CN103922697A - 一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂及其制备方法，能够烧制出吸油率低且不易褪色的环保型彩陶砂。在本发明的彩陶砂制备的天然陶土原料中添加聚羧酸铵盐分散剂及多功能助剂AMP-95，聚羧酸铵盐分散剂中含有大于50％的非挥发性的物质，AMP-95起到中和调节作用，喷雾造粒后的颗粒经干燥处理后能够在砂粒表面形成一层膜，起到了耐水抗油的效果，从而使得本发明的彩陶砂的吸油率仅约为天然彩砂的60％。

Description

一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂及其制备方法

技术领域

本发明涉及装饰材料的一种原材料及制备方法，尤其是一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂及其制备方法。

背景技术

彩砂市场应用非常广泛，目前市场上主要是天然彩砂、人工彩砂两种。天然彩砂工艺流程一般为：粉碎-分离-粗选-精选-风选-收尘等，主要设备有磕石机、粉碎机、振动筛等。其工艺流程为大理石或花岗岩等矿石经过磕石机加工成较小石料，石料再经过粉碎机加工砂粒，然后经过振动筛筛分，在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁，然后分装完毕入库。天然彩砂消耗矿产资源，在国家节能减排的政策背景下，已逐渐关停。目前人工彩砂主要存在以下问题：

1.易褪色：人工彩砂制造皆以着色剂、无机色浆包裹石英砂(或玄武岩粒)，经低温烘干或煅烧而成(烘干温度为200度，煅烧温度不超过900度)。该彩砂作为原材料应用到其他产品的生产过程中很容易掉色。

2.硬度低：在高速分散机或轻度碾压作用下极易破碎。无法满足一些行业的特殊需要。

3.不环保：生产彩砂的主材为矿产砂，以及会造成环境污染的色料。

4.耐候性差：现人工彩砂皆为树脂包裹法，在自然条件下，极易老化。

5.吸油率高：由于石英砂或玄武岩粒本身的特性，人工彩砂的吸油率较高。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂及其制备方法，能够烧制出吸油率低且不易褪色的环保型彩陶砂。

技术方案：一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂，包括如下组份，以质量份数计：

如上所述环保型新型彩色通体陶质煅烧砂的制备方法，包括如下步骤：

1)陶土矿料筛选：根据陶土颜色的划分：陶土白泥、陶土红泥、陶土黄泥、陶土紫泥，分别筛选出不同颜色的陶土；

2)球磨：根据目标颜色将所述陶土、长石、聚羧酸铵盐分散剂、多功能助剂AMP-95、水、色料按配方量混合后进行湿式球磨，球磨成粒度为200-300目含水为30-40wt％的陶土泥浆；

3)喷雾造粒：将所述陶土泥浆进行喷雾造粒，得到粒度为10-200目含水为5-8wt％的陶土颗粒；

4)干燥：将喷雾造粒得到的陶土颗粒经干燥处理，得到含水小于1wt％的陶土颗粒；

5)烧结：将干燥得到的陶土颗粒经烧结得到陶砂，其中根据陶土颜色的不同，烧结温度分别为：

6)筛选：对烧结后的陶砂进行筛选，按如下陶砂粒度分装：

10目≤陶砂粒度<20目

20目≤陶砂粒度<40目

40目≤陶砂粒度<80目

80目≤陶砂粒度<120目

120目≤陶砂粒度≤200目。

有益效果：

1.吸油率低：在本发明的彩陶砂制备原料中添加聚羧酸铵盐分散剂和多功能助剂AMP-95，由于聚羧酸铵盐分散剂水溶液中不挥发成分大于50％，干燥后不挥发成分难溶于水，多功能助剂AMP-95用于调节酸碱度；本发明中喷雾造粒后的颗粒经干燥处理后，聚羧酸铵盐分散剂水溶液中不挥发成分能够在砂粒表面形成一层难溶于水的膜，再经过烧结处理，由于陶土烧结后保持开放性气孔和封闭性气孔的独特物理结构，难溶于水的膜能够吸附在陶砂颗粒的表面，从而起到了耐水抗油的效果；从而在彩陶砂的应用中，能够降低了其他树脂类材料的用量。本发明的彩陶砂的吸油率约为天然彩砂的60％左右。

2.色差小，作为本发明彩陶砂的原料，制备时首先筛选出不同颜色的陶土，制备时可有效控制不同批次产品产生色差。

3.粒径均匀，含粉率低，本发明的彩陶砂通过喷雾造粒技术能够有效控制粒径和含粉率；

4.优异的抗冻融特性，在吸水率达到10％的情况下，本发明的彩陶砂材料可以在-35℃的环境下连续冻融10次不出现任何变化；

5.具有良好的抗光污染性能，彩陶砂能够将90％以上的光全部吸收，对保护人体视力、减少光污染有很好的作用；

6.具有良好的耐风化耐腐蚀性，随着工业污染的加重，雨水中的酸性一天天在增加，由于科学合理的加工方法使得彩陶砂本身只含有少量的化学杂质，其内部结构也不易受到酸雨的影响。

7.比重小，彩陶砂主要由陶土经高温煅烧而成，其硬度远超于其他彩砂，又由于其特有的分子结构，比重相对于其他彩砂轻(堆积密度仅为1100kg／m³，是其他类彩砂的2／3)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。本发明中，吸油率的测试方法如下：

用0.1％精度的电子秤分别取80目未加分散剂及AMP-95的彩陶砂、80目添加分散剂及AMP-95的彩陶砂、80目天然彩砂各100g。不同砂粒分别倒入3只量杯中，再分别注入200g亚麻仁油，浸泡30分钟后，分别倒入滤网里沥干油，然后分别用干毛巾搓揉吸附净砂粒表面的油。再根据吸油率计算式计出其吸油率。吸油率计算式：

q=(mf-mo)／mo*100％；

其中q为吸油率(g／g)，mf为吸油后吸油材料的质量(g)，mo为吸油前的吸油材料的质量(g)。重复上述实验步骤若干次，计算出3种砂粒的平均吸油率。

实施例1

红色陶砂制备：陶土红泥4.3质量份、长石0.6质量份、聚羧酸铵盐分散剂0.4质量份、多功能助剂AMP-950.1质量份、水3.4质量份混合后填进球磨机磨成200-300目含水为30-40wt％陶土泥浆。陶土泥浆进行喷雾造粒成含水约5-8％的10-200目陶土泥粉颗粒。将喷雾造粒的陶土颗粒经干燥器干燥成含水小于1％。进入窑炉烧成，烧成温度1140℃，烧结时间为4小时。将烧成后的陶砂进行筛选，按如下陶砂粒度分装：10目≤陶砂粒度<20目、20目≤陶砂粒度<40目、40目≤陶砂粒度<80目、80目≤陶砂粒度<120目、120目≤陶砂粒度≤200目。

选取通过上述方法制备得到的80目陶砂三份，每份各100g；按上述吸油率测试方法，测得三份陶砂吸油后质量依次为：110.8g、112.3g、109.9g。

选取未加分散剂及AMP-95的80目陶砂三份，每份各100g；按上述吸油率测试方法，测得三份陶砂吸油后质量依次为：121.5g、119.8g、118.7g。

选取80目天然陶砂三份，每份各100g；按上述吸油率测试方法，测得三份陶砂吸油后质量依次为：117.6g、118.4g、117.9g。

经分析可得，未加分散剂及AMP-95的彩陶砂吸油率为20％左右；添加分散剂及AMP-95的彩陶砂吸油率为11％左右；天然彩砂吸油率为18％左右，从而本发明的陶砂的吸油率仅约为天然彩砂的61.1％。。

实施例2

黄色陶砂制备：陶土黄泥5.6质量份、长石1质量份、色料钛白粉0.05质量份、聚羧酸铵盐分散剂0.3质量份、多功能助剂AMP-950.05质量份、水2.1质量份。混合后填进球磨机磨成200-300目含水为30-40wt％陶土泥浆。陶土泥浆进行喷雾造粒成含水约5-8％的10-200目陶土泥粉颗粒。将喷雾造粒的陶土颗粒经干燥器干燥成含水小于1％。进入窑炉烧成，烧成温度1130℃，烧结时间为4小时。将烧成后的陶砂进行筛选，，按如下陶砂粒度分装：10目≤陶砂粒度<20目、20目≤陶砂粒度<40目、40目≤陶砂粒度<80目、80目≤陶砂粒度<120目、120目≤陶砂粒度≤200目。

实施例3

咖啡色陶砂制备：陶土紫泥2.1质量份、陶土红泥4.3质量份、长石0.6质量份、色料黑锰质量0.5份、聚羧酸铵盐分散剂质量0.4份、多功能助剂AMP-95质量0.17份、水质量3份。混合后填进球磨机磨成200-300目含水为30-40wt％陶土泥浆。陶土泥浆进行喷雾造粒成含水约5-8％的20-200目陶土泥粉颗粒。将喷雾造粒的陶土颗粒经干燥器干燥成含水小于1％。进入窑炉烧成烧成温度1180℃，烧结时间为4小时。将烧成后的陶砂进行筛选，，按如下陶砂粒度分装：10目≤陶砂粒度<20目、20目≤陶砂粒度<40目、40目≤陶砂粒度<80目、80目≤陶砂粒度<120目、120目≤陶砂粒度≤200目。

实施例4

白色陶砂制备：陶土白泥6.3质量份、长石1.7质量份、聚羧酸铵盐分散剂0.4质量份、多功能助剂AMP-950.1质量份、水4.3质量份。混合后填进球磨机磨成200-300目含水为30-40wt％陶土泥浆。陶土泥浆进行喷雾造粒成含水约5-8％的20-200目陶土泥粉颗粒。将喷雾造粒的陶土颗粒经干燥器干燥成含水小于1％。进入窑炉烧成，烧成温度1230℃，烧结时间为4小时。将烧成后的陶砂进行筛选，，按如下陶砂粒度分装：10目≤陶砂粒度<20目、20目≤陶砂粒度<40目、40目≤陶砂粒度<80目、80目≤陶砂粒度<120目、120目≤陶砂粒度≤200目。

实施例5

黑色陶砂制备：陶土白泥4.9质量份、长石1.8质量份、色料黑色素0.9质量份、聚羧酸铵盐分散剂0.3质量份、多功能助剂AMP-950.09质量份、水3质量份。混合后填进球磨机磨成200-300目含水为30-40wt％陶土泥浆。陶土泥浆进行喷雾造粒成含水约5-8％的20-200目陶土泥粉颗粒。将喷雾造粒的陶土颗粒经干燥器干燥成含水小于1％。进入窑炉烧成，烧成温度1170℃，烧结时间为4小时。将烧成后的陶砂进行筛选，，按如下陶砂粒度分装：10目≤陶砂粒度<20目、20目≤陶砂粒度<40目、40目≤陶砂粒度<80目、80目≤陶砂粒度<120目、120目≤陶砂粒度≤200目。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种环保型新型彩色通体陶质煅烧砂，其特征在于，包括如下组份，以质量份数计：

2.权利要求1所述的环保型新型彩色通体陶质煅烧砂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)陶土矿料筛选：根据陶土颜色的划分：陶土白泥、陶土红泥、陶土黄泥、陶土紫泥，分别筛选出不同颜色的陶土；

2)球磨：根据目标颜色将所述陶土、长石、聚羧酸铵盐分散剂、多功能助剂AMP-95、水、色料按配方量混合后进行湿式球磨，球磨成粒度为200-300目含水为30-40wt％的陶土泥浆；

3)喷雾造粒：将所述陶土泥浆进行喷雾造粒，得到粒度为10-200目含水为5-8wt％的陶土颗粒；

4)干燥：将喷雾造粒得到的陶土颗粒经干燥处理，得到含水小于1wt％的陶土颗粒；

5)烧结：将干燥得到的陶土颗粒经烧结得到陶砂，其中根据陶土颜色的不同，烧结温度分别为：

6)筛选：对烧结后的陶砂进行筛选，按如下陶砂粒度分装：

10目≤陶砂粒度<20目

20目≤陶砂粒度<40目

40目≤陶砂粒度<80目

80目≤陶砂粒度<120目

120目≤陶砂粒度≤200目。