CN105152675B

CN105152675B - 一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法

Info

Publication number: CN105152675B
Application number: CN201510555021.4A
Authority: CN
Inventors: 苗立锋; 徐贵荣; 包镇红; 江伟辉; 梁健; 吴倩; 刘健敏
Original assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Current assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Priority date: 2015-09-05
Filing date: 2015-09-05
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-09-05
Also published as: CN105152675A

Abstract

本发明涉及一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法，包括底料层和耐污面料层,其特征在于：所述底料层原料采用现有工业废渣；所述耐污面料层采用矿物原料及化工原料，其配方的重量百分比组成为：高岭土：6～16%，石英：16～48%，钾长石：20～66%，钠长石：5～11%，方解石：1～5%，烧滑石：1～6%，硼酸钙：0～2%，氧化铝粉：1～4%，经过底料和耐污面料制备、布料、成型、干燥、烧成工序获得制品。本发明生产方法科学合理，生产成本较低，易于实施，成品率高，产品质量好，因此具有广阔的市场前景。

Description

一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法

技术领域

本发明属无机非金属材料（陶瓷）领域，具体涉及一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法。

背景技术

陶瓷透水砖以其诸多优良的性能逐渐被人们所接受，它目前已被广泛应用于广场、人行道、小区步行道、园林建筑等范围。陶瓷透水砖的使用，在美化环境的同时，恢复了自然的储水能力，防止地下水枯竭；改善植被生存环境；调节大气湿度，净化空气，恢复地表的水循环系统。但随着陶瓷透水砖的广泛使用，它的一些缺点也凸显出来，易吸污、不易清洁就是其中之一。这一缺点更是限制了其在市场巨大的厨卫地面铺装中的应用。

采用现有陶瓷透水砖的生产技术生产的陶瓷透水砖产品，其骨料多为表面粗糙且结构致密度不高的颗粒组成，这样的结构势必会导致其易吸污且不易清洁。

文献“环保釉面陶瓷透水砖的研制”（李利方等，中国陶瓷工业，2011,18卷第1期）报道了釉面陶瓷透水砖的相关研究，其工艺为：将经球磨后的干釉粉作为透水砖的面料，与底料共压成型并烧成获得釉面陶瓷透水砖，该釉粉的最佳配方范围为：钠长石32%~48%、石英10％~15％、高岭土3%~6%、方解石9％~15％、萤石6％~9％、碳酸锶8％~10%、氧化锌3％~5％、熔块10％~15％。但该文献主要是从丰富透水砖的装饰效果及提高透水砖的强度方面进行的研究，因此，采用该工艺制备的釉面透水砖具有如下缺点：1）大大降低透水砖的透水性2）釉层厚度难于精确控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备工艺简单、生产成本较低、产品性能稳定的耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法，包括底料层和耐污面料层, 其特征在于：所述底料层原料采用现有工业废渣；所述耐污面料层采用矿物原料及化工原料，其配方的重量百分比组成为：高岭土：6～16%，石英：16～48%，钾长石：20～66%，钠长石：5～11%，方解石：1～5%，烧滑石：1～6%，硼酸钙：0～2%，氧化铝粉：1～4%，经过底料和耐污面料制备、布料、成型、干燥、烧成工序获得制品。

所述底料制备工序为按工业废渣﹕粘结剂﹕水=100:(4~7):(3~5)的重量比例配料，混合均匀备用。

所述耐污面料制备工序的步骤为：

第一步：将各矿物原料及化工原料按一定比例称量并混合后，球磨至一定细度，经干燥、粉碎获得粉料；

第二步：将上述粉料添加一定量的水在圆盘造粒机内进行造粒，获得5～20目的耐污球坯体；

第三步：将上述坯体经800～1000℃回转窑煅烧，出窑后即获得耐污球瓷胎；

第四步：上述耐污球瓷胎外加2wt%的CMC及4wt%的水搅拌均匀备用。

所述布料工序中底料层厚度与耐污面料层厚度比为：5～7。

所述成型工序的压力为14MPa。

所述干燥工序的温度为110℃，干燥后砖体入窑水分<0.5%。

所述烧成工序的烧成温度为1100～1280℃，烧成时间为5～9h。

所述工业废渣为外墙砖废料、抛光砖废料、仿古砖废料、煤渣、日用废瓷、煤矸石中的一种或多种。

所述粘结剂为膨润土。

所述耐污面料制备工序第二步中制得耐污球坯体的颗粒数量分布为：5～10目：30%、10～15目：50%、15～20目：20%。

本发明是在现有陶瓷透水砖的基础上，增加了一层耐污易清洁的面料层，从而提高了陶瓷透水砖的耐污性和易清洁性。该面料层不是采用施釉的方法涂覆于透水砖颗粒表面，而是将普通的矿物原料经合理的配方配制后，经球磨，干燥，造粒和煅烧等工序获得构成耐污面料层的耐污球，该耐污球具有较底料较低的玻化温度，同时具有较高的高温粘度，使其在烧成的过程中，耐污球在表面玻化形成液相的同时又不至于坍塌变形，颗粒之间能够结合牢固，同时由颗粒堆积形成的间隙则保证其具有良好的透水性，从而使得透水砖的整体透水性不受影响。冷却后其表面会形成光滑的玻璃相，再加上耐污球的球状外形，从而使得耐污层具有很好的防污易清洁性能。

由此看来，本发明中耐污球经烧成后，不仅能形成光滑致密的球状颗粒，而且兼具骨料的作用，一举两得。众所周知，陶瓷材料的耐污性主要取决于其致密度的高低和表面缺陷（针孔，裂纹，凹坑等）的多少，致密度越高，表面缺陷越少，其耐污性越好。构成传统陶瓷透水砖的原料经烧制后，其表面往往比较粗糙，缺陷较多且颗粒内部存在较多气孔，这就是导致其耐污性差不易清洁的根本原因。本发明中构成耐污面料层的耐污球具有表面光滑、致密度高等特点，因此，本发明的陶瓷透水砖具有很好的耐污性和易清洁性。此外，本发明还具有工艺过程易于控制等特点，更加适合规模化生产，因此具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

配方（wt%）：

底料：外墙砖废料 100份

膨润土 6 份

水 4 份

面料：耐污球 100 份（800 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：7%，石英：16%，钾长石：60%，钠长石：8%，方解石：3%，烧滑石：3%，硼酸钙：2%，氧化铝粉：1%。

生产陶瓷透水砖的方法按照下述步骤进行：

1）配料：a) 底料：照配方将各原料搅拌均匀；

b) 面料：将耐污球 (5～10目：30份、10～15目：50份、15～20 目：20份)、CMC和水搅拌均匀；

2）成型：在成型压力为140kgf/cm²下经二次布料压制成型，底料层厚度与面料层厚度比为：6；

3）干燥：干燥温度110℃，干燥后入窑水分<0.5%；

4）烧成：烧成温度为1100℃，烧成时间为5h，烧成后得到陶瓷透水砖。

实施例2

配方（wt%）：

底料：抛光砖废料 100份

膨润土 5 份

水 4 份

面料：耐污球 100 份（800 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：15%，石英：30%，钾长石：40%，钠长石：8%，方解石：3%，烧滑石：1%，硼酸钙：1%，氧化铝粉：2%；

底料层厚度与面料层厚度比为：6；

砖坯的烧成温度1150℃，烧成时间为6h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例3

配方（wt%）：

底料：仿古砖废料 100份

膨润土 4 份

水 4 份

面料：耐污球 100 份（850 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：13%，石英：35%，钾长石：40%，钠长石：5%，方解石：3%，烧滑石：1%，硼酸钙：1%，氧化铝粉：2%；

底料层厚度与面料层厚度比为：7；

砖坯的烧成温度1180℃，烧成时间为7h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例4

配方（wt%）：

底料：煤渣 100份

膨润土 7 份

水 5 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：15%，石英：45%，钾长石：25%，钠长石：5%，方解石：5%，烧滑石：1%，氧化铝粉：4%；

底料层厚度与面料层厚度比为：5；

砖坯的烧成温度1200℃，烧成时间为8h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例5

配方（wt%）：

底料：日用废瓷 100份

膨润土 5 份

水 3 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：16%，石英：42%，钾长石：25%，钠长石：6%，方解石：3%，烧滑石：6%，氧化铝粉：2%；

底料层厚度与面料层厚度比为：6；

砖坯的烧成温度1250℃，烧成时间为8h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例6

配方（wt%）：

底料：煤矸石 100份

膨润土 5 份

水 3 份

面料：耐污球 100 份（1000 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：10%，石英：48%，钾长石：32%，钠长石：6%，方解石：1%，烧滑石：1%，氧化铝粉：2%；

底料层厚度与面料层厚度比为：7；

砖坯的烧成温度1280℃，烧成时间为9h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例7

配方（wt%）：

底料：仿古砖废料 60份

煤渣 40份

膨润土 5 份

水 4 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：14%，石英：36%，钾长石：38%，钠长石：6%，方解石：2%，烧滑石：1%，硼酸钙：1%，氧化铝粉：2%；

底料层厚度与面料层厚度比为：6；

砖坯的烧成温度1230℃，烧成时间为8h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例8

配方（wt%）：

底料：仿古砖废料 40份

抛光砖 30份

煤渣 30份

膨润土 6 份

水 5 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

底料层厚度与面料层厚度比为：6；

实施例9

配方（wt%）：

底料：仿古砖废料 20份

抛光砖 50份

煤渣 20份

外墙砖 10份

膨润土 7份

水 5 份

面料：耐污球 100份（850℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

底料层厚度与面料层厚度比为：6；

砖坯的烧成温度1180℃，烧成时间为8h，其它工艺及参数与实施例1相同。

实施例10

配方（wt%）：

底料：仿古砖废料 10份

抛光砖 60份

煤渣 10份

外墙砖 10份

日用废瓷 10份

膨润土 7份

水 5 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：15%，石英：46%，钾长石：20%，钠长石：10%，方解石：4%，烧滑石：1%，氧化铝粉：4%；

底料层厚度与面料层厚度比为：5；

实施例11

配方（wt%）：

底料：煤矸石 50份

仿古砖废料 10份

抛光砖 10份

煤渣 10份

外墙砖 5份

日用废瓷 15份

膨润土 5份

水 5 份

面料：耐污球 100 份（900 ℃煅烧制得）

CMC 2份

水 4份

耐污球物料配方：高岭土：15%，石英：40%，钾长石：23%，钠长石：11%，方解石：3%，烧滑石：5%，氧化铝粉：3%

底料层厚度与面料层厚度比为：5；

Claims

1.一种耐污易清洁陶瓷透水砖的制备方法，包括底料层和耐污面料层, 其特征在于：所述底料层原料采用现有工业废渣；所述耐污面料层采用矿物原料及化工原料，其配方的重量百分比组成为：高岭土：6~16%，石英：16~48%，钾长石：20~66%，钠长石：5~11%，方解石：1~5%，烧滑石：1~6%，硼酸钙：0~2%，氧化铝粉：1~4%，经过底料和耐污面料制备、布料、成型、干燥、烧成工序获得制品；

所述耐污面料制备工序的步骤为：

第二步：将上述粉料添加一定量的水在圆盘造粒机内进行造粒，获得5~20目的耐污球坯体；

第三步：将上述坯体经800~1000℃回转窑煅烧，出窑后即获得耐污球瓷胎；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述底料制备工序为按工业废渣﹕粘结剂﹕水=100:(4~7):(3~5)的重量比例配料，混合均匀备用。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述布料工序中底料层厚度与耐污面料层厚度比为：5~7。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述成型工序的压力为14 MPa。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述干燥工序的温度为110℃，干燥后砖体入窑水分<0.5%。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述烧成工序的烧成温度为1100～1280℃，烧成时间为5～9h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述工业废渣为外墙砖废料、抛光砖废料、仿古砖废料、煤渣、日用废瓷、煤矸石中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为膨润土。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述耐污面料制备工序第二步中制得耐污球坯体的颗粒数量分布为：5～10目：30%、10～15目：50%、15～20目：20%。