CN103524121B - 一种全抛釉瓷质砖及其制备方法 - Google Patents

一种全抛釉瓷质砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全抛釉瓷质砖及其制备方法,包括坯体及其表面的面釉,面釉上层施有全抛釉,其特征在于,面釉的化学成分组成含量为:Al2O3(13-15)%、SiO2(60-63)%、B2O3(0.9-1.1)%、CaO(0.7-0.9)%、MgO(13-14)%、ZnO(1.3-1.5)%、K2O(1.3-1.45)%、Na2O(1.4-1.45)%、ZrO2(1.38-1.45)%、其它(3-4)%;全抛釉的化学成分组成含量为:Al2O3(19-22)%、SiO2(49-51)%、B2O3(0.2-0.3)%、CaO(16-18)%、MgO(1.4-1.5)%、K2O(1.5-1.8)%、Na2O(2.5-2.7)%、其它(6-7)%。本发明提出了一种工艺简单成本低廉的陶瓷砖淋釉技术,产品表面光泽度高、釉层通透、图案清晰、防污效果好,质量优等品率明显提高。

Description

一种全抛釉瓷质砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及瓷质砖生产技术领域,尤其是涉及一种全抛釉瓷质砖及其制备方法。
背景技术
[0002] 全抛釉是一种可以在釉面进行抛光工序的一种特殊配方釉,它是施于仿古砖的最 后一道釉料,全抛釉瓷质砖能较好的实现瓷砖的物理性能和装饰性能,结合仿古砖和抛光 砖的优点于一身,釉面如抛光砖般光滑亮洁,同时其釉面花色如仿古砖般图案丰富,色彩厚 重或绚丽。中国陶瓷历经30余年发展,瓷砖致密度高,耐磨,容易打理,从它的物理性能 来看,已经大大地超过天然石材,但在全抛釉工艺出现之前,瓷砖整体装饰功能较为单调; 由于全抛釉在纹理色泽实现上无可比拟的装饰性,所以从某种程度上讲,是全抛釉的出现 把瓷砖的装饰性能提到了一个新的高度。传统的全抛釉瓷质砖的施釉工艺中,一般是依 靠多道丝网印刷装饰全抛釉的方法,如中国专利申请号为CN201110168602.4,发明名称为 一种全抛釉仿古砖面釉及其制备方法,其主要由以下质量百分比的原料制备而成:钠长石 4-8%、钾长石9-12%、方解石12-15%、碳酸钡4-6%、氧化铝6-10%、烧滑石12-15%、氧化 锌2-4 %、石英粉2-5 %、高岭土 9-13 %、硅灰石5-9 %,其余为杂质。根据所述的配方称取 原料,按原料:球石:乙二醇:印油=1 : 1.8-2 : 0.25 : 0.3进行球磨,同时控制细度 为:325目筛筛余0.3-0. 4%,通过100目丝网连续印刷工艺印刷到底釉、花釉层之上,最后 通过液化气滚道窑烧成制度烧制。此专利虽然在釉料制作过程中加入了乙二醇和印油以尽 量减少生产时粘网问题的发生,但并不能从根本上避免丝网印刷中容易粘网而在抛釉时产 生"雪花"缺陷等,而且三道以上的丝网印釉工序成本高,工艺复杂,优等率偏低,平均值大 概只有90~94%。
发明内容
[0003] 本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种产品表面光泽度高、釉 层通透、图案清晰、防污效果好,质量优等品率高的全抛釉瓷质砖。
[0004] 本发明的另一目的是提供一种全抛釉瓷质砖的生产方法。
[0005] 本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的:一种全抛釉瓷质砖,包括坯 体及其表面的面釉,面釉上层施有全抛釉,其特征在于,所述坯体的化学成分组成含量为: A1203 ( 18-19)%、Si02 (68. 5-70)%、Fe203 (0.6-0. 8)%、Ca0 (0.4-0. 5)%、Mg0 (0.7-0. 9)%、 K20 (2. 6-2. 8) %、Na20 (2. 5-2. 7) %、Ti02 (0• 25-0. 35) %、烧失量I.L(4. 8-4. 9) % ;
[0006]面釉的化学成分组成含量为:A1203 ( 13-15) %、Si02 (60-63) %、B203 (0• 9-1. 1)%、 CaO(0.7-0. 9)%、MgO(13-14)%、ZnO(1.3-1. 5) %、K20 (1.3-1. 45) %、Na20 (1.4-1.45)%、 Zr02 (1.38-1. 45)%、其它(3-4) %;
[0007]全抛釉的化学成分组成含量为:A1203 ( 19-22)%、Si02 (49-51)%、B203 (0• 2-0. 3)%、 CaO(16 -18)%、MgO(1.4-1. 5)%、K20 (1.5-1. 8)%、Na20 (2. 5-2. 7)%、其它(6-7) %。
[0008] 作为上述方案的进一步说明,所述坯体的化学成分组成含量优选:Al203:18. 19%、 Si02:69. 29%、Fe203:0. 72%、CaO:0• 46%、MgO:0• 82%、K20 :2. 72%、Na20 :2. 58%、Ti02:0. 31%、 烧失量I.L:4. 86% ;
[0009]面釉的化学成分组成含量优选:Al203:14. 22%、Si0 2:61. 78%、B203:1. 03%、CaO: 0• 79%、MgO:13. 4%、ZnO:1. 32%、K20 :1. 38%、Na20 :1. 43%、Zr02:l. 41%、其它 3. 24% ;
[0010]全抛釉的化学成分组成含量优选:Al203:20. 41%、Si02:50. 32%、B203:0. 23)%、CaO: 17. 08%、Mg0 :1. 46%、K20 :1. 72%、Na20 :2. 64%、其它 6. 14%。
[0011] 一种全抛釉瓷质砖的生产方法,其特征在于,它包括如下步骤:
[0012] a、配料,入球球磨,细度控制为250目筛余1. 2-1. 6%,含水量为33. 5%,经过筛、除 铁、喷雾造粒成粉料后,在压机下压制成型;通过220°C干燥窑烘干,烘干时间55min,烘干 后的干坯进入釉线;
[0013]b、喷淋面釉,经陶瓷喷墨印刷设备印花,用钟罩淋釉工艺在面釉上层施一层全抛 釉后入釉烧窑烧成;
[0014]c、磨边、抛光,通过磨头抛掉0. 10-0. 15mm厚的釉层。
[0015] 在工艺步骤b的烧成过程中,全抛釉的始熔温度控制在1050±10°C,因为全抛釉 始熔温度是判断釉烧窑温度曲线合理与否的重要指标之一,当全抛釉流平度很好时,就有 出现针孔、毛孔的风险,因为全抛釉处于过烧范畴,气泡上浮;当全抛釉流平度变差时,产品 表面会比粗糙,摸起来有手感,又会存在析晶和三角形状毛孔的风险,因为全抛釉颗粒间未 完全愈合、流平。
[0016] 在工艺步骤b的烧成过程中,要经过升温、保温、降温阶段,产品烧成周期为55min ,470°C以前是预热低温阶段,升温速度对坯体和釉面质量影响不大,可采用较快的升温速 度,以55°C-65°C/min的速度完成此阶段的升温;470°C-1100°C是氧化分解阶段,此时坯 体排出结构水,碳和有机物氧化,碳酸盐和硫酸盐分解,石英发生晶型转变,一方面需要大 量的热,另一方面要适当放慢升温速度,此阶段升温速度控制在40°C_45°C/min,尽量加长 此阶段的烧成时间;1100°C~1200°C为坯体烧结,釉层玻化阶段,坯体液相量增多,气孔被 填充,发生急速收缩,升温应均匀平缓,宜用15_25°C/min的升温速度到最高烧成温度,到 达1200±5°C后采用保温方式,保温时间为7-9min,1200°C_650°C由于坯体液相还处于液 体状态,可进行急冷,时间为6-10min,650°C以下由于液相开始凝固,石英晶型转化,应缓 冷。
[0017] 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
[0018] 1、本发明改变了传统施釉工艺中依靠多道丝网印刷装饰全抛釉的方法,开发了一 种工艺简单成本低廉的陶瓷砖淋釉技术,利用一个钟罩淋釉工序取代4道丝网印釉工序, 减少三个生产工序,节省至少3名员工的人力,同时淋釉配方较丝网印釉配方成本直接降 低20-25%,使全抛釉综合印刷成本降低25~30%,同时避免了丝网印刷技术中容易粘网而 在抛釉时产生"雪花"缺陷等。
[0019] 2、本发明通过控制坯料晶相数量,调节坯釉膨胀系数适应性,对面釉和全抛釉配 方的设计和匹配等方式,使底坯层和釉层完美结合,从而大大的提高了优等率。
[0020] 3、实现了具有节能环保和高经济性的全抛釉砖生产工艺模式,抛光砖进行抛光 时,通过磨头要对砖表面抛掉0. 5~0. 6mm厚的砖还,而全抛釉产品只要抛掉0. 10~ 0. 15mm厚的釉层,直接减少75%以上抛光废渣的排放,达到抛光设备节电的目的。
[0021] 4、形成了一套陶瓷砖淋釉、喷墨印刷和抛光综合应用技术,产品表面光泽度高、釉 层通透、图案清晰、防污效果好,质量优等品率明显提高。
附图说明
[0022] 图1为本发明的坯体干燥窑干燥温度曲线示意图;
[0023] 图2为本发明的坯体TG曲线图;
[0024] 图3为本发明的坯体的差热曲线图;
[0025] 图4为本发明的产品烧成曲线图;
[0026] 图5为本发明的坯体的XRD图谱;
[0027] 图6为本发明的淋釉法生产工艺流程图。
具体实施方式
[0028] 本发明一种全抛釉瓷质砖,包括坯体及其表面的面釉,面釉上层施有全抛釉,坯体 设计为通体吸水率< 〇. 5%的性能,其烧结温度在1200±5°C。
[0029] 以下是适合釉面砖生产的坯料配方,其化学组成如表1所示。
Figure CN103524121BD00051
[0031]
Figure CN103524121BD00061
[0032] 按调试的坯料配方进行准确配料,入球球磨,细度控制为250目筛余 (1. 2-1. 6) %,含水量为33. 5%,经过筛、除铁、喷雾造粒成粉料;在3800T压机下以3250T 的压力压制成型,产品规格为600_X600mm,通过220°C干燥窖烘干,烘干时间55min,烘干 后的干坯进入釉线。干燥窑干燥温度曲线见图1所示。
[0033] 为了使实验配方设计合理化,分别对坯体进行了热失重分析、差热分析和膨胀系 数的测定,同时对其破坏强度、断裂模数、吸水率和收缩率进行了检测。
[0034] 从坯体的热失重曲线图(见图2)可以看出,500°C以前失重量较小,仅为1. 5%,是 坯体中吸附水的排出。从500°C_640°C,失重为2. 9%,产生的原因是大量的水分在此温度 阶段被快速排除,这非常有利于制品在烧成时消除釉面针孔,同时,在此温度阶段升温速度 应该稍慢一些。从640°C-1140°C失重量仅为0. 6%,主要是坯体中微量的碳酸盐分解所致。 此坯料加热到1140°C时,整个反应基本完成,总失重量仅为5. 0%。
[0035] 从坯体的差热曲线图(见图3)可以看出,室温到490°C左右曲线下滑,吸附水、结 构水吸热后脱除。490°C-560°C有一个明显的放热峰,峰值在530°C达到最大,此温度阶段 主要是有机物氧化分解。然后从560°C持续吸热至970°C,左右。978. 4°C吸热谷显示坯体 中碳酸盐和硫酸盐类原料的分解温度,此吸热谷较小,说明坯体配方中所含碳酸盐和硫酸 盐类矿物较少。最后又对坯体的膨胀系数进行了检测分析,结果如表3所示。
Figure CN103524121BD00062
[0037] 坯体在1200°C温度下烧制55min后破坏强度、吸水率收缩率等物理性能数据如 表4所示。
[0038]
Figure CN103524121BD00071
[0039] 面釉原料化学组成见表5所示。
Figure CN103524121BD00072
[0042]
Figure CN103524121BD00081
[0043] 按表6面釉配方配置釉料,细度控制为325目300g水釉筛余4_5g,过筛、除铁后 在施釉线上,面釉淋50g/托盘(330mmX330mm),经陶瓷喷墨印刷设备"凌空"印花,用淋釉 工艺装饰一层全抛釉后入釉烧窑烧成。
[0044] 全抛釉是施于面釉上层的一层透明釉,其各项化学性能应与面釉性能相匹配才能 达到最好的效果。
[0045] 全抛釉化学成份如表8所示。
Figure CN103524121BD00082
[0048] 根据当前窑炉烧成温度曲线,把全抛釉的始熔温度控制在1050±10°C较为合适。
[0049] 在烧成过程中,要经过升温、保温、降温阶段。470°C以前是预热低温阶段,升温 速度对坯体和釉面质量影响不大,可采用较快的升温速度,以60°C/min的速度完成此阶 段的升温。470°C~1KKTC左右是氧化分解阶段,此时坯体排出结构水,碳和有机物氧化, 碳酸盐和硫酸盐分解,石英发生晶型转变,一方面需要大量的热,另一方面要适当放慢升 温速度,此阶段升温速度控制在40°C-45°C/min,尽量加长此阶段的烧成时间。1100°C~ 1200°C为坯体烧结,釉层玻化阶段,坯体液相量增多,气孔被填充,发生急速收缩,升温应均 匀平缓,宜用20°C/min的升温速度到最高烧成温度。到达1200±5°C后采用保温方式。 1200°C_650°C由于坯体液相还处于液体状态,可进行急冷。650°C以下由于液相开始凝固, 石英晶型转化,应缓冷。此产品烧成周期为55min,烧成曲线如图4所示。
[0050] 一般情况下,釉抗压应力的能力大于抗拉应力的10倍以上。因此,一般要求 坯体的膨胀系数略大于釉的膨胀系数,使釉层处于微压状态。尽量把坯釉体积膨胀系数 之差控制在(1-4)X1(T7°C之间。分别对上述配方设计的坯料和面釉及全抛釉进行热 膨胀系数进行比较(见表10),结果表明,坯料和面釉及全抛釉热膨胀系数之差基本上在 (1-4)X1(T6/°C之间,证明坯釉之间是相匹配的。
[0051]
Figure CN103524121BD00091
[0052] 从1200°C烧制下保温7min坯体的XRD图谱(见图5)可以看出,莫来石化程度较 低,含量仅为22%,主要是细小的莫来石晶体群。石英含量最高,占50%。非晶相含量为28%。
[0053] 经检测,产品各项主要性能如表11所示。
Figure CN103524121BD00092
[0055] 如图6所示,是淋釉法生产工艺流程图,抛光砖进行抛光时,通过磨头要对砖表面 抛掉0. 5-0. 6mm厚的砖坯,而全抛釉产品只要抛掉0. 10-0. 15mm厚的釉层,直接减少75% 以上抛光废渣的排放,达到抛光设备节电的目的。
[0056] 在所述全抛釉瓷质砖的烧成过程中,表面易产生凹釉和针孔,其解决方法是调整 砖坯温度,增加喷水量。砖坯出干燥窑进入釉线,经喷墨装饰印花后,常常由于坯温偏高, 而陶瓷墨水本身是一种油性物质,导致与全抛釉结合困难,出现缩釉现象。因此,在生产 过程中,通过控制干燥窑的温度,并借助于釉线上的小风机,在淋全抛釉前把坯温控制在 35-45°C,同时把喷水量从1-2克增加到3-5克,使喷墨后砖面保持一定的湿润性。一方面 能比较好的解决缩釉,另一方面提升陶瓷墨水与全抛抛釉的结合程度。
[0057] 对于现有的全抛釉层通透性不高,图案模糊。其解决方法:增喷一层亲水亲油物 质,调整全抛釉温度。由于陶瓷墨水使用油性溶剂的原因,在设计图案通过喷墨印刷设备装 饰到砖坯表面时,喷墨图案会有略微的扩散而导致模糊,同时全抛釉在高温时会与墨水产 生轻微的反应,造成图案的细致程度降低。因此,在经过喷墨印刷工序之后,喷一层亲水亲 油物质,减轻图案的扩散,同时提高全抛釉的始熔温度,减少全抛釉与墨水的反应程度。
[0058] 于现有的全抛釉瓷质砖的坯体生产过程无规律性产生坯泡。解决方法:调整浆料 细度,调整窑炉氧化。把浆料细度从2. 0-2. 4 (250目),调整到1.3-1. 6,使坯体更快更均 匀吸热,有利于坯体在氧化分解时气体的排出。同时调整窑炉氧化段,从1050°C开多面枪, 并增加1050~1150°C的烧成区间,保证坯体得到充分的氧化。
[0059] 经数据显示,本发明的全抛釉瓷质砖经过连续10天的生产,产量达到47000多平 方米,优等率超过98%。
Figure CN103524121BD00101
[0061] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明 的保护范围。

Claims (2)

1. 一种全抛釉瓷质砖,包括坯体及其表面的面釉,面釉上层施有全抛釉,其特征在 于,所述坯体的化学成分组成含量为:A120318-19%、SiO2 68. 5-70%、Fe2O3 0· 6-0. 8%、CaO 0· 4-0. 5%、MgO 0· 7-0. 9%、K2O 2. 6-2. 8%、Na2O 2. 5-2. 7%、TiO2 0· 25-0. 35%、烧失量 I. L 4. 8-4. 9% ; 面釉的化学成分组成含量为:Α1203:14· 22%、Si0 2:61. 78%、Β 203:1· 03%、CaO :0· 79%、 MgO : 13. 4%、ZnO : I. 32%、K2O : I. 38%、Na2O : I. 43%、ZrO2:1. 41%、其它 3· 24% ; 全抛釉的化学成分组成含量为:Α1203:2(λ 41%、SiO 2:5(λ 32%、Β 203:(λ 23%、Ca0 :17. 08%、 MgO :1. 46%、K2O :1. 72%、Na2O :2. 64%、其它 6· 14%。
2. -种如权利要求1所述的全抛釉瓷质砖的生产方法,其特征在于,它包括如下步 骤: a、 配料,入球球磨,细度控制为250目筛余1. 2-1. 6%,含水量为30-35%,经过筛、除铁、 喷雾造粒成粉料后,在压机下压制成型;通过220°C干燥窑烘干,烘干时间55min,烘干后的 干坯进入釉线; b、 喷淋面釉,经陶瓷喷墨印刷设备印花,用钟罩淋釉工艺在面釉上层施一层全抛釉后 入釉烧窑烧成; c、 磨边、抛光,通过磨头抛掉0. 10-0. 15mm厚的釉层; 在工艺步骤b的烧成过程中,全抛釉的始熔温度控制在1050±10°C ; 在工艺步骤b的烧成过程中,要经过升温、保温、降温阶段,产品烧成周期为55min, 470°C以前是预热低温阶段,以55°C -65°C /min的速度完成此阶段的升温;470°C -1100°C 是氧化分解阶段,此阶段升温速度控制在40°C -45°C /min ;110(TC -1200°C为坯体烧结,釉 层玻化阶段,用15_25°C /min的升温速度到最高烧成温度,到达1200±5°C后采用保温方 式,保温时间为7-9min,1200°C _650°C,进行急冷,时间为6-10min,650°C以下应缓冷。
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CN102515875A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 广东金意陶陶瓷有限公司 一种可自激发产生负离子的全抛釉瓷质砖及其制造方法

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CN102515875A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 广东金意陶陶瓷有限公司 一种可自激发产生负离子的全抛釉瓷质砖及其制造方法

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