CN106800422B - 一种陶瓷砖的制造方法 - Google Patents

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一种陶瓷砖的制造方法,包括如下步骤:A、选用陶瓷砖常用原料制成泥坯,其中所述泥坯由底料和面料布料冲压成型,其中,在压制前向所述面料加入占其质量分数2‑8%的白炭黑、0‑2%的钛白粉、0‑1%的氧化锌;B、布施有机渗透色釉墨水;C、布施有机助渗剂墨水;D、在50‑200℃温度下干燥10‑60分钟得到陶瓷砖泥坯;E、入窑在1150‑1250℃烧成;F、抛光、磨边后得到陶瓷砖。本发明提出一种陶瓷砖的制造方法,向面料中加入白炭黑组分进行球磨,有效的提高砖面的色彩明度及饱和度,可有效的促进发色,达到节约墨水的目的,烧成后的陶瓷砖强度也大大提高。

Description

一种陶瓷砖的制造方法
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷技术领域,尤其涉及一种陶瓷砖的制造方法。
背景技术
陶瓷喷墨打印技术是近年来广泛应用于陶瓷砖生产的一种技术,其通过喷头将墨水打印在砖坯表面代替传统丝网印花、辊筒印花等装饰手段,由于其是一种非接触打印,可“印刷”凹凸面产品,不需要实物制版,转版简单迅速,可实现个性化生产,生产重复性好,因而使用范围越来越广。但其缺点就在于打印出来的装饰层只是停留在砖坯最表面,造成墨水烧制后的装饰层耐磨性较差,随着使用时间的延长,会使得装饰效果大打折扣,因而有在喷墨打印后的装饰层上施透明釉或布透明熔块,以保护装饰层花纹的工艺。但不论是透明釉还是透明熔块,为了使喷墨装饰层呈现更好的装饰效果,就必须提高透明度,但透明度提高的同时,耐磨性也会下降(为了增加透明度,釉中多含有铅、锌、钙、镁等助溶剂,其在增加釉面透明度的同时,也使釉面变软,不耐磨),因而还是不能从根本上解决保持长期装饰效果的问题。
申请号CN201110187245.6公开了一种适用于喷墨打印的水性渗透釉及其用于陶瓷砖生产的方法,是通过喷墨打印将水性渗透釉直接打印在砖坯上,再喷水助渗。但实际上水性渗透釉墨水到目前为止并不成熟,还远未能够应用到实际喷墨机上生产。
申请号CN 201510038961.6公开了一种陶瓷砖的制造方法,其解决了现有技术中通过常规喷墨打印形成的印花装饰层没有立体层次感和不耐磨损等问题,但其色彩颜色的发色仍比较沉暗,饱和度要求越高,所需的墨水量就越大,成本越高,而且其色彩饱和度一般在50-65%内,色彩亮度有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种陶瓷砖的制造方法,向面料中加入白炭黑组分进行球磨,有效的提高砖面的色彩明度及饱和度,可有效的促进发色,达到节约墨水的目的,烧成后的陶瓷砖强度也大大提高。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种陶瓷砖的制造方法,包括如下步骤:
A、选用陶瓷砖常用原料制成泥坯,其中所述泥坯由底料和面料布料冲压成型,其中,在压制前向所述面料加入占其质量分数2-8%的白炭黑、0-2%的钛白粉、0-1%的氧化锌;
B、布施有机渗透色釉墨水;
C、布施有机助渗剂墨水;
D、在50-200℃温度下干燥10-60分钟得到陶瓷砖泥坯;
E、入窑在1150-1250℃烧成;
F、抛光、磨边后得到陶瓷砖。
更进一步的说明,所述白炭黑为纳米级白炭黑。
更进一步的说明,所述白炭黑与达到球磨细度要求的面料的浆料一起搅拌混合或球磨混合。
更进一步的说明,所述白炭黑为片状晶型。
更进一步的说明,所述白炭黑的平均粒度:厚度为30-40nm,横向3-7nm。
更进一步的说明,步骤C和步骤D之间还包括一个放置泥坯助渗形成渗透层的步骤,助渗时间为不少于10分钟。
更进一步的说明,在进行步骤B之前还进行抛坯或扫坯工序。
更进一步的说明,所述步骤B和C中喷墨打印顺序依次包括:蓝色喷墨、黄色喷墨、黄色喷墨、助渗剂喷墨、棕色喷墨、棕色喷墨、助渗剂喷墨和助渗剂喷墨8个工序。
更进一步的说明,在步骤A中的所述泥坯为面料和底料采用正打二次布料后压制形成砖坯并干燥,面料层厚度为0.5-2.0mm。
本发明的有益效果:在面料中加入白炭黑组分的物料与原料一起球磨,有效的提高砖面的色彩明度及饱和度,可有效的促进发色,达到节约墨水的目的,另外,坯体的强度也比现有坯体的强度增强,烧成后的陶瓷砖,其产品的强度也大大的提高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种陶瓷砖的制造方法,包括如下步骤:
A、选用陶瓷砖常用原料制成泥坯,其中所述泥坯由底料和面料布料冲压成型,其中,在压制前向所述面料加入占其质量分数2-8%的白炭黑、0-2%的钛白粉、0-1%的氧化锌;
B、布施有机渗透色釉墨水;
C、布施有机助渗剂墨水;
D、在50-200℃温度下干燥10-60分钟得到陶瓷砖泥坯;
E、入窑在1150-1250℃烧成;
F、抛光、磨边后得到陶瓷砖。
白炭黑与渗透釉墨水中的金属离子在高温下复合反应,可促进发色,其中白炭黑中含有活性硅成分,其可与墨水中铁离子反应形成硅铁红,使坯体表面呈现鲜艳棕红色,有效的提高喷墨装饰的色彩明度和饱和度,得出通过白炭黑的添加可有效的促进发色,达到节约墨水的目的。优选的,向所述面料加入占其质量分数3-4%的白炭黑。其中,0-2%的钛白粉、0-1%的氧化锌的添加可更进一步的促进发色,降低饱和度的偏差值。
更进一步的说明,所述白炭黑与达到球磨细度要求(250目筛余0.4%-1.0%)的面料的一起搅拌混合或球磨1-2小时混合,确保了白炭黑的细度不会再变化,其活性也不会与浆料其它物质提前进行复合反应。当有机发色墨水中的铁盐、铬盐等渗透到砖坯内部时,它们就会相互结合并在窑炉高温煅烧过程中反应生成尖晶石型发色矿物。从而达到鲜艳的棕红色且具有渗透效果的喷墨图案。
现有工艺中是向墨水中加入已煅烧反应形成超细色料,因而无法实现棕红色色料墨水渗透到砖坯内部的效果,其本质上是完全不同的。
更进一步的说明,所述白炭黑为纳米级白炭黑。优选的,所述白炭黑为片状晶型。采用片状晶型状态的白炭黑,其助于的发色效果为颗粒状的1.5倍,色彩饱和度可达75%以上,另外,坯体的强度也比现有坯体的强度增强,烧成后的陶瓷砖,其产品的强度也大大的提高。
更进一步的说明,步骤C和步骤D之间还包括一个放置泥坯助渗形成渗透层的步骤,助渗时间为不少于10分钟。优选的,助渗时间为15-20分钟为宜,过短很难形成足够的渗透深度,过长,则会影响生产效率。
更进一步的说明,在进行步骤B之前还进行抛坯或扫坯工序。从而提高坯体表面的平整度,使坯体表面光滑平整,降低后续步骤中抛光切屑量,减少抛光废渣产生。
更进一步的说明,抛坯或扫坯后对坯体表面进行喷水润湿。使其在坯体表面形成一层水膜,减少墨水中水分对坯体的影响。
更进一步的说明,在步骤A中的所述泥坯为面料和底料采用正打二次布料后压制形成砖坯并干燥,面料层厚度为0.5-2.0mm。使用底料和面料进行布料的方式有正打布料和反打布料两种,区分两者的方式是面料层在上部还是下部,反打布料可以较好保持面料层中因布料工艺形成的纹理,而正打布料则容易控制砖坯厚度和平整度。针对此本发明中提供的泥坯还具使用渗透釉墨水进行装饰,和助渗剂墨水一起形成较深的渗透装饰层,对此,优选采用正打布料的方式,因为其可以较好的控制砖坯中面料层的厚度和其平整度,而且,面料层在上,在后续渗透过程无需将坯体翻转。
实施例1
本实施例提供一种陶瓷砖泥坯的制造方法使用其制造的陶瓷砖。
一种陶瓷砖的制造方法,其包括如下步骤:
A、选用公知的陶瓷砖坯用底料和面料,其中在面料中加入占其质量分数2%的颗粒状白炭黑和0.7%钛白粉,经正打布料形成砖坯,坯体中面料层厚度为1.2mm,对砖坯进行干燥;
B、将干燥后的砖坯喷墨打印有机渗透色釉墨水;喷墨打印时砖坯温度为45-55℃;
C、喷墨打印有机助渗剂墨水;
D、将砖坯放置10分钟以上,使有机助渗剂墨水充分发挥作用,形成一定深度的助渗层(一般为0.3mm以上);
E、在50℃温度下二次干燥60分钟得到陶瓷砖泥坯;
F、入窑在1210-1250℃烧成50-90分钟;
G、对烧后的制品进行抛光、磨边得到陶瓷砖产品,使用彩色反射密度计对其砖面的色彩饱和度进行检测,色彩饱和度为80%,且砖面各处的饱和度偏差在2%内。
对比实施例1
本实施例提供一种陶瓷砖泥坯的制造方法使用其制造的陶瓷砖。
一种陶瓷砖的制造方法,其包括如下步骤:
A、选用公知的陶瓷砖坯用底料和面料,经正打布料形成砖坯,坯体中面料层厚度为1.2mm,对砖坯进行干燥;
B、将干燥后的砖坯喷墨打印有机渗透色釉墨水;喷墨打印时砖坯温度为45-55℃;
C、喷墨打印有机助渗剂墨水;
D、将砖坯放置10分钟以上,使有机助渗剂墨水充分发挥作用,形成一定深度的助渗层(一般为0.3mm以上);
E、在50℃温度下二次干燥60分钟得到陶瓷砖泥坯;
F、入窑在1210-1250℃烧成50-90分钟;
G、对烧后的制品进行抛光、磨边得到陶瓷砖产品,使用彩色反射密度计对其砖面的色彩饱和度进行检测,色彩饱和度为55%,且砖面各处的饱和度偏差约为6.5%。
对比实施例2
本实施例提供一种陶瓷砖泥坯的制造方法使用其制造的陶瓷砖。
一种陶瓷砖的制造方法,其包括如下步骤:
A、选用公知的陶瓷砖坯用底料和面料,其中在面料中加入占其质量分数4%的片状晶型白炭黑(平均粒度:厚度为30nm,横向7nm),1%的钛白粉和0.2%的氧化锌,平均粒度:厚度为30nm,横向7nm,经正打布料形成砖坯,坯体中面料层厚度为1.2mm,对砖坯进行干燥;
B、将干燥后的砖坯喷墨打印有机渗透色釉墨水;喷墨打印时砖坯温度为45-55℃;
C、喷墨打印有机助渗剂墨水;
D、将砖坯放置10分钟以上,使有机助渗剂墨水充分发挥作用,形成一定深度的助渗层(一般为0.3mm以上);
E、在50℃温度下二次干燥60分钟得到陶瓷砖泥坯;
F、入窑在1210-1250℃烧成50-90分钟;
G、对烧后的制品进行抛光、磨边得到陶瓷砖产品,使用彩色反射密度计对其砖面的色彩饱和度进行检测,色彩饱和度为85%,且砖面各处的饱和度偏差在0.5%内。
这里对以上工艺进行说明,步骤D中砖坯的放置时间可以根据生产需要进行调节,但不应低于10分钟,否则很难保证渗透的效果;步骤E中进行二次干燥是和现有技术有较大区别之处,现有技术中砖坯进行渗花装饰后就可以马上入窑烧成,但这种方式是建立在水性渗透剂的基础上,对于有机渗透墨水,采用二次干燥可以使其中的有机组分挥发,除了可以让渗透效果更充分外,还可以减少有机组分残留,避免在窑炉烧成的快速升温过程中剧烈挥发,形成较多气孔,对砖面的装饰效果和防污性能造成影响。因此,其干燥温度一般不超过200℃,而温度过低又影响干燥效率,因此,通常设定干燥温度为50-200℃,干燥时间为15-30分钟。
步骤B和步骤C中使用的墨水均为有机墨水,具有类似的组分,其中步骤B使用的有机渗透色釉墨水为有机酸盐和酯的混合物,其中有机酸盐为羧基酸根、磺酸根、亚磺酸根、硫羧酸根中的至少一种与与铁、钴、铬、铜等无机发色离子中的至少一种构成的盐类;酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯中的至少一种。而步骤C中使用的有机助渗剂墨水为有机酸和脂的混合物,有机酸为羧基酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸中的至少一种,酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯中的至少一种。两者具有类似的组分,在混合使用时也可以具有类似的效果。在本实施例中选用的有机酸为羧基酸,酯为辛癸酸甲酯。
具体地,步骤B中使用的有机渗透色墨水按照其发色效果分为蓝、红、黄、黑四色,然后使用打印机的分辨率400dpi、喷嘴孔径为200PL依次喷墨打印蓝、黄、(黑、)红3(4)色有机溶剂型渗透色釉墨水。单色墨水的喷墨量在0-50g/m2,以获得足够饱和的发色效果。这里需要说明,在实际应用中,墨水的颜色可以有多种选择,例如在本实施例中蓝、红、黄可以合成多种颜色的渗透色釉墨水,进而获得全彩效果,而黑色可以调节颜色的灰度,具体所使用墨水的种类和用量可以根据实际打印图案效果进行选择搭配。
步骤C为再使用喷墨打印机在砖坯表面喷墨打印1-3遍助渗剂墨水,助渗剂墨水总喷墨量在30±10克/m2时,渗透深度在0.3-0.6mm,满足柔抛工艺控制的要求。
将以上方法获得的陶瓷砖泥坯,入窑烧成,然后经高强度柔性抛光(抛削量在0.3-0.5mm范围内)和倒角加工后,即可获得具有渗透装饰层的陶瓷砖,砖体表面的渗透装饰层具有一定厚度,而且是嵌入砖坯内部,具有特别好的耐磨效果。
在本实施中,所使用的窑炉为辊道窑,烧成问题为1210~1250℃,烧成周期为50-90分钟。在实际应用中,烧成制度是根据窑炉条件和坯体配方体系进行调整,这属于本领域技术员可以根据生产经验进行判断或经过有限次实验获得,就不再做额外赘述。
另外,通过测试,当助渗剂墨水在30±10克/m2时,渗透深度在0.3-0.6mm;当助渗剂墨水在50±10克/m2时,渗透深度在0.5-0.8mm;当助渗剂墨水在80±20克/m2时,渗透深度在0.7-1.0mm。在使用时,可以根据需要的渗透深度来进行设定助渗剂墨水的用量,例如可以增大喷墨量或采用重复喷墨打印的方式。渗透釉墨水和助渗剂墨水用量较多时,可以形成较深的渗透层,能减少因过抛造成透底的缺陷。
在本实施例中,烧后抛光采用公知的模块组合,获得光泽度为5-30°的亚光效果。
实施例3
一种陶瓷砖的制造方法,其包括如下步骤:
A、选用公知的陶瓷砖坯用底料和面料,其中在面料中加入占其质量分数8%的片状晶型白炭黑,平均粒度:厚度为35nm,横向5nm,经正打布料形成砖坯,坯体中面料层厚度为1.6mm,对砖坯进行干燥;在本实施例中面料有多种原料构成,在布料时采用公知的魔术布料方式在面料层内形成多条装饰纹理,干燥后对砖坯进行抛磨,抛坯工序采用150目金刚砂磨盘6-10组和羊毛毡磨盘3-6组,抛磨切削量在0.3-1.2mm,对应本工艺,抛磨切削量为0.6-0.8mm。当然也可抛磨后再干燥,通过抛磨处理可以让面料层中的纹理显现出来,同时,经过抛磨处理,也使坯体表面的毛细孔打开,更利于后续的渗透。
B、将砖坯喷墨打印有机渗透色釉墨水;喷墨打印时砖坯温度为45-55℃;所使用的墨水为有机酸盐和酯的混合物,其中有机酸盐为羧基酸根、磺酸根、亚磺酸根、硫羧酸根中的至少一种与与铁、钴、铬、铜等无机发色离子中的至少一种构成的盐类;酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯中的至少一种。墨水为四色系墨水,具体为蓝、黄、红、黑,使用喷墨打印机进行喷墨印花,形成装饰图案。
C、喷墨打印有机助渗剂墨水;有机助渗剂墨水的用量为100±10克/m2;有机助渗墨水为有机酸和脂的混合物。
D、将砖坯放置20分钟,使有机助渗剂墨水充分发挥作用,形成一定深度的助渗层;
E、在150℃温度下二次干燥15分钟得到具有渗透层深度约为0.6mm的陶瓷砖泥坯;
F、将上述泥坯送入窑炉中进行烧成,烧成温度为1200-1250摄氏度;
G、进行抛光、磨边处理,即可获具有纹理和渗花装饰层的陶瓷砖产品,使用彩色反射密度计对其砖面的色彩饱和度进行检测,色彩饱和度为83%,且砖面各处的饱和度偏差在0.4%内。
实施例4
本实施例提供一种陶瓷砖泥坯的制造方法使用其制造的陶瓷砖。
一种陶瓷砖的制造方法,其包括如下步骤:
A、选用公知的陶瓷砖坯用底料和面料,其中在面料中加入占其质量分数3%的片状晶型白炭黑(平均粒度:厚度为40nm,横向3nm),0.3%氧化锌,经正打布料形成砖坯,坯体中面料层厚度为1.2mm,对砖坯进行干燥;
B、将干燥后的砖坯喷墨打印有机渗透色釉墨水;喷墨打印时砖坯温度为45-55℃;
C、喷墨打印有机助渗剂墨水;
D、将砖坯放置10分钟以上,使有机助渗剂墨水充分发挥作用,形成一定深度的助渗层(一般为0.3mm以上);
E、在50℃温度下二次干燥60分钟得到陶瓷砖泥坯;
F、入窑在1210-1250℃烧成50-90分钟;
G、对烧后的制品进行抛光、磨边得到陶瓷砖产品,使用彩色反射密度计对其砖面的色彩饱和度进行检测,色彩饱和度为78%,且砖面各处的饱和度偏差±0.4%。
更进一步的说明,所述白炭黑的平均粒度:厚度为30-40nm,横向3-7nm。平均粒度的大小影响着其发色的均匀程度以及其增强发色的作用,通过实验证明,厚度为30-40nm,横向为3-7nm的片状晶型白炭黑其砖面各部分的色彩明度值较一致,饱和度偏差在0.5%之内。
实施例5
实施例5与实施例3基本相同,所不同的是在砖坯表面还布施有一层透明或半透明装饰性干粒后在进行烧成步骤,装饰性干粒的粒径为30目左右。这样在后续高温烧结后,可以在表面形成一层玻璃质的装饰保护层。装饰性干粒的厚度为0.3-1mm,所形成的玻璃质装饰保护层的厚度为0.2-0.8mm。
通过设置以上装饰保护层,可以对渗透层做进一步保护,而且具有立体的装饰效果。
当然,除了使用装饰性干粒外,熔块或釉料也可以起到类似的效果,本领域技术人员可以根据需求和实际环境进行搭配选择。
实施例6
与以上几个实施例不同,在本实施例中,所使用的冲压成型模具的上表面具有凹凸纹路冲压而成的砖坯,砖坯表面具有凹凸纹理。这样所制备的产品表面具有凹凸纹理,这也使砖的装饰效果更立体。
此外,还可以将以上几种方式进行组合,例如对实施例6中制备的砖坯表面布施熔块后再进行烧成。使用超平模具,例如压机上模芯采用镜面钢模或超平硬胶膜,下模芯采用等静压鱼纹或网纹模,得到砖坯表面平整、内部致密度均匀,从而有效降低柔性抛光的生产难度。最终产品在全柔抛后波浪变形更小,基本达到“纯平”的抛光效果。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:包括如下步骤:
A、选用陶瓷砖常用原料制成泥坯,其中所述泥坯由底料和面料布料冲压成型,其中,在压制前向所述面料加入占其质量分数2-8%的白炭黑、0-2%的钛白粉、0-1%的氧化锌;
B、布施有机渗透色釉墨水;
C、布施有机助渗剂墨水;
D、在50-200℃温度下干燥10-60分钟得到陶瓷砖泥坯;
E、入窑在1150-1250℃烧成;
F、抛光、磨边后得到陶瓷砖;
其中,所述白炭黑为纳米级白炭黑,所述白炭黑为片状晶型,所述白炭黑的平均粒度:厚度为30-40nm,横向3-7nm。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:所述白炭黑与达到球磨细度要求的面料的浆料一起搅拌混合或球磨混合。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:步骤C和步骤D之间还包括一个放置泥坯助渗形成渗透层的步骤,助渗时间为不少于10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:在进行步骤B之前还进行抛坯或扫坯工序。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:所述步骤B和C中喷墨打印顺序依次包括:蓝色喷墨、黄色喷墨、黄色喷墨、助渗剂喷墨、棕色喷墨、棕色喷墨、助渗剂喷墨和助渗剂喷墨8个工序。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷砖的制造方法,其特征在于:在步骤A中的所述泥坯为面料和底料采用正打二次布料后压制形成砖坯并干燥,面料层厚度为0.5-2.0mm。
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