CN104478419A - 一种高白透光陶瓷砖及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高白透光陶瓷砖及其生产方法，所述高白透光陶瓷砖以天然石英为主体原材料，配合部分熔融石英，使用熔块作为溶剂，使用高塑性的膨润土原料作为粘结剂来实现产品的半干压成型性能，制备出的产品同时兼具高白度和透光率，满足既具有高白度，又具有透光性的使用要求。本高白透光陶瓷砖的透光率高、白度高，白度大于70度，满足使用要求；应用范围广，可分别应用于瓷质有釉砖和通体砖。

Description

一种高白透光陶瓷砖及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷砖，尤其涉及的是一种高白透光陶瓷砖及其生产方法。

背景技术

现有的高白透光陶瓷作为日用瓷应用较多，例如高白透光陶瓷灯具、高白透光陶瓷香薰炉和高白透光瓷质高脚碗，但是却比较少应用在建筑陶瓷行业，原因是由于高白透光陶瓷瓷砖的特性及其配方的限制：陶瓷材料想要高白度，通常就会加入有增白作用的化工原料，但是增白作用的化工原料加多了，透明率就会降低，如专利201010134297.2公开了一种高白轻质瓷砖的生产方法，组分包括粘土，锂长石，水，伊利石，有机粘结剂和发泡剂，生产得到一种白度可以达到70-85的高白轻质瓷砖，但这种高白轻质瓷砖的透光率低；陶瓷材料通常会加入玻璃或熔块做原料使陶瓷材料表面具有透明或者半透明质感，但是透光率高了，高白度必然降低，如专利201010122770.5公开了一种半透光性陶瓷材料、陶瓷薄板及其制备方法，组分包括SiO₂，Al₂O₃，CaO，MgO，BaO，K₂O+Na₂O，P₂O₅，得到的材料具有相交错的透光区和不透光区，材料在透光区具有高的透光率，在不透光区具有高白度，这也说明该材料不能在同一个区域同时既具有高透光率，又具有高白度。而且，如果为了使陶瓷砖既具有高白度，又有高透光率而在配方中加入大量脊性原料，就会出现陶瓷在压制成型时因粘结性能不够而无法成型的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高白透光陶瓷砖及其生产方法，旨在解决现有的陶瓷砖因其特性及配方的限制不能同时得到高白度和高透光率，配方中因大量脊性原料的加入，出现粘结性不够而无法成型的问题。

本发明的技术方案如下：一种高白透光陶瓷砖，其中，以天然石英为主体原材料，配合熔融石英，使用熔块作为溶剂，使用高塑性的膨润土原料作为粘结剂来实现半干压成型性能，得到兼具高白度和透光率的高白透光陶瓷砖。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，包括的组分及其重量百分比如下：石英料：50%-65%，膨润土：5%-15%，硼砂：0.1%-3%，硅灰石：0.1%-3%，白云石：0.1%-3%，锂辉石：0.1%-3%，锌钡白：0.1%-3%，熔块：20%-35%，长石：5%-20%。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，所述石英料包括的组分及其重量百分比如下：熔融石英：30%-60%，天然石英：40%-70%。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，所述熔融石英和天然石英的颗粒度均＜325目。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，所述膨润土为有机膨润土或天然精选膨润土。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，所述高白透光陶瓷砖还包括特殊添加剂，所述特殊添加剂包括的组分及其重量百分比包括：增强剂≤2%高白透光陶瓷砖的总重量，减水剂≤5‰高白透光陶瓷砖的总重量。

所述的高白透光陶瓷砖，其中，所述增强剂为纤维素醚或聚乙烯醇，减水剂为聚丙烯酸钠或腐植酸钠。

一种如上述任意一项所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，其中，具体包括以下步骤：

步骤A00：精选原料，按比例将原料进行混合，按需要在原料内加入包括增强剂和减水剂的特殊添加剂；

步骤B00：把混合原料利用湿法球磨进行研磨处理；

步骤C00：对研磨后的原料进行过筛除铁、喷雾干燥处理，得到粉料；

步骤D00：把粉料按要求做成型处理，得到半成品砖体；

步骤E00：在半成品砖体上施一层保护釉；

步骤F00：把半成品砖体放进窑炉内烧成，烧成温度1200-1230℃。

所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，其中，当把本生产方法应用在瓷质有釉砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D11：把原料压制成型，得到瓷砖坯体；

步骤D12：把瓷砖坯体进行干燥处理；

步骤D13：在瓷砖坯体上印花。

所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，其中，当把本生产方法应用在通体砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D21：把原料进行布料；

步骤D22：把布好的原料压制成型，得到砖坯体；

步骤D23：把砖坯体进行干燥处理。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种高白透光陶瓷砖及其生产方法，本高白透光陶瓷砖的透光率高、白度高，白度大于70度，满足使用要求；应用范围广，可分别应用于瓷质有釉砖和通体砖。

附图说明

图1是本发明中高白透光陶瓷砖生产方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

本高白透光陶瓷砖以天然石英为主体原材料，配合部分熔融石英，使用熔块作为溶剂，使用高塑性的膨润土原料作为粘结剂来实现产品的半干压成型性能，制备出的产品同时兼具高白度和透光率，满足既具有高白度，又具有透光性的使用要求。

所述熔融石英是氧化硅的非晶态（玻璃态），而天然石英是一种非金属矿物质，其主要矿物成分是SiO₂。所述熔融石英和天然石英的大量加入（达到总重量的50%-80%），使得根据本配方制得的陶瓷砖具有高透光率。

所述天然石英是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成份是二氧化硅，颜色为乳白色、淡黄色、褐色、灰色或无色半透明状，相对密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，熔点1750°C左右，有较高的耐火性；天然石英具有独特的物理、化学特性，特别是其内在的分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应、以及其独特的光学特性，使其在许多产品中发挥着越来越重要的作用。天然石英用于制造平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布以及放射线特种玻璃，等等。

所述膨润土为有机膨润土或天然精选膨润土。膨润土又称蒙脱石粘土或斑脱岩，是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产。所述有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。而本高白透光陶瓷砖由于要同时具有高白和高透光性能，所以在原料中加入了大量的石英、熔块、长石（达到总重量的85%-95%）等脊性原料，大量脊性原料虽能带来高白度和高透光性能，但同时也会使得在陶瓷压制成型时，由于其粘结性能不够，而无法成型的问题。而膨润土的加入，为本高白透光陶瓷砖提供了优良的成型性能。

所述长石为常见的含钙、钠和钾的铝硅酸盐类造岩矿物，常见为乳白色，长石的加入（达到总重量的10%-20%）使得根据本配方制得的陶瓷砖具有高白度。

所述高白透光陶瓷砖包括的组分及其重量百分比如下：石英料：50%-65%，膨润土：5%-15%，硼砂：0.1%-3%，硅灰石：0.1%-3%，白云石：0.1%-3%，锂辉石：0.1%-3%，锌钡白：0.1%-3%，熔块：20%-35%，长石：5%-20%。

所述石英料包括的组分及其重量百分比如下：熔融石英：30%-60%，天然石英：40%-70%。

本高白透光陶瓷砖以天然石英为主体原材料（天然石英的重量百分比占熔融石英以及天然石英总重量的40%-70%），这与石英陶瓷不同（石英陶瓷又称熔融石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品，以熔融石英块或石英玻璃为原料，经粉碎、成型、烧成等工艺而制成的一种烧结体。主要用于石英陶瓷坩埚（耐温1700℃）、辊底炉用石英陶瓷空心辊、铝合金用低温铸造石英陶瓷升液管、热化学蒸馏塔等领域，以及电工、航空航天业），石英陶瓷是一种陶瓷材料，而陶瓷的透光率是很低的，因为陶瓷中存在许多微小的气孔，当一束光线照射到陶瓷表面时，光线被陶瓷吸收掉，由于有了这些微孔，光线就无法通过陶瓷。而本发明中，由于以天然石英为主体原材料，结合长石的加入（达到总重量的10%-20%），使得本陶瓷砖同时具备高透光率和高白度成为可能。

所述熔融石英和天然石英的颗粒度均＜325目。

为了使得到的高白透光陶瓷砖有更好的效果，所述高白透光陶瓷砖还包括特殊添加剂，所述特殊添加剂包括的组分及其重量百分比包括：增强剂≤2%高白透光陶瓷砖的总重量，减水剂≤5‰高白透光陶瓷砖的总重量。

所述增强剂用于提高原料的力学强度、尺寸稳定性和热变形温度。其中，本实施例中，所述增强剂优选纤维素醚或聚乙烯醇。

所述减水剂用于提高原料的减水率，增强成品的抗压强度，使得到的成品具有高的适应性和稳定性。本实施例中，所述减水剂优选聚丙烯酸钠或腐植酸钠。

如图1所示，是高白透光陶瓷砖生产方法的步骤流程图。一种如上述所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，具体步骤如下：

步骤A00：精选原料，按比例将原料进行混合；

步骤B00：把混合原料利用湿法球磨进行研磨处理；

步骤C00：对研磨后的原料进行过筛除铁、喷雾干燥处理，得到粉料；

步骤D00：把粉料按要求做成型处理，得到半成品砖体；

步骤E00：在半成品砖体上施一层保护釉；

步骤F00：把半成品砖体放进窑炉内烧成，烧成温度1200-1230℃。

所述步骤A00中，精选原料包括对原料进行除去微细粒铁、钛等有害杂质的处理。

为了使得到的高白透光陶瓷砖有更好的力学强度和产品稳定性，所述步骤A00中还可以按需要在原料内加入特殊添加剂，所述特殊添加剂包括增强剂和减水剂。

对于不同类型的高白透光陶瓷砖，所述步骤D00包括的具体步骤也会有所不同。当把本生产方法应用在瓷质有釉砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D11：把原料压制成型，得到瓷砖坯体；

步骤D12：把瓷砖坯体进行干燥处理；

步骤D13：在瓷砖坯体上印花。

所述步骤D13中，在瓷砖坯体上通过丝网进行印花。

当把本生产方法应用在通体砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D21：把原料进行布料；

步骤D22：把布好的原料压制成型，得到砖坯体；

步骤D23：把砖坯体进行干燥处理。

本陶瓷砖的生产方法以天然石英为主体原材料，配合熔融石英，使用熔块作为溶剂，使用高塑性的膨润土原料作为粘结剂来实现半干压成型性能，得到兼具高白度和透光率的高白透光陶瓷砖；同时加入长石（长石的质量达到总重量的10%-20%）使得根据本配方制得的陶瓷砖具有高白度。而且本生产方法根据应用对象的不同（瓷质有釉砖或通体砖），具体的砖体成型工艺也会有所不同，配合上述的陶瓷砖的成份配方，生产得到同时具有高透光率和高白度的瓷质有釉砖和通体砖。

根据上述所述的高白透光陶瓷砖及其生产方法，提供以下具体实施例：

实施例1：当把本陶瓷砖配方及其生产方法应用在瓷质有釉砖时

按质量百分比计，将18%的熔融石英、42%的天然石英（共计60%的石英料，颗粒均＜325目）进行原料精选，除去微细粒铁、钛等有害杂质；加入0.1%的硼砂、0.15%的硅灰石、0.2%的白云石、0.25%的锂辉石、0.1%的锌钡白，以及9.2%的有机膨润土、20%的熔块、10%的长石，按比例将原料进行混合，并添加1%的纤维素醚作为增强剂，4‰的聚丙烯酸钠作为减水剂，将原料湿法球磨至浆料粒度为400目筛余0.8~1.2%；将球磨好的浆料过筛除铁，浆料进行喷雾干燥，得到粉料；将粉料进入压机压制成型，成型后的干坯在150℃干燥窑进行干燥，之后进行丝网印花；印花后的坯体进入釉线，在上面施一层保护釉，之后进入窑炉烧成，烧成温度为1200℃，得到高白透光的瓷质有釉砖。

根据上述制得的瓷质有釉砖的白度和透光度与高白镁质瓷、透明玻璃和天然翡翠的对比结果如下：

	高白镁质瓷	透明玻璃	天然翡翠	实施例1
					白度	75-85	——	——	80-85
透光度（T）	20-22%	90-100%	60-70%	40-65%

目前市面上还没有兼具白度和透光度的产品。高白镁质瓷，白度可达75-85，但是基本没有太多透光性。透明玻璃透光度佳，但是不具备白度，也无法在建筑材料中广泛使用。自然界中存在的天然翡翠，透光度可达40-70%，但是颜色各异，且价格普遍较贵，无法广泛使用。通过上述对比可知，根据本陶瓷砖配方及其生产方法所制得的瓷质有釉砖在白度上，与高白镁质瓷相似，可达到75-85，在透光度上，与天然翡翠相似，具有玉石质感，满足既具有高白度，又具有透光率的使用要求。

实施例2：当把陶瓷砖本配方及其生产方法应用在通体砖时

按质量百分比计，将22%的熔融石英、33%的天然石英（共计55%的石英料，颗粒均＜325目）进行原料精选，除去微细粒铁、钛等有害杂质；加入0.15%的硼砂、0.25%的硅灰石、0.1%的白云石、0.1%的锂辉石、0.1%的锌钡白，以及5%的有机膨润土、24.3%的熔块、15%的长石，按比例将原料进行混合，并添加0.8%的聚乙烯醇作为增强剂，5‰的腐植酸钠作为减水剂，将原料湿法球磨至浆料粒度为450目筛余0.8~1.2%；将球磨好的浆料过筛除铁，浆料进行喷雾干燥，得到粉料；将粉料进入料车进行布料，布料后压制成型，成型后的干坯在150℃干燥窑进行干燥，干燥的坯体进入釉线，在上面施一层保护釉，之后进入窑炉烧成，烧成温度为1230℃，得到高白透光的通体砖。

根据上述制得的通体砖的白度和透光度与高白镁质瓷、透明玻璃和天然翡翠的对比结果如下：

	高白镁质瓷	透明玻璃	天然翡翠	实施例2
					白度	75-85	——	——	80-85
透光度（T）	20-22%	90-100%	60-70%	30-65%

目前市面上还没有兼具白度和透光度的产品。高白镁质瓷，白度可达75-85，但是基本没有太多透光性。透明玻璃透光度佳，但是不具备白度，也无法在建筑材料中广泛使用。自然界中存在的天然翡翠，透光度可达40%-70%，但是颜色各异，且价格普遍较贵，无法广泛使用。通过上述对比可知，根据本陶瓷砖配方及其生产方法所制得的瓷质有釉砖在白度上，与高白镁质瓷相似，可达到75-85，在透光度上，与天然翡翠相似，具有玉石质感，满足既具有高白度，又具有透光率的使用要求。

本高白透光陶瓷砖的透光率高、白度高，白度大于70度，满足使用要求；应用范围广，可分别应用于瓷质有釉砖和通体砖。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高白透光陶瓷砖，其特征在于，以天然石英为主体原材料，配合熔融石英，使用熔块作为溶剂，使用高塑性的膨润土原料作为粘结剂来实现半干压成型性能，得到兼具高白度和透光率的高白透光陶瓷砖。

2.根据权利要求1所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，包括的组分及其重量百分比如下：石英料：50%-65%，膨润土：5%-15%，硼砂：0.1%-3%，硅灰石：0.1%-3%，白云石：0.1%-3%，锂辉石：0.1%-3%，锌钡白：0.1%-3%，熔块：20%-35%，长石：5%-20%。

3.根据权利要求2所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，所述石英料包括的组分及其重量百分比如下：熔融石英：30%-60%，天然石英：40%-70%。

4.根据权利要求3所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，所述熔融石英和天然石英的颗粒度均＜325目。

5.根据权利要求4所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，所述膨润土为有机膨润土或天然精选膨润土。

6.根据权利要求5所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，所述高白透光陶瓷砖还包括特殊添加剂，所述特殊添加剂包括的组分及其重量百分比包括：增强剂≤2%高白透光陶瓷砖的总重量，减水剂≤5‰高白透光陶瓷砖的总重量。

7.根据权利要求6所述的高白透光陶瓷砖，其特征在于，所述增强剂为纤维素醚或聚乙烯醇，减水剂为聚丙烯酸钠或腐植酸钠。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤A00：精选原料，按比例将原料进行混合，按需要在原料内加入包括增强剂和减水剂的特殊添加剂；

步骤B00：把混合原料利用湿法球磨进行研磨处理；

步骤C00：对研磨后的原料进行过筛除铁、喷雾干燥处理，得到粉料；

步骤D00：把粉料按要求做成型处理，得到半成品砖体；

步骤E00：在半成品砖体上施一层保护釉；

步骤F00：把半成品砖体放进窑炉内烧成，烧成温度1200-1230℃。

9.根据权利要求8所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，当把本生产方法应用在瓷质有釉砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D11：把原料压制成型，得到瓷砖坯体；

步骤D12：把瓷砖坯体进行干燥处理；

步骤D13：在瓷砖坯体上印花。

10.根据权利要求8所述的高白透光陶瓷砖的生产方法，当把本生产方法应用在通体砖时，所述步骤D00包括的具体步骤如下：

步骤D21：把原料进行布料；

步骤D22：把布好的原料压制成型，得到砖坯体；

步骤D23：把砖坯体进行干燥处理。