CN105399437A - 一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，其配合料质量百分比为：珍珠岩微粉40-80%、沸石20-100%，膨润土0-20%，其他塑性原料0-20%，发泡剂0.1-3%，助泡剂1-10%，稳泡剂1-3%，减水剂0.2-2%，增强剂0-0.5%，上述配合料质量百分比之和为百分之一百；上述原料制成了陶瓷板基体和装饰釉面。本发明在1050-1130℃超低温生产条件下，生产出的导热系数小于0.08？W/(m.k)、吸水率小于0.5%、抗折强度大于3.5兆帕、内照射指数低于0.3、外照射指数低于0.6、耐火等级为A1级、厚度30-60毫米、产品装饰表面莫氏硬度大于6.5、产品釉面耐磨性大于2级，具有保温与装饰的陶瓷制品。可广泛应用于室内室外、公众场合或家庭居室的保温装饰装修。

Description

一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板及其生产方法

技术领域

本发明涉及保温建材领域，具体为一种利用膨胀珍珠岩用矿砂生产加工过程的废料——珍珠岩微粉生产的超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板及其生产方法。

背景技术

随着社会的快速发展，尤其是城镇化的不断推进，在广大的城镇中无数的建筑物如雨后春笋般拔地而起，大量建筑物的兴起，对于其附属的装饰性材料也提出的很大量的要求，尤其是近年来保温材料再建筑物的上广泛应用，更是受到广大建筑物装饰过程中的亲睐。

目前无机绝热保温材料有泡沫混凝土制品、硅藻土制品、膨胀珍珠岩制品、硅酸钙绝热制品和泡沫玻璃制品。但是以上产品不仅存在导热系数高、抗折强度低、抗拉强度低、吸水率高、抗冻融及耐后性差的缺陷，而且装饰效果极差。而市场已有轻质陶瓷砖不仅不具备保温材料的基本性能，而且烧成温度高达1250℃，烧成周期长达120分钟，厚度也较薄，在16毫米之内；表面耐磨性及抗冲刷性也极差。

因此，迫切需要开发一种烧成温度低，导热系数小于0.08W/(m.k)，吸水率小于0.5%，抗折强度大于5兆帕，耐火等级为A1级，厚度30-60毫米，烧成温度在1150℃以内的装饰性能较好的保温陶瓷制品，以及是一个值得研究的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板及其生产方法，其生产过程大幅降低了烧成温度、缩短了烧成周期、提高了保温陶瓷制品厚度。

本发明的目的是这样实现的：

一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，以珍珠岩微粉、珍珠岩开采副矿沸石为主体的配合料，其配合料质量百分比为：珍珠岩微粉40-80%、沸石20-100%，膨润土0-20%，其他塑性原料0-20%，发泡剂0.1-3%，助泡剂1-10%，稳泡剂1-3%，减水剂0.2-2%，增强剂0-0.5%，上述配合料质量百分比之和为百分之一百；上述原料制成了陶瓷板基体和装饰釉面；

所述的发泡剂采用细度目数大于2000目或更细的黑色碳化硅微粉，最佳发泡效果在1000-1200℃之间；

稳泡剂采用萤石等氟化物使产品表面生成一层具有耐高温、耐磨的硬壳，硬壳使得产品裸烧时具有很好的抗高温蠕变性，使得产品烧成具有较宽的烧成范围；

稳泡剂具有使得气泡均匀细密和获得更低体积密度的作用；

助泡剂采用石灰石等碳酸钙类物质促使产品获得更低的体积密度。

所述的保温装饰陶瓷板基体的原料质量百分比为：沸石25-100%，珍珠岩微粉40-80%，凝灰岩0-80%，广东黑泥0-5%，石灰石0-10%，萤石0-2%，黑碳化硅0.1-2%，膨润土0-5%，无水偏硅酸钠0-5%，腐植酸钠0.1-0.5%，三聚磷酸钠0-1.0%，上述原料百分比之和为百分之一百；所述的装饰釉面的原料质量百分比为：珍珠岩膨化玻珠微粉5-10%，低温熔块0-20%，氧化锌0.1-2%，硅灰石0-2%，珍珠岩微粉80-90%，轻钙1-2%，三聚磷酸钠0.1-2.0%，甲基纤维素0.1-0.5%，上述原料质量百分比之和为百分之一百；

所述的保温装饰陶瓷板具有保温和装饰功能，其保温功能的基本特征表现在体积密度在250-500公斤/立方米之间，导热系数在0.05-0.08W/(m.k)之间，产品耐火等级属于A1级，产品吸水率小于0.5%，产品断裂模数大于3.5兆帕，产品厚度大于30㎜，产品装饰表面莫氏硬度大于6.5，产品釉面耐磨性大于2级；

利用珍珠岩矿开采固体废弃物和珍珠岩深加工产生的固体废弃物为主体原料，添加发泡剂、助泡剂、稳泡剂和加工工艺助剂以辊道窑裸体低温烧成方法生产的具有保温装饰功能的陶瓷板。

所述的陶瓷板在辊道窑中裸体烧成，且烧成温度在1000-1150℃间；

生产过程中的泥浆工艺参数如下：细度0.6-1.2%（万孔筛），水分30-36%，泥浆流速以涂四粘度计为25-45秒，比重1.65-1.72；粉料工艺参数如下：水分5.5-7.5%，颗粒级配，20目筛上小于2%，20-40目45-55%，40-60目34-45%，60-80目10-15%，大于60目小于2%；烧成温度1050-1140℃，烧成周期25-160分钟，厚度在30-60毫米；辊道窑的工作区间包括干燥预热区、烘烤预热区、氧化分解区、烧成熔融区、发泡保温区、急速冷却区、缓慢冷却区和最终冷却区8个工作功能区；釉料工艺参装饰方法采用喷、淋、甩以及丝印、辊印、喷墨打印装饰工艺；

所述的装饰保温陶瓷板综合装饰包括坯体装饰和釉面装饰，其中坯体装饰包括色粉、颗粒、微色粉；辅助装饰机械为打粉机、造粒机及布料车；釉面装饰包括釉浆、渗透色釉、色墨、干粒和干粉，辅助装饰机械包括丝网印花机、滚筒印花机、喷墨印花机、喷釉装饰机、钟罩淋釉机、甩釉装饰机。

积极有益效果：本发明指利用珍珠岩工业尾矿和珍珠岩深加工工业尾矿——珍珠岩尾砂、沸石，在1050-1130℃超低温生产条件下，生产出的导热系数小于0.08W/(m.k)、吸水率小于0.5%、抗折强度大于3.5兆帕、内照射指数低于0.3、外照射指数低于0.6、耐火等级为A1级、厚度30-60毫米、产品装饰表面莫氏硬度大于6.5、产品釉面耐磨性大于2级，具有保温与装饰的陶瓷制品。因此可广泛应用于室内室外、公众场合或家庭居室的保温装饰装修。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步的说明：

如图1所示，一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，以珍珠岩微粉、珍珠岩开采副矿沸石为主体的配合料，其配合料质量百分比为：珍珠岩微粉40-80%、沸石20-100%，膨润土0-20%，其他塑性原料0-20%，发泡剂0.1-3%，助泡剂1-10%，稳泡剂1-3%，减水剂0.2-2%，增强剂0-0.5%，上述配合料质量百分比之和为百分之一百；上述原料制成了陶瓷板基体和装饰釉面；

所述的发泡剂采用细度目数大于2000目或更细的黑色碳化硅微粉，最佳发泡效果在1000-1200℃之间；

稳泡剂采用萤石等氟化物使产品表面生成一层具有耐高温、耐磨的硬壳，硬壳使得产品裸烧时具有很好的抗高温蠕变性，使得产品烧成具有较宽的烧成范围；

稳泡剂具有使得气泡均匀细密和获得更低体积密度的作用；

助泡剂采用石灰石等碳酸钙类物质促使产品获得更低的体积密度。

所述的保温装饰陶瓷板基体的原料质量百分比为：沸石25-100%，珍珠岩微粉40-80%，凝灰岩0-80%，广东黑泥0-5%，石灰石0-10%，萤石0-2%，黑碳化硅0.1-2%，膨润土0-5%，无水偏硅酸钠0-5%，腐植酸钠0.1-0.5%，三聚磷酸钠0-1.0%，上述原料百分比之和为百分之一百；所述的装饰釉面的原料质量百分比为：珍珠岩膨化玻珠微粉5-10%，低温熔块0-20%，氧化锌0.1-2%，硅灰石0-2%，珍珠岩微粉80-90%，轻钙1-2%，三聚磷酸钠0.1-2.0%，甲基纤维素0.1-0.5%，上述原料质量百分比之和为百分之一百；

所述的保温装饰陶瓷板具有保温和装饰功能，其保温功能的基本特征表现在体积密度在250-500公斤/立方米之间，导热系数在0.05-0.08W/(m.k)之间，产品耐火等级属于A1级，产品吸水率小于0.5%，产品断裂模数大于3.5兆帕，产品厚度大于30㎜，产品装饰表面莫氏硬度大于6.5，产品釉面耐磨性大于2级；

利用珍珠岩矿开采固体废弃物和珍珠岩深加工产生的固体废弃物为主体原料，添加发泡剂、助泡剂、稳泡剂和加工工艺助剂以辊道窑裸体低温烧成方法生产的具有保温装饰功能的陶瓷板。

所述的陶瓷板在辊道窑中裸体烧成，且烧成温度在1000-1150℃间；

生产过程中的泥浆工艺参数如下：细度0.6-1.2%（万孔筛），水分30-36%，泥浆流速以涂四粘度计为25-45秒，比重1.65-1.72；粉料工艺参数如下：水分5.5-7.5%，颗粒级配，20目筛上小于2%，20-40目45-55%，40-60目34-45%，60-80目10-15%，大于60目小于2%；烧成温度1050-1140℃，烧成周期25-160分钟，厚度在30-60毫米；辊道窑的工作区间包括干燥预热区、烘烤预热区、氧化分解区、烧成熔融区、发泡保温区、急速冷却区、缓慢冷却区和最终冷却区8个工作功能区；釉料工艺参装饰方法采用喷、淋、甩以及丝印、辊印、喷墨打印装饰工艺；

所述的装饰保温陶瓷板综合装饰包括坯体装饰和釉面装饰，其中坯体装饰包括色粉、颗粒、微色粉；辅助装饰机械为打粉机、造粒机及布料车；釉面装饰包括釉浆、渗透色釉、色墨、干粒和干粉，辅助装饰机械包括丝网印花机、滚筒印花机、喷墨印花机、喷釉装饰机、钟罩淋釉机、甩釉装饰机。

【原料】

A.沸石矿

要求其范围如下：SiO₂65-72%,Al₂O₃12-14%,Fe₂O₃0.5-2.5%TiO₂0-0.5%,K₂O2-5%,CaO0-2%,MgO0-2%,Na₂O0-2%,IL8-12%。

B.珍珠岩尾砂

要求其范围如下：SiO₂72-75%,Al₂O₃12-14%,Fe₂O₃0.5-1.5%TiO₂0-0.5%,K₂O2-5%,CaO0-1%,MgO0-1%,Na₂O0-10%,IL3-8%。

C.膨润土

要求其范围如下：SiO₂55-75%,Al₂O₃12-16%,Fe₂O₃0-1.5%TiO₂0-0.5%,K₂O0-3%,CaO0-3%,MgO0-3%,Na₂O0-3%,IL5-13%.膨润土为粉状或块状。外观为粉红色、青白色或白色，塑性指数高，烧白度大于50度。

D.凝灰岩

要求其范围如下：SiO₂65-72%,Al₂O₃12-14%,Fe₂O₃0.5-2.5%TiO₂0-0.5%,K₂O2-5%,CaO0-2%,MgO0-2%,Na₂O0-2%,IL8-12%。

E.黑泥

要求其范围如下：SiO₂55-65%,Al₂O₃18-24%,Fe₂O₃0-2.5%TiO₂0-0.5%,K₂O0-3%,CaO0-3%,MgO0-3%,Na₂O0-3%,IL5-13%.黑泥为粉状或块状。外观为黑色、灰色或灰白色，塑性指数高，烧白度大于50度。

F.萤石

要求其范围如下：SiO₂0-30%,Al₂O₃0-1%,Fe₂O₃0-2%TiO₂0-2%,K₂O0-1%,CaO5-45%,MgO1-10%,Na₂O0-1%,P₂O₅-30%,IL0-20%.萤石为粉状、砂状或粒状。原矿外观为白色、绿色或透明状。

G.黑碳化硅微粉

要求范围如下：SiC70-95%,Al₂O₃0-1%,Fe₂O₃0-2%TiO₂0-2%,C0-15%,SiO₂0-15%。黑色粉状，细度目数2000目筛筛余小于5%，

H.无水偏硅酸钠

无水偏硅酸钠纯度95%以上，

I.腐植酸钠

腐植酸钠纯度95%以上

J.三聚磷酸钠

三聚磷酸钠纯度95%以上

K.羧甲基纤维素钠

羧甲基纤维素钠纯度95%以上

实施例1

如图1所示，混合由质量56%的珍珠岩微粉、质量40%的沸石矿粉、质量2%的膨润土、质量1%的石灰石、质量1%的萤石粉等组成的矿物原料，外加质量0.6%的九水偏硅、质量0.8%的黑碳化硅、质量0.2%的腐植酸钠及质量55%的水入球磨机湿法球磨。其中，泥浆细度控制在万孔筛筛余0.6-1%间，泥浆流速控制在涂四粘度25-45秒间；粉料颗粒级配控制在30目筛上小于2%,30目筛下60目筛上大于65%，60目筛下80目筛上小于30%，80目筛下小于5%；粉料水分控制6.5-7.5%间；坯体干燥强度控制在0.95-1.2MPA。按以上工艺制度经原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾干燥、粉料陈腐、装饰布料、干压成型、干燥运输、1100℃氧化烧成后，得到吸水率为0.35%、体积密度为352kg/m^3、断裂模数6.8MPa、导热系数为·0.058W/(m.k),燃烧级别为A1级的保温装饰一体化陶瓷板。

实施例2

如图1所示，混合由质量59%的珍珠岩微粉、质量39%的沸石、质量2%的石灰石等组成的矿物原料，外加质量0.8%的黑碳化硅、质量0.6%的偏硅酸钠、质量0.6%的萤石及质量55%的水入球磨机湿法球磨。其中，泥浆细度控制在万孔筛筛余0.6-1%间，泥浆流速控制在涂四粘度25-45秒间；粉料颗粒级配控制在30目筛上小于2%,30目筛下60目筛上大于65%，60目筛下80目筛上小于30%，80目筛下小于5%；粉料水分控制6.5-7.5%间；坯体干燥强度控制在0.95-1.2MPA。按以上工艺制度经原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾干燥、粉料陈腐、装饰布料、干压成型、干燥运输、1080℃氧化烧成后得到吸水率为0.25%、体积密度为442kg/m^3、断裂模数10.8MPa、导热系数为·0.067W/(m.k),燃烧级别为A1级的保温装饰一体化陶瓷板。

实施例3

如图1所示，混合由质量55%的珍珠岩微粉、质量40%的沸石、质量5%的膨润土等组成的矿物原料，外加质量0.48%的减水剂，质量0.12%的增强剂及质量55%的水入球磨机湿法球磨。其中，泥浆细度控制在万孔筛筛余0.6-1%间，泥浆流速控制在涂四粘度25-45秒间；粉料颗粒级配控制在30目筛上小于2%,30目筛下60目筛上大于65%，60目筛下80目筛上小于30%，80目筛下小于5%；粉料水分控制6.5-7.5%间；坯体干燥强度控制在0.95-1.2MPA。按以上工艺制度经原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾干燥、粉料陈腐、装饰布料、干压成型、干燥运输、1120℃氧化烧成后得到得到得到吸水率为0.25%、体积密度为373kg/m^3、断裂模数5.3MPa、导热系数为·0.061W/(m.k),燃烧级别为A1级的保温装饰一体化陶瓷板。

实施例4

如图1所示，混合由质量48%的沸石、质量48%的珍珠岩微粉、质量2%的膨润土、质量2%的石灰石等组成的矿物原料，外加质量1%的萤石、质量0.8%的黑碳化硅微粉、质量0.6%的九水偏硅酸钠、质量0.2%的腐植酸钠、质量0.025%的甲基纤维素钠及质量55%的水入球磨机湿法球磨。其中，泥浆细度控制在万孔筛筛余0.6-1%间，泥浆流速控制在涂四粘度25-45秒间；粉料颗粒级配控制在30目筛上小于2%,30目筛下60目筛上大于65%，60目筛下80目筛上小于30%，80目筛下小于5%；粉料水分控制6.5-7.5%间；坯体干燥强度控制在0.95-1.2MPA。按以上工艺制度经原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾干燥、粉料陈腐、装饰布料、干压成型、干燥运输、1140℃氧化烧成后，得到吸水率为0.15%、体积密度为307kg/m^3、断裂模数3.5MPa、导热系数为·0.058W/(m.k),燃烧级别为A1级的保温装饰一体化陶瓷板。

实施例5

如图1所示，混合由质量68%的沸石、质量28%的珍珠岩微粉、质量2%的膨润土、质量2%的石灰石等组成的矿物原料，外加质量1%的萤石、质量0.8%的黑碳化硅微粉、质量0.6%的九水偏硅酸钠、质量0.2%的腐植酸钠、质量0.025%的甲基纤维素钠及质量55%的水入球磨机湿法球磨。其中，泥浆细度控制在万孔筛筛余0.6-1%间，泥浆流速控制在涂四粘度25-45秒间；粉料颗粒级配控制在30目筛上小于2%,30目筛下60目筛上大于65%，60目筛下80目筛上小于30%，80目筛下小于5%；粉料水分控制6.5-7.5%间；坯体干燥强度控制在0.95-1.2MPA。按以上工艺制度经原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾干燥、粉料陈腐、装饰布料、干压成型、干燥运输、1150℃氧化烧成后，得到吸水率为0.15%、体积密度为307kg/m^3、断裂模数3.5MPa、导热系数为·0.058W/(m.k),燃烧级别为A1级的保温装饰一体化陶瓷板。

本发明涉及保温装饰材料技术领域，尤其是指利用珍珠岩工业尾矿和珍珠岩深加工工业尾矿——珍珠岩尾砂、沸石，在1050-1130℃超低温生产条件下，生产出的导热系数小于0.08W/(m.k)、吸水率小于0.5%、抗折强度大于3.5兆帕、内照射指数低于0.3、外照射指数低于0.6、耐火等级为A1级、厚度30-60毫米、具有保温与装饰的陶瓷制品。因此可广泛应用于室内室外、公众场合或家庭居室的保温装饰装修。

以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，其特征在于：以珍珠岩微粉、珍珠岩开采副矿沸石为主体的配合料，其配合料质量百分比为：珍珠岩微粉40-80%、沸石20-100%，膨润土0-20%，其他塑性原料0-20%，发泡剂0.1-3%，助泡剂1-10%，稳泡剂1-3%，减水剂0.2-2%，增强剂0-0.5%，上述配合料质量百分比之和为百分之一百；上述原料制成了陶瓷板基体和装饰釉面。

2.根据权利要求1所述的一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，其特征在于：所述的发泡剂采用细度目数大于2000目或更细的黑色碳化硅微粉，最佳发泡效果在1000-1200℃之间；

稳泡剂采用萤石等氟化物使产品表面生成一层具有耐高温、耐磨的硬壳，硬壳使得产品裸烧时具有很好的抗高温蠕变性，使得产品烧成具有较宽的烧成范围；

稳泡剂具有使得气泡均匀细密和获得更低体积密度的作用；

助泡剂采用石灰石等碳酸钙类物质促使产品获得更低的体积密度。

3.根据权利要求1所述的一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，其特征在于：

所述的保温装饰陶瓷板基体的原料质量百分比为：沸石25-100%，珍珠岩微粉40-80%，凝灰岩0-80%，广东黑泥0-5%，石灰石0-10%，萤石0-2%，黑碳化硅0.1-2%，膨润土0-5%，无水偏硅酸钠0-5%，腐植酸钠0.1-0.5%，三聚磷酸钠0-1.0%，上述原料百分比之和为百分之一百；所述的装饰釉面的原料质量百分比为：珍珠岩膨化玻珠微粉5-10%，低温熔块0-20%，氧化锌0.1-2%，硅灰石0-2%，珍珠岩微粉80-90%，轻钙1-2%，三聚磷酸钠0.1-2.0%，甲基纤维素0.1-0.5%，上述原料质量百分比之和为百分之一百。

4.根据权利要求1所述的一种超低温快烧的保温装饰陶瓷板，其特征在于：所述的保温装饰陶瓷板具有保温和装饰功能，其保温功能的基本特征表现在体积密度在250-500公斤/立方米之间，导热系数在0.05-0.08W/(m.k)之间，产品耐火等级属于A1级，产品吸水率小于0.5%，产品断裂模数大于3.5兆帕，产品厚度大于30㎜，产品装饰表面莫氏硬度大于6.5，产品釉面耐磨性大于2级。

5.如权利要求1所述的一种超低温快速烧成保温装饰陶瓷板的生产方法，其特征在于：利用珍珠岩矿开采固体废弃物和珍珠岩深加工产生的固体废弃物为主体原料，添加发泡剂、助泡剂、稳泡剂和加工工艺助剂以辊道窑裸体低温烧成方法生产的具有保温装饰功能的陶瓷板，具体工艺步骤包括原料配比、湿法球磨、喷雾造粒、干压压制成型、坯体干燥、施釉综合装饰、烧成发泡、切割加工和包装入库。

6.根据权利要求5所述的一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板的生产方法，其特征在于：所述的陶瓷板在辊道窑中裸体烧成，且烧成温度在1000-1150℃间。

7.根据权利要求5所述的一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板的生产方法，其特征在于：生产过程中的泥浆工艺参数如下：细度0.6-1.2%（万孔筛），水分30-36%，泥浆流速以涂四粘度计为25-45秒，比重1.65-1.72；粉料工艺参数如下：水分5.5-7.5%，颗粒级配，20目筛上小于2%，20-40目45-55%，40-60目34-45%，60-80目10-15%，大于60目小于2%；烧成温度1050-1140℃，烧成周期25-160分钟，厚度在30-60毫米；辊道窑的工作区间包括干燥预热区、烘烤预热区、氧化分解区、烧成熔融区、发泡保温区、急速冷却区、缓慢冷却区和最终冷却区8个工作功能区；釉料工艺参装饰方法采用喷、淋、甩以及丝印、辊印、喷墨打印装饰工艺。

8.根据权利要求5所述的一种超低温快速烧成的保温装饰陶瓷板的生产方法，其特征在于：所述的装饰保温陶瓷板综合装饰包括坯体装饰和釉面装饰，其中坯体装饰包括色粉、颗粒、微色粉；辅助装饰机械为打粉机、造粒机及布料车；釉面装饰包括釉浆、渗透色釉、色墨、干粒和干粉，辅助装饰机械包括丝网印花机、滚筒印花机、喷墨印花机、喷釉装饰机、钟罩淋釉机、甩釉装饰机。