CN104829268B - 一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用 - Google Patents

一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用,所述釉料包括基础结晶釉和呈色剂,所述基础结晶釉包括以下原料:氧化锌、钛白粉、石英、冰晶石、磷酸锌、高岭土、铅熔块,本发明向釉料中引入适量磷酸锌,避免了为确保成核剂残留数目而对原料进行熔块化处理,降低了对釉料颗粒度的要求、简化了结晶釉及其陶瓷砖的制造工艺,从根本上解决了结晶釉烧成工艺复杂、晶花难以控制、生产成本高等技术难题,还通过精确控制石英和铅熔块的加入量获得了结晶效果好、具有较强立体感和艺术效果的结晶釉艺术陶瓷砖,本发明的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法更简单、烧成温度更低、周期更短,适宜于大批量产业化生产。

Description

一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用
技术领域
[0001] 本发明属于陶瓷原料领域,涉及一种结晶釉,具体地说涉及一种快烧结晶釉陶瓷 砖用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用。
背景技术
[0002] 近几年来,国内外的建筑卫生陶瓷行业有了长足的发展,除了产量提高外,突出地 体现在产品高档化与品种多样化上,而这些无不与装饰技术和装备的创新和进步有关。陶 瓷市场的激烈竞争也催生了许多新的产品研宄和发展,结晶釉就是在这种情况下应运而生 的一种装饰材料,结晶釉作为一种特殊效果的釉,因具有千姿百态的晶花和变幻莫测、绚丽 多彩的图案等独特的艺术魅力,颇受人们喜爱与赞赏。目前结晶釉主要应用于工艺品及日 用陶瓷上,而在建筑陶瓷上的应用相对较少,主要原因是结晶釉存在烧成温度高、烧成周期 长(长达十几小时)、工艺条件复杂等缺陷,严重影响其在建筑陶瓷领域的广泛推广和应用。 [0003] 为解决上述技术问题,中国专利文献CN102936156A公开了一种高温快烧结晶釉仿 古砖的釉料及制备工艺,其包括结晶基釉和结晶剂,其中结晶基釉由以下原料制备:钠长 石、石英、钛白粉、硅灰石、高岭土和氧化锌;结晶剂由以下原料制备:钠长石、石英、钛白粉、 氧化锌、碳酸锂、硼酸、硅酸锆、石灰石和/或纯碱,其中石灰石与纯碱的用量不同时为零。 [00(M]中国专利文献CN102659453A公开了一种结晶釉及其制备方法和使用方法,所述结 晶釉由基础结晶釉和着色剂均匀混合制成,其中基础结晶釉由以下原料配制而成:锂辉石、 石英、方解石、滑石、氧化铝、氧化锌、硝酸钠、锆英粉、骨灰、碳酸锂和硼酸;着色剂为氧化 铈,氧化镍、二氧化锰、氧化铁、二氧化钛、氧化钴、氧化铜中的任一种或多种。
[0005]上述方案中,在结晶釉的制备过程中,向结晶基釉引入了几种特殊物质作为结晶 剂,并对结晶剂或结晶釉本身进行熔块化处理,然后将熔块破碎筛分,获得特定颗粒度的结 晶剂或者结晶釉,一定程度上降低了结晶釉烧成温度、缩短了烧成周期,但是此类结晶釉是 利用釉熔体中自身残留核或晶种残留核进行非均匀成核,而残留核的数量与成核剂和晶种 的粒度大小、结晶釉升温速率、烧成温度有关,残留核颗粒小、升温过慢或烧成温度过高会 因骸晶全部融化而不能生成晶花;相反,若颗粒大、升温过快或烧成温度偏低,则残留晶核 太多,晶花过于密集,由此可见只有颗粒大小、烧成温度、升温速率等恰好在极小的范围内 才能获得合适数量的晶花,而上述两种技术方案中无法对残留晶核的粒度进行精确控制, 进而晶花难以控制,从而导致对原料加工及烧成条件的要求更为严格,生产成本高且很大 程度上限制了结晶釉的商业化大批量生产,进而影响到应用结晶用的陶瓷砖在建筑领域内 的应用。
发明内容
[0006] 为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中在制备结晶釉时需采用结晶 剂,利用釉熔体中自身残留核或晶种残留核进行非均匀成核,残留核粒度难以精确控制,进 而晶花难以控制,生产条件苛刻、成本高、无法商业化生产从而提出一种快烧结晶釉陶瓷砖 用釉料及陶瓷砖的制备方法与应用。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
[0008] 本发明提供一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,包括基础结晶釉和呈色剂,所述呈色 剂的质量占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的0-8%,所述基础结晶釉包括以下重量 份的原料:氧化锌5〜30份、铁白粉5〜30份、石英5〜20份、冰晶石0.5〜16份、憐酸辞1〜15 份、高岭土1〜10份、铅恪块10〜60份。
[0009]进一步地,所述呈色剂为铁、铜、锰、镍、钛、钴、银的氧化物或盐类中的一种或几 种。
[0010]更进一步地,所述结晶釉中还添加有粘结剂和解胶剂,所述粘结剂为羧甲基纤维 素,所述解胶剂为三聚磷酸钠。
[0011]所述粘结剂占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的〇 • 2 % -0.3 %,所述解胶剂 占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的0.25%-0.35%。
[0012]本发明还提供一种快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括如下步骤:
[0013] (1)将陶瓷砖还成型干燥;
[0014] (2)配制结晶釉、透明面釉和底釉;
[0015] ⑶在陶瓷砖还上依次布施底釉、结晶釉、透明面釉;
[0016] ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成,烧成温度为1100〜1250°C,烧成周期40〜 70分钟。
[0017]所述步骤(2)中配制结晶釉的方法为:按配比称量结晶基釉原料并进行球磨混合 均勾,其中球磨时间为每l〇〇g干料湿法球磨3〜10分钟,球磨细度为:325目筛余2〜3%。 [0018]所述步骤(2)中,配制结晶釉过程中还包括向所述结晶基釉原料中按配比加入呈 色剂并球磨均匀的步骤
[0019]所述步骤(2)中,配制结晶釉过程中还包括向所述呈色剂和所述结晶基釉的混合 物中按比例加入粘结剂和解胶剂的步骤。
[0020]所述步骤⑶中,所述结晶釉的布施方法为喷釉、淋釉、甩釉、定点印刷中的一种。 [0021]本发明还提供了一种快烧结晶釉陶瓷砖在建筑陶瓷中的应用。
[0022]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0023] ⑴本发明所述的快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,包括基础结晶釉和呈色剂,其中基础 结晶釉包括以下原料:氧化锌、钛白粉、石英、冰晶石、磷酸锌、高岭土、铅熔块,本发明在釉 料配方中引入适量磷酸锌,使釉熔体中既有[Si04] 4_四面体结构又有[P04] 3_四面体结构,当 结晶釉烧至某一特定温度点时熔体中发生液液分相,提供成核界面,降低析晶活化能而促 进析晶,使成核能在较小的过冷度下进行;相对于现有技术,本方案避免了为确保成核剂残 留数目而对原料进行熔块化处理,造成对原料烧成工艺条件更为苛刻,从而降低了对釉料 颗粒度的要求、简化了结晶釉及其陶瓷砖的制造工艺,从根本上解决了结晶釉烧成温度范 围窄、烧成周期长、工艺复杂、晶花难以控制、生产成本高等技术难题;另外,结晶釉结晶的 过程包括两个阶段:晶核的形成和晶体的生长,釉料高温粘度对晶核形成和晶体生长有很 大的影响,粘度过大直接束缚成晶质点在熔体中的扩散迁移,导致晶体生长受阻;粘度过小 晶体不但不长大反而会溶解于玻璃质熔体中而变小,导致出现流釉、秃釉等缺陷。本发明通 过加入并调节釉料中铅熔块和石英的含量来调节结晶釉的高温粘度,增加釉中石英的含量 可提高釉的熔融温度和粘度,并减少釉的热膨胀系数,同时赋予釉以高的力学强度、硬度、 耐磨性和耐化学腐蚀性,但是石英含量过高,会使釉的高温粘度过高,析晶速度降低,石英 含量过低,减少硅酸盐晶体的生成,发生不规则结晶,且易发生釉面炸裂;铅熔块作为一种 熔剂,加入量对釉面结晶的生成起重要作用,熔块中有大量碱性氧化物,加入量过多,会增 加釉层的热膨胀系数导致釉面开裂,加入量过少,釉料高温粘度增大,晶体不易析出与长 大,本发明通过精确控制石英和铅熔块的加入量获得了结晶效果好、具有较强立体感和艺 术效果、晶莹剔透的结晶釉艺术陶瓷砖。
[0024] (2)本发明所述的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括步骤:将陶瓷砖坯成型千 燥;配制结晶釉、透明面釉和底釉;在陶瓷砖坯上依次布施底釉、结晶釉、透明面釉;将所述 结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成。在结晶釉的配制过程中无需进行熔块化处理,一方面降低了 釉料烧成工艺的难度,另一方面节约了能耗,降低了生产成本;另外采用本发明所述的结晶 釉的结晶釉陶瓷砖在烧制过程中,烧成温度更低、周期更短,适宜于大批量产业化生产。
具体实施方式 [0025] 实施例1
[0026]本实施例提供一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,所述釉料包括以下重量份的原料: 氧化锌10份、钛白粉15份、石英5份、冰晶石10份、磷酸锌5份、高岭土5份、铅熔块40份,另外, 每l〇〇g釉料添加羧甲基纤维素(CMC) 0 • 25g,三聚磷酸钠〇. 3g。
[0027]本实施例还提供一种快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括如下步骤:
[0028] (1)陶瓷砖坯成型干燥:将坯用粉体于高压270Bar,冲压速度7.8±1次/分的条件 下压制成型,并在干燥窑中于170°C千燥45分钟,形成具有一定强度的陶瓷砖坯;
[0029] (2)配制结晶釉、透明面釉和底釉;其中,结晶釉的配制方法为:按配比称量结晶基 釉原料:氧化锌10份、钛白粉15份、石英5份、冰晶石10份、磷酸锌5份、高岭土5份、铅溶块40 份,并进行球磨混合均匀,其中球磨时间为每100g干料湿法球磨6分钟,所述干料、球和水间 的质量比为1:1.5:0.70:球磨细度为:325目筛余2〜3%;
[0030]透明面釉的配制方法:按配比称量透明面釉原料:氧化锌4份、钾长石2〇份、粘土8 份、白云石5份、KJ-915 (熔块)28份、KJ-60320份、KJ-2803 (恪±夬)36份,球磨混合均勻,配制 成比重1.5±0.1g/cm3,流速15〜20s的生产用透明面釉;
[0031]底釉配制方法:按配比称量底釉原料:氧化锌2份、锆英石15份、钾长石35份、钠长 石5份、脱硅轻铝12份、碳酸钙5份、粘土A# 10份、粘土C#20份、KJ-915 (熔块)1 〇份,球磨混合 均勾,配制成比重1.52±0.1g/cm3,流速15-20s的生产用底釉。 ^
[0032] (3)在陶瓷砖坯上依次喷底釉、甩结晶釉、喷透明面釉;
[0033] ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成,烧成温度为1210°C,烧成周期46分钟。
[0034] 实施例2
[0035]本实施例提供一种绿色快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,包括基础结晶釉和呈色剂,所 述基础结晶釉包括以下重量份数的原料:氧化锌5份、钛白粉30份、石英5份、冰晶石i 6份、憐 酸锌1份、高岭土10份、铅熔块10份,所述呈色剂为氧化铜,其质量占所述基础结晶釉原料和 所述呈色剂总质量的1 %;另外,每100g釉料添加羧甲基纤维素(CMC) 0.2g,三聚磷'酸纳 0.25g〇
[0036] 本实施例还提供一种绿色快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括如下步骤:
[0037] (1)陶瓷砖坯成型千燥:将坯用粉体于高压270Bar,冲压速度7.8±1次/分的条件 下压制成型,并在干燥窑中于170°C千燥45分钟,形成具有一定强度的陶瓷砖坯; ’、
[0038] ⑵配制结晶釉、透明面釉和底釉;其中,结晶釉的配制方法为:按配比称量结晶基 釉原料:氧化锌5份、钛白粉3〇份、石英5份、冰晶石1(3份、鱗酸锌1份、高岭土1〇份、铅溶块1〇 份,加入氧化铜进行球磨混合均匀,其中球磨时间为每100g干料湿法球磨3分钟,所述干料、 球和水间的质量比为1:1 • 5:0 • 70;球磨细度为:325目筛余2〜3% ;
[0039]透明面釉的配制方法:按配比称量透明面釉原料:氧化锋4份、钾长石2〇份、粘土 8 份、白云石5份、KJ-915 (熔块)28份、KJ-60320份、KJ-2803 (熔块)36份,球磨混合均勾,配制 成比重1.5±0.]^/〇113,流速15-2〇3的生产用透明面釉;
[0040]底釉配制方法:按配比称量底釉原料:氧化锌2份、锆英石I5份、钾长石35份、钠长 石5份、脱硅轻错12份、碳酸钙5份、粘土A# 10份、粘土C#20份、KJ-915 (溶±夬)10份,球磨混合 均匀,配制成比重1.52±0.1§/〇113,流速15-2〇8的生产用底釉。(3)在陶瓷砖坯上依次喷底 釉、定点印刷结晶釉、喷透明面釉; '
[0041] ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辑道窑烧成,烧成温度为ii〇(TC,烧成周期4〇分钟。
[0042] 实施例3
[0043] 本实施例提供一种浅蓝色快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,包括基础结晶釉和呈色剂, 所述基础结晶釉包括以下重量份数的原料:氧化锌3〇份、钛白粉5份、石英20份、冰晶石〇. 5 份、磷酸锌15份、高岭土 1份、铅熔块60份,所述呈色剂为氧化钴,其质量占所述基础结晶釉 原料和所述呈色剂总质量的1%;另外,每l〇〇g釉料添加羧甲基纤维素(CMC)〇.3g,三聚磷酸 钠〇.35g。
[0044] 本实施例还提供一种浅蓝色快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括如下步骤:
[0045] (1)陶瓷砖还成型干燥:将还用粉体于高压27〇Bar,冲压速度7.8± 1次/分的条件 下压制成型,并在千燥窑中于170 °C干燥45分钟,形成具有一定强度的陶瓷砖坯; _6]⑵配制结晶釉、透明面釉和底釉;其中,结晶釉的配制方法为:按配比称量结晶基 釉原料:氧化锌30份、钛白粉5份、石英20份、冰晶石0.5份、憐酸锌15份、高岭土1份、铅溶块 6〇份,加入氧化钴进行球磨混合均匀,其中球磨时间为每100g干料湿法球磨丨〇分钟,所述干 料、球和水间的质量比为1:1.5:〇.7〇;球磨细度为:325目筛余2〜3%;
[0047]一透明面釉的配制方法:按配比称量透明面釉原料:氧化锌4份、钾长石2〇份、粘土8 份、白云石5份、KJ-915 (熔块)28份、KJ-60320份、KJ-2803 (熔块)36份,球磨混合均匀,配制 成比重1.5±0. lg/cm3,流速15-20s的生产用透明面釉;
[0048]底釉配制方法:按配比称量底釉原料:氧化锌2份、锆英石15份、钾长石35份、钠长 石5份、脱娃轻错12份、碳酸|丐5份、粘土A#10份、粘土C#20份、KJ-915 (溶块)10份,球磨混合 均匀,配制成比重1.52±0.1g/cm3,流速15-20s的生产用底釉。
[0049] (3)在陶瓷砖坯上依次喷底釉、喷结晶釉、喷透明面釉;
[0050] ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成,烧成温度为125(TC,烧成周期70分钟。
[0051] 实施例4 °
[0052]本实施例提供一种蓝色快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,包括基础结晶釉和呈色剂,所 述基础结晶釉包括以下重量份数的原料:氧化锌15份、钛白粉15份、石英1〇份、冰晶石1〇份、 磷酸锌5份、高岭土 5份、铅熔块40份,所述呈色剂为氧化钴,其质量占所述基础结晶釉原料 和所述呈色剂总质量的2%;另外,每l〇〇g釉料添加羧甲基纤维素(CMC) 0.28g,三聚磷酸钠 0•32g。
[0053]本实施例还提供一种绿色快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,包括如下步骤:
[0054] (1)陶瓷砖坯成型干燥:将坯用粉体于高压27〇Bar,冲压速度7.8±1次/分的条件 下压制成型,并在干燥窑中于17(TC干燥45分钟,形成具有一定强度的陶瓷砖坯;
[0055] ⑵配制结晶釉、透明面釉和底釉;其中,结晶釉的配制方法为:按配比称量结晶基 釉原料:氧化锌15份、钛白粉15份、石英10份、冰晶石1 〇份、磷酸锌5份、高岭土5份、铅熔块40 份,加入氧化钴进行球磨混合均匀,其中球磨时间为每i 00g干料湿法球磨8分钟,所述干料、 球和水间的质量比为1:1.5:0.70;球磨细度为:325目筛余2〜3% ;
[0056]透明面釉的配制方法:按配比称量透明面釉原料:氧化锌4份、钾长石20份、粘土8 份、白云石5份、KJ-915 (熔块)28份、KJ-60320份、KJ-2803 (溶块)36份,球磨混合均匀,配制 成比重1.5±0.1g/cm3,流速15〜20s的生产用透明面釉;
[0057]底釉配制方法:按配比称量底釉原料:氧化锌2份、锆英石15份、钾长石35份、钠长 石5份、脱娃轻错12份、碳酸妈5份、粘土A# 10份、粘土C#20份、KJ-915 (恪块)1 〇份,球磨混合 均匀,配制成比重为l_52±0.1g/cm3,流速为15〜20s的生产用底釉。(3)在陶瓷砖坯上依次 喷底釉、淋结晶釉、喷透明面釉;
[0058] ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成,烧成温度为1250°C,烧成周期70分钟。
[0059]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种快烧结晶釉陶瓷砖用釉料,其特征在于,包括基础结晶釉和呈色剂,所述呈色剂 的质量占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的〇〜8%,所述基础结晶釉包括以下重量份 的原料:氧化锌5〜30份、钛白粉5〜30份、石英5〜20份、冰晶石〇• 5〜16份、磷酸锌1〜15份、 高岭土 1〜10份、铅熔块10〜60份;所述呈色剂为铁、铜、锰、镍、钛、钴、银的氧化物或盐类中 的一种或几种;所述基础结晶釉中还添加有粘结剂和解胶剂,所述粘结剂为羧甲基纤维素, 所述解胶剂为三聚磷酸钠;所述粘结剂占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的0.2%〜 0.3%,所述解胶剂占所述基础结晶釉和所述呈色剂总质量的0• 25%〜0• 35%。
2.—种快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,其采用权利要求1所述快烧结晶釉 陶瓷砖用釉料作为结晶釉,包括如下步骤: (1)将陶瓷砖坯成型千燥; ⑵配制结晶釉、透明面釉和底釉; ⑶在陶瓷砖坯上依次布施底釉、结晶釉、透明面釉; ⑷将所述结晶釉陶瓷砖经辊道窑烧成,烧成温度为1100〜125〇°C,烧成周期40〜70分 钟。
3.根据权利要求2所述的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中 配制结晶釉的方法为:按配比称量结晶基釉原料并进行球磨混合均匀,其中球磨时间为每 100g干料湿法球磨3〜10分钟,球磨细度为:325目筛余2〜3 %。
4.根据权利要求2或3所述的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述步骤(2) 中,配制结晶釉过程中还包括向所述结晶基釉原料中按配比加入呈色剂并球磨均匀的步 骤。
5.根据权利要求4所述的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中, 配制结晶釉过程中还包括向所述呈色剂和所述结晶基釉的混合物中按比例加入粘结剂和 解胶剂的步骤。
6.根据权利要求5所述的快烧结晶釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中, 所述结晶釉的布施方法为喷釉、淋釉、甩釉、定点印刷中的一种。
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