，其特征在于，在第二步中间层成型步骤中，其包括成型两层以上的中间层，各中间层在材料选择上一致，在陶瓷颗粒的等效粒径上存在差异；其中，各中间层陶瓷颗粒的等效粒径由上到下依次增大。

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