CN106365694B - 一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖及其生产方法 - Google Patents

一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖及其生产方法。其中所述立体图案陶瓷砖由下而上包括坯体层、面釉层、第一彩色图案层和釉料层或熔块层，其中，所述釉料层或熔块层具有第二彩色图案层且所述第二彩色图案层由渗透型墨水喷施渗透在釉料层或熔块层形成。所述生产方法包括备料、制备坯体、第一次干燥、施面釉料或面浆料、喷施非渗透型墨水、布施透明或半透明釉料或透明或半透明熔块料、第二次干燥、喷施渗透型墨水、烧制、抛光和磨边。本发明陶瓷砖具有3D立体效果，纹理精细、色彩过渡自然、质感细腻、逼真性强，与现有陶瓷砖相比更具丰富的图案纹理和强烈的视觉冲击，因此具有更广泛的应用前景。

Description

一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖及其生产方法
技术领域
本发明属于建筑陶瓷技术领域，具体涉及一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖及其生产方法。
背景技术
在现代建筑装修中，雄踞顶级装修位置的装置材料是高档的天然石材，其图案形态自然，特别是高档大理石，纹理更加精细耐看。然而，随着对天然资源的重视及对环保的要求越来越高，人们转而选用环保无放射性的且符合现代社会低碳绿色经济发展潮流的耐久性人造装饰材料，其中经过高温烧制的陶瓷砖制品，由于其图案精细、色彩丰富且具有立体层次效果而受到人们的青睐和设计师们的喜爱。
现有技术生产陶瓷砖的过程中所使用的墨水主要分为非渗透型墨水和渗透型墨水。所述非渗透型墨水是现有喷墨类陶瓷砖技术中常用的无机颜料悬浊液型陶瓷墨水，其发色纹理精细，色彩相对丰富，但是喷施在坯体表面上后仅附着在坯体表面上，发色颜料的颗粒物不能渗入到坯体内部，故而在生产陶瓷砖时不能直接抛光和使用，一般是在其表面上再增加釉面或熔块料以作保护和装饰，因此通过喷施非渗透型墨水生产的陶瓷砖的图案犹如在透明釉内贴彩色图案纸的效果，图案纹理的立体层次感不强，显得平淡。而渗透型陶瓷墨水，是能溶于溶剂的金属盐溶液，不是含颗粒颜料的悬浊液，所以，其具有如同水一样在陶瓷砖坯体表面可以向下渗透的特性，虽然其具有较好的渗透浸润效果，但存在以下缺陷：(1)渗透型墨水价格过高，特别是深色的墨水，当前市场价格高达数十万、百万元人民币每吨；(2)色彩不够丰富，目前仅有黄色、棕色、蓝色等中浅颜色的墨水，色域较窄，无法实现颜色更深或更鲜艳的图案；(3)渗透型墨水并非完全垂直下渗，而是在向下渗透的过程中会横向扩散，因此图案纹理不精细。
承上可知，现有技术制造陶瓷砖的过程中无论单独使用非渗透型墨水还是使用渗透型墨水均无法获得立体层次强、图案纹理精细且图案颜色复杂的陶瓷砖，许多研究者致力于开发出一种制备立体层次强、图案纹理精细且图案颜色复杂的陶瓷砖的方法。CN105367134A公开了一种喷墨渗花瓷质砖及其制备方法，所述喷墨渗花瓷质砖由下而上包括：坯体、渗透入所述坯体中的第一图案层、以及渗透有第二图案层的釉层。所述的喷墨渗花瓷质砖的制造方法，包括如下步骤：在坯体上渗花印刷含无机发色离子的可溶性盐，在制得的坯体上淋坯浆层，静置一段时间后烘干，再喷渗透墨水装饰，将制得的坯体烧成、抛光。其能够提供一种抛光时不易产生漏抛、图案纹理丰富，立体感强、不面裂、工艺简单、成本低廉、可按无釉砖的耐磨检测方法检测的喷墨渗花瓷质砖及其制造方法。该制造方法中需要将第二图案层的图案与第一图案层的图案相对应，而且其是在非透明的釉层中喷印的渗花墨水图案，也不含有的非渗透型墨水图案层，所以没有多层次形成的3D立体效果。
迄今为止，并没有一种简单易行的方法能够制造立体层次强、图案纹理精细且图案颜色复杂的陶瓷砖。
发明内容
鉴于上述问题，本发明人对陶瓷砖生产工艺进行反复研究和分析，开发出一种能够简单便利地生产立体图案陶瓷砖的方法，所述方法把能够产生中深色彩的常规非渗透型墨水与渗透在透明釉/或半透明釉/或干粒熔块层中形成中浅色彩色图案的具有渗透功能的渗透型墨水进行整合，使得所生产的陶瓷砖在需要透明或半透明釉料或干粒熔块料作为保护介质层的同时渗透型墨水又能渗入这层保护介质层产生图案纹理，从而使陶瓷砖彩色纹理图案在视觉上具有显著的3D立体效果，并且进入家居应用领域更具有实用性和应用前景。
为了实现上述目的，本发明提供一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖，所述立体图案陶瓷砖由下而上包括坯体层、面釉层、第一彩色图案层和釉料层或熔块层，其中，所述釉料层或熔块层具有第二彩色图案层且所述第二彩色图案层由渗透型墨水喷施渗透在釉料层或熔块层形成。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述第一彩色图案层是无机颜料悬浊液通过喷墨机喷施形成的非渗透型墨水图案层。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，第二彩色图案层是通过渗透型墨水渗入至透明或半透明釉料层或透明或半透明熔块层中而形成。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，第二彩色图案层在所述透明或半透明釉料层或透明或半透明熔块层中的渗透深度为0.2-1.2mm。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案重叠。
更优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案重叠的面积为第一彩色图案层的表面积的10-80％。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案不重叠。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述第一彩色图案层的的色彩由本领域中的常规非渗透型墨水形成。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述第一彩色图案层的的色彩由本领域中常用的釉用色料或坯用色料形成。
更优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述第一彩色图案层的的色彩由本领域中的常规非渗透型墨水和釉用色料或坯用色料形成。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案形成的组合图案的面积占坯体层的表面积的50-100％。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述坯体层由彩色坯体粉料形成。
优选地，在所述立体图案陶瓷砖中，所述面釉层由彩色面釉料或彩色面浆料形成。
本发明陶瓷砖由于把非渗透型墨水可以产生中深色彩并且纹理精细的特点和渗透型墨水可以产生渗透浸润过渡自然、质感柔润的图案有机组合在一起，而在视觉上更具3D立体效果，并且纹理精细、质感细腻。
此外，本发明还提供一种生产上述立体图案陶瓷砖的方法，其包括以下步骤：
(1)备料：配制好陶瓷砖坯体粉料、面釉料或面浆料、透明或半透明釉料或透明或半透明熔块料、渗透型墨水、非渗透型墨水；
(2)制备坯体：将步骤(1)的陶瓷砖坯体粉料压制成为坯体；
(3)第一次干燥：将步骤(2)制备的的坯体置于温度为120℃-220℃的干燥窑中干燥60-100分钟；
(4)施面釉料或面浆料：在经过步骤(3)干燥的坯体的表面上施于步骤(1)配制的面釉料或面浆料；
(5)喷施非渗透型墨水：喷施步骤(1)中配制的非渗透型墨水；
(6)布施透明或半透明釉料或透明或半透明熔块料：施加步骤(1)配制中的透明或半透明釉料或透明或半透明熔块料；
(7)第二次干燥：将步骤(6)制备的的坯体置于温度为120℃-220℃的干燥窑中干燥2-40分钟；
(8)喷施渗透型墨水：在步骤(7)制备的坯体的表面上喷施步骤(1)配制的渗透型墨水，经过常温下15-45分钟，使渗透型墨水向下进行渗透；
(9)烧制：步骤(8)制备的坯体置于1160℃-1220℃的窑炉中烧制60-90分钟；
(10)抛光和磨边：以柔抛或全抛的方式对步骤(9)制备的坯体进行抛光和磨边，即得组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(6)、(7)和(8)可以多次反复进行，以制备多层次3D立体效果的陶瓷砖。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，步骤(1)中配制的透明或半透明釉料或透明或半透明熔块料含有助色剂，优选为二氧化锌、二氧化钛、二氧化硅中的一种或多种，以促使渗透型墨水发色。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(1)配制的陶瓷砖坯体粉料为彩色坯体粉料，以致步骤(2)形成的坯体为彩色坯体。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(1)配制的面釉料或面浆料可为加入釉用色料而配制成的彩色面釉料或彩色面浆料。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，步骤(7)中第二次干燥的温度条件为150-200℃，干燥时间为2-5分钟。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，步骤(9)中烧制坯体的温度为1170℃。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，在步骤(4)与(5)或步骤(5)与(6)之间在坯体的表面上进行印花，形成印花层。
更优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述进行印花形成印花层的方式为用丝网印花、辊筒印花、喷墨印花中的一种或多种。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(4)中施面釉/或面浆是通过淋釉器、丝网或辊筒印制进行的。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(1)中配制的渗透型墨水中含有助渗剂。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(8)中喷施渗透型墨水之后还包括喷施助渗剂。
优选地，在所述生产立体图案陶瓷砖的方法中，所述步骤(4)、(5)和(8)是在常温下进行，优选在38-45℃的温度下进行。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：
(1)本发明陶瓷砖由于把非渗透型墨水可以产生中深色彩并且纹理精细的特点和渗透型墨水可以产生渗透浸润过渡自然、质感柔润的效果有机组合在一起，以致具有渗透在釉料层或熔块层的第二彩色图案层和由非渗透型墨水形成的第一彩色图案层相互结合，而使所制备的立体图案陶瓷砖在视觉上更具3D立体效果，并且纹理精细、色彩过渡自然、质感细腻、逼真性强，与现有陶瓷砖相比更具丰富的图案纹理和强烈的视觉冲击，因此具有更广泛的应用前景；
(2)本发明方法简单易行，劳动强度低，技术要求低，仅仅是将具有中深色彩的非渗透型墨水和渗透墨水进行组合就使其所获得的陶瓷砖具有立体构造和3D视觉效果，并且本发明方法中步骤(6)、(7)和(8)可以多次反复进行，从而使制备的陶瓷砖具有多层次立体效果以具有不同的装饰效果，拓宽了陶瓷砖的使用范围；
(3)本发明方法操作快捷且极为简单，不需要对现有设备做出很大改变，降低了企业的成本，提高了企业的竞争力。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用以下具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。以下实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明中，所述非渗透型墨水是现有喷墨类陶瓷砖技术中常用的无机颜料悬浊液型陶瓷墨水，其喷施在坯体表面上后仅附着在坯体表面上，发色颜料的颗粒物不能渗入到坯体内部，并且其为市售可得的，如西班牙陶丽西公司、西班牙意达加公司、国产的道氏公司等等生产的陶瓷墨水。
渗透型墨水是指能溶于溶剂的金属盐溶液，其不是含颗粒颜料的悬浊液，故其具有如同水一样在陶瓷砖坯体表面可以向下渗透的特性，并且其为市售可得的，如意大利美高公司、国产的如道氏公司等等生产的渗透型墨水。
本发明实施例
配制陶瓷砖坯体粉料、白色面釉料、含有助色剂的透明釉料，其中坯体粉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅68％、氧化铝19％、氧化钾3.96％、氧化钠2.12％、氧化钙1.12％、氧化镁0.2％、其它为灼减和微量杂质；白色面釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅58％、氧化铝27％、氧化钾1.2％、氧化钠3％、氧化钙1.8％、氧化镁0.8％、其它为灼减和微量杂质；含有助色剂的透明釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅44％、氧化铝12.2％、氧化钾3.6％、氧化钠1.3％、氧化钙8.2％、氧化镁3.7％、氧化钡10.4％、氧化锌5.2％、氧化锶0.09％、助色剂氧化钛2％、助色剂纳米氧化硅2％、其它为灼减。然后将瓷砖坯体粉料压制成坯体，并将其置于温度为150℃的干燥窑中干燥100分钟。待坯体温度降至65℃时，淋施白色面釉料，随后在坯温40℃的条件下喷施非渗透型墨水(其购于西班牙意达加公司)。之后再淋施含有助色剂二氧化钛的透明釉料，并将淋施有透明釉料的坯体置于160℃的干燥窑中干燥5分钟。然后在40℃的温度下利用喷墨机喷施渗透型墨水(其购于道氏公司)，随后置于常温条件下30分钟，以使渗透型墨水下渗到透明釉内。之后将坯体输送入到最高温区的温度为1170℃的窑炉中烧制65分钟，得到陶瓷砖半成品，最后进行抛光和磨边，即得组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖。
通过观察，发现所制得的立体图案陶瓷砖具有显著的层次感，3D立体效果强，渗透型墨水向下渗透的平均渗透深度为0.5mm，更具美观性。另外，在本发明中，渗透型墨水渗透的时间过长过短均不适宜，只有在一定的渗透时间内即15-45分钟，才能使形成的立体图案陶瓷砖具有优异的3D效果和显著的层次感。
对比实施例
配制陶瓷砖坯体粉料、白色面釉料、含有助色剂的透明釉料，其中坯体粉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅68％、氧化铝19％、氧化钾3.96％、氧化钠2.12％、氧化钙1.12％、氧化镁0.2％、其它为灼减和微量杂质；白色面釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅58％、氧化铝27％、氧化钾1.2％、氧化钠3％、氧化钙1.8％、氧化镁0.8％、其它为灼减和微量杂质；含有助色剂的透明釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅44％、氧化铝12.2％、氧化钾3.6％、氧化钠1.3％、氧化钙8.2％、氧化镁3.7％、氧化钡10.4％、氧化锌5.2％、氧化锶0.09％、助色剂氧化钛2％、助色剂纳米氧化硅2％、其它为灼减。然后将瓷砖坯体粉料压制成坯体，并将其置于温度为150℃的干燥窑中干燥100分钟。待坯体温度降至65℃时，淋施白色面釉料，随后在坯温40℃的条件下喷施非渗透型墨水(其购于西班牙意达加公司)。之后将坯体输送入到最高温区的温度为1170℃的窑炉中烧制65分钟，得到陶瓷砖半成品，最后进行抛光和磨边，即得陶瓷砖。
通过观察，发现所制得的陶瓷砖不具有层次感，也没有3D立体效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施例进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施例，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖，其特征在于，所述立体图案陶瓷砖由下而上包括坯体层、面釉层、第一彩色图案层和釉料层或熔块层，其中，所述釉料层或熔块层具有第二彩色图案层且所述第二彩色图案层由渗透型墨水喷施渗透在釉料层或熔块层形成；
所述的立体图案陶瓷砖的生产方法，包括以下步骤：
(1)备料：配制陶瓷砖坯体粉料、白色面釉料、含有助色剂的透明釉料、渗透型墨水和非渗透型墨水；其中坯体粉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅68％、氧化铝19％、氧化钾3.96％、氧化钠2.12％、氧化钙1.12％、氧化镁0.2％、其它为灼减和微量杂质；白色面釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅58％、氧化铝27％、氧化钾1.2％、氧化钠3％、氧化钙1.8％、氧化镁0.8％、其它为灼减和微量杂质；含有助色剂的透明釉料的化学组成质量百分数为：二氧化硅44％、氧化铝12.2％、氧化钾3.6％、氧化钠1.3％、氧化钙8.2％、氧化镁3.7％、氧化钡10.4％、氧化锌5.2％、氧化锶0.09％、助色剂氧化钛2％、助色剂纳米氧化硅2％、其它为灼减；
(2)制备坯体：将步骤(1)的陶瓷砖坯体粉料压制成为坯体；
(3)第一次干燥：将步骤(2)制备的的坯体置于温度为150℃的干燥窑中干燥100分钟；
(4)施面釉料：待坯体温度降至65℃时，淋施步骤(1)中配制的白色面釉料；
(5)喷施非渗透型墨水：随后在坯温40℃的条件下喷施步骤(1)中配制的非渗透型墨水；
(6)布施透明釉料：淋施含有助色剂二氧化钛的透明釉料；
(7)第二次干燥：将步骤(6)制备的的坯体置于温度为160℃的干燥窑中干燥5分钟；
(8)喷施渗透型墨水：待坯体冷却至40℃的温度，利用喷墨机喷施渗透型墨水，经过常温下30分钟，使渗透型墨水向下进行渗透；
(9)烧制：步骤(8)制备的坯体置于1170℃的窑炉中烧制65分钟；
(10)抛光和磨边：以柔抛或全抛的方式对步骤(9)制备的坯体进行抛光和磨边，即得组合陶瓷墨水的立体图案陶瓷砖。
2.根据权利要求1所述的立体图案陶瓷砖，其特征在于，所述第一彩色图案层是无机颜料悬浊液通过喷墨机喷施形成的非渗透型墨水图案层。
3.根据权利要求1所述的立体图案陶瓷砖，其特征在于，第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案重叠的面积为第一彩色图案层的表面积的10-80％。
4.根据权利要求1所述的立体图案陶瓷砖，其特征在于，第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案不重叠。
5.根据权利要求1所述的立体图案陶瓷砖，其特征在于，所述第二彩色图案层的图案与第一彩色图案层的图案形成的组合图案的面积占坯体层的表面积的50-100％。
6.根据权利要求1所述的立体图案陶瓷砖，其特征在于，所述步骤(6)、(7)和(8)多次反复进行，以制备多层次3D立体效果的陶瓷砖。
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