CN106673695A - 一种透水陶瓷砖的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种透水陶瓷砖的生产工艺，属于陶瓷材料。其特征在于，制备步骤为：坯体原料按重量份称取石英10~14份、长石10~14份、高岭土26~32份、粘土26~32份、煤矸石5~8份和聚苯乙烯微球0.3~0.7份后混合并共同湿磨粉碎；料浆压制成型；淋釉料，釉料重量份组成包括：熔块釉50份、长石8~13份、石英14~19份、聚苯乙烯微球0.5~0.9份、木质素磺酸盐0.7~2.3份；烧成后冷却即得。本发明透水瓷砖是通过烧结形成的微孔透水，而不是传统的透水瓷砖通过控制颗粒粒径形成的缝隙透水，所以本瓷砖的强度远高于传统透水陶瓷砖。
Description
技术领域
一种透水陶瓷砖的生产工艺，属于陶瓷材料。
背景技术
花园、庭院的路面铺设陶瓷砖能较普通的沙石砖明显的提高档次和美感。传统的的陶瓷砖在露天的花园、庭院内铺设又存在积水的问题。透水陶瓷砖具有很多其它陶瓷砖所不具有的特性。由于其具有很高的孔隙率，特别是连通孔，所以，可以使部分雨水渗入地下，减少路面积水的同时使得地下水得以补充，克服了城市路面（混凝土路面、沥清路面、瓷质广场砖、水泥砖路面）不透水的弊端。从而减缓了城市地下水水平面下降而导致地面下降的趋势。另外，由于部分水渗入地下，这就减轻了城市下水道排污的压力和对江河湖泊的污染，当然也就减少了污水处理的费用。但是现有的透水陶瓷砖一般本身的强度较低，需要整体的厚度较大（一般达到40 mm ~50mm），才能满足铺设的强度要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种强度大的透水陶瓷砖的生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于，制备步骤为：
1）坯体原料按重量份称取石英10~14份、长石10~14份、高岭土26~32份、粘土26~32份、煤矸石5~8份和聚苯乙烯微球0.3~0.7份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥后压制成型；
3）在成型的坯体上淋1mm~3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石8~13份、石英14~19份、聚苯乙烯微球0.5~0.9份、木质素磺酸盐0.7~2.3份；
4）最后在隧道窑中烧成后冷却即得，烧成制度为匀速升温至1000℃~1050℃的最高烧成温度后保温50 min ~60min。
本发明提供一种高透水性的环保陶瓷砖的制备方法，产品具有较高的强度，能够满足不同路面铺设的使用要求。本发明调节坯体原料的主要组成来调节产品烧成过程中和烧成后的强度、结构的要求。同时配合使用的适量聚苯乙烯微球控制烧成后气孔的形成，达到透水渗水的效果。釉料组成是本发明的关键技术，既要求形成的釉面能够渗水、透水，又要保证表面光亮从而保持瓷砖特有的美感。本发明的釉料组成配合特定的烧成工艺，釉面的视觉效果光亮，而形成的气孔或通孔则具有一定的毛细吸水作用，能够快速的吸收釉面外的积水，达到高透水的效果。烧成制度中降低烧成温度，控制保温时间，从而釉面和坯体内的通孔的形成贯通的水通路，并控制孔径的大小，避免在釉面上形成大的通孔造成黑点，影响釉面的花纹和美感。由于本发明透水瓷砖是通过烧结形成的微孔透水，而不是传统的透水瓷砖通过控制颗粒粒径形成的缝隙透水，所以本瓷砖的强度远高于传统透水陶瓷砖。
所述的坯体原料的重量份组成为：石英12~13份、长石12~13份、高岭土28~30份、粘土28~30份、煤矸石6~7份和聚苯乙烯微球0.4~0.5份。
所述的釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石9~11份、石英16~17份、聚苯乙烯微球0.7~0.8份、木质素磺酸盐1.5~2.0份。优选的坯体和釉料的原料用量搭配能更好地保证所制瓷砖的透水性能的同时达到最高的强度。
所述的木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸镁。木质素磺酸盐在本发明中具有粘合和造孔两种作用，能够提高烧结前砖坯的强度，同时在本发明烧结制度下在釉料中配合微球形成通孔，优选的两种木质素磺酸盐能够在相同的工艺条件下，达到更好的效果。
步骤2）所述的料浆干燥后的含水率为7%~12%。坯体的料浆在干燥后保持一定的含水率压制成型，这样在成型后的烘干过程中会因水分的蒸发形成细微的水汽通道。通过干燥含水率的控制可以调整这些水汽通道的分布和孔径，利于烧结过程中贯通的水通路的形成和保留，提高透水性。
步骤4）所述的烧成制度的烧成周期为160 min ~180min。烧成周期反映升温速率，通过适当的升温速率的控制进一步保证形成的微孔水通路的孔径，避免在釉面上形成大的通孔而造成黑点。
步骤4）所述的冷却为在75℃~80℃、相对湿度45%~50%的恒温、恒湿的环境下冷却。本发明提供一种冷却条件，通过温度条件控制降温速率，通过湿度条件尽可能的保留气孔的开孔状态，而且能够更好的保证烧成瓷砖的强度。
与现有技术相比，本发明的一种透水陶瓷砖的生产工艺所具有的有益效果是：本发明提供一种高透水性的环保陶瓷砖的制备方法，产品具有较高的强度，能够满足不同路面铺设的使用要求。本发明调节坯体原料的主要组成来调节产品烧成过程中和烧成后的强度、结构的要求。同时配合使用的适量聚苯乙烯微球控制烧成后气孔的形成，达到透水渗水的效果。釉料组成是本发明的关键技术，既要求形成的釉面能够渗水、透水，又要保证表面光亮从而保持瓷砖特有的美感。本发明的釉料组成配合特定的烧成工艺，坯体的料浆在干燥后保持一定的含水率压制成型，这样在成型后的烘干过程中会因水分的蒸发形成细微的水汽通道。干燥时通过干燥含水率的控制调整水汽通道的分布和孔径，利于烧结过程中贯通的水通路的形成和保留，提高透水性。烧结时通过适当的升温速率的控制进一步保证形成的微孔水通路的孔径，避免在釉面上形成大的通孔而造成黑点。冷却时通过温度条件控制降温速率，通过湿度条件尽可能的保留气孔的开孔状态，而且能够更好的保证烧成瓷砖的强度。釉面的视觉效果光亮，而形成的气孔或通孔则具有一定的毛细吸水作用，能够快速的吸收釉面外的积水，达到高透水的效果。烧成制度中降低烧成温度，控制保温时间，从而釉面和坯体内的通孔的形成贯通的水通路，并控制孔径的大小，避免在釉面上形成大的通孔造成黑点，影响釉面的花纹和美感。由于本发明透水瓷砖是通过烧结形成的微孔透水，而不是传统的透水瓷砖通过控制颗粒粒径形成的缝隙透水，所以本瓷砖的强度远高于传统透水陶瓷砖。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
实施例1
1）坯体原料按重量份称取石英12.5份、长石12.5份、高岭土29份、粘土29份、煤矸石6.5份和聚苯乙烯微球0.45份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为10%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石10份、石英16.5份、聚苯乙烯微球0.75份、木质素磺酸钠1.7份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为170min，匀速升温至1025℃的最高烧成温度后保温55min；烧成后转入温度78℃、相对湿度47%的恒温、恒湿的环境下冷却。
实施例2
1）坯体原料按重量份称取石英12份、长石13份、高岭土28份、粘土30份、煤矸石6份和聚苯乙烯微球0.4份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为8%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋2mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石9份、石英17份、聚苯乙烯微球0.7份、木质素磺酸镁2.0份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为165min，匀速升温至1030℃的最高烧成温度后保温50 min；烧成后转入温度78℃、相对湿度48%的恒温、恒湿的环境下冷却。
实施例3
1）坯体原料按重量份称取石英13份、长石12份、高岭土30份、粘土28份、煤矸石7份和聚苯乙烯微球0.5份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为11%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋1mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石11份、石英16份、聚苯乙烯微球0.8份、木质素磺酸钠1.5份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为175min，匀速升温至1010℃的最高烧成温度后保温60min；烧成后转入温度76℃、相对湿度46%的恒温、恒湿的环境下冷却。
实施例4
1）坯体原料按重量份称取石英11份、长石11份、高岭土29份、粘土31份、煤矸石5.5份和聚苯乙烯微球0.65份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为11%后压制成型，坯体厚度8mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石12份、石英15份、聚苯乙烯微球0.6份、木质素磺酸镁1.0份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为170min，匀速升温至1025℃的最高烧成温度后保温55min；烧成后转入温度78℃、相对湿度48%的恒温、恒湿的环境下冷却。
实施例5
1）坯体原料按重量份称取石英10份、长石14份、高岭土26份、粘土32份、煤矸石5份和聚苯乙烯微球0.7份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为7%后压制成型，坯体厚度10mm；
3）在成型的坯体上淋1mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石8份、石英19份、聚苯乙烯微球0.5份、木质素磺酸钠2.3份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为160 min，匀速升温至1000℃的最高烧成温度后保温60min；烧成后转入温度75℃、相对湿度45%的恒温、恒湿的环境下冷却。
实施例6
1）坯体原料按重量份称取石英14份、长石10份、高岭土32份、粘土26份、煤矸石8份和聚苯乙烯微球0.3份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为12%后压制成型，坯体厚度6mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石13份、石英14份、聚苯乙烯微球0.9份、木质素磺酸钙0.7份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为180min，匀速升温至1050℃的最高烧成温度后保温50 min；烧成后转入温度80℃、相对湿度50%的恒温、恒湿的环境下冷却。
对比例1
1）坯体原料按重量份称取石英29份、长石29份、高岭土12.5份、粘土12.5份、煤矸石6.5份和聚苯乙烯微球0.45份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为10%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石16.5份、石英10份、聚苯乙烯微球0.75份、木质素磺酸钠1.7份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为170min，匀速升温至1025℃的最高烧成温度后保温55min；烧成后转入温度78℃、相对湿度47%的恒温、恒湿的环境下冷却。
对比例2
1）坯体原料按重量份称取石英12.5份、长石12.5份、高岭土29份、粘土29份、煤矸石6.5份和聚苯乙烯微球0.45份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为10%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石10份、石英16.5份、聚苯乙烯微球0.75份、木质素磺酸钠1.7份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为120min，匀速升温至1250℃的最高烧成温度后保温60min；烧成后转入温度78℃、相对湿度47%的恒温、恒湿的环境下冷却。
对比例3
1）坯体原料按重量份称取石英12.5份、长石12.5份、高岭土29份、粘土29份、煤矸石6.5份和聚苯乙烯微球0.45份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥至含水率为3%后压制成型，坯体厚度7mm；
3）在成型的坯体上淋3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石10份、石英16.5份、聚苯乙烯微球0.75份、木质素磺酸钠1.7份；
4）最后在隧道窑中烧成，烧成制度为：烧成周期为170min，匀速升温至1025℃的最高烧成温度后保温55min；烧成后室温自然冷却。
表1 各实施例和对比例所制得的透水陶瓷砖的性能测试结果
。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于，制备步骤为：
1）坯体原料按重量份称取石英10~14份、长石10~14份、高岭土26~32份、粘土26~32份、煤矸石5~8份和聚苯乙烯微球0.3~0.7份后混合并共同湿磨粉碎；
2）湿磨粉碎后得到料浆，料浆干燥后压制成型；
3）在成型的坯体上淋1mm~3mm的釉料，釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石8~13份、石英14~19份、聚苯乙烯微球0.5~0.9份、木质素磺酸盐0.7~2.3份；
4）最后在隧道窑中烧成后冷却即得，烧成制度为匀速升温至1000℃~1050℃的最高烧成温度后保温50 min ~60min。
2.根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：所述的坯体原料的重量份组成为：石英12~13份、长石12~13份、高岭土28~30份、粘土28~30份、煤矸石6~7份和聚苯乙烯微球0.4~0.5份。
3.根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：所述的釉料的原料重量份组成包括：熔块釉50份、长石9~11份、石英16~17份、聚苯乙烯微球0.7~0.8份、木质素磺酸盐1.5~2.0份。
4.根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：所述的木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸镁。
5.根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：步骤2）所述的料浆干燥后的含水率为7%~12%。
6. 根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：步骤4）所述的烧成制度的烧成周期为160 min ~180min。
7.根据权利要求1所述的一种透水陶瓷砖的生产工艺，其特征在于：步骤4）所述的冷却为在75℃~80℃、相对湿度45%~50%的恒温、恒湿的环境下冷却。
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