CN106977103B - 一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法，是将质量百分比为钾长石19.5～29％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石18～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％的原料装入球磨机中，加入适量羧甲基纤维素钠，加水进行球磨，球磨至浆料粒度小于10μm占比59～63％时结束球磨，过100目筛，除铁3～6h，调整釉浆性能使釉浆浓度达到1.76±0.02g/cm3，得到均匀的沙光釉浆，喷涂于卫生陶瓷生坯表面，入窑于1200～1250℃一次烧成沙光釉卫生陶瓷制品。制得的釉层光照下形成一种类似河沙、海沙的闪闪发光的效果，安全无毒，耐污性能好，机械强度高，适于卫生陶瓷领域的应用。

Description

一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷领域，特别是涉及一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法。
背景技术
现今社会，我国房地产行业的持续发展，紧紧围绕着房产伴生的卫生陶瓷市场需求巨大。随着中国陶瓷生产工艺和技术迅猛发展，卫浴市场个性化产品突出，产品发展开始趋向中端化、高端化。随着消费者个人收入和欣赏品位的提高，中高端卫生陶瓷产品需求不断扩大。另外，随着基础设施改造、居民住房建设的投资也日益增加，伴随GDP的稳步增长，普通民众的收入也不断增加，且开始讲究卫生间装饰，个性化高端卫生陶瓷需求日益上升，未来个性化、中高端卫生陶瓷市场前景广阔。
闪光釉是一种广泛应用于建材瓷砖中的具有金属光泽的特殊釉料，可以呈现闪闪发亮的效果。现有闪光釉组分和制备工艺均较为复杂，大多含CeO2、PbO、B2O3、BaCO3等有毒原料，在使用过程中容易析出而导致健康、安全等方面的问题，不适用于卫生陶瓷领域；其制作过程中需预先将闪光釉制成熔块，之后在陶瓷素烧坯体上施一层底釉再施闪光釉，两层釉一次烧成，工艺较为复杂。此外，由于闪光釉中晶体的折光率高，容易影响釉的致密性从而使釉面产生吸污现象，不符合卫生陶瓷制品对釉面耐污性能的高要求。
发明内容
本发明提供了一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法，其克服了现有技术所存在的不足之处。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法包括以下步骤：
1)按如下质量百分比配料：钾长石19.5～29％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石18～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％；将上述原料装入球磨机中，加入不超过原料总质量2％的羧甲基纤维素钠，加水进行球磨，球磨至浆料粒度小于10μm占比59～63％时结束球磨，过100目筛，除铁3～6h，调整釉浆性能使釉浆浓度达到1.76±0.02g/cm3，得到均匀的沙光釉浆；
2)将步骤1)所得沙光釉浆喷涂于卫生陶瓷生坯表面，釉层厚度为0.6～0.75mm；
3)将施釉后的卫生陶瓷生坯送入干燥窑干燥至含水率<1％，入窑一次烧成沙光釉卫生陶瓷制品，烧成温度为1200～1250℃。
优选的，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～26％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石20～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
优选的，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
优选的，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.1％、氧化铝8.5～9.3％、白云石6～10％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
优选的，所述卫生陶瓷生坯由以下方法制得：
a、按坯体的组份重量百分比称取原料组分：SiO2 62.5～64％，Al2O3 22～23％，CaO 0～0.8％，MgO 0～0.7％，K2O 2.5～3.5％，Na2O 0.3～0.5％，Fe2O3+TiO2 1～1.5％，其余辅助原料1～2％，其余辅助原料包括碱面、水玻璃、白云石；将含有上述各原料组分的脊性原料、非脊性料和其余辅助原料混合，加入适量的水经球磨细化，当粒度达到小于10μm占比59～61％时进行放浆出磨再经除铁、过筛、精制和陈腐制成泥浆；
b、将上述泥浆于石膏模型中进行注浆，经吃浆、巩固、脱模后在温度25～55℃、湿度10～75％的条件干燥至含水率在5％以下，即得所述卫生陶瓷生坯。
优选的，所述泥浆的浓度为353±2g/200mL，粘性V0为60±10s/100mL，粘性V30为90±10s/100mL，屈服值为12±3。
钾长石的主要成分是K2O·Al2O3·6SiO2，其主要作用为提供K2O起到助熔作用。此外，还提供部分氧化铝和二氧化硅。
石英的主要作用是形成玻璃质，提高釉料的熔融温度和黏度，减少釉的热膨胀系数，防止沙光釉因坯釉不适引起的开裂等缺陷。同时，石英赋予沙光釉以较高的力学强度、硬度、耐磨性、耐酸碱腐蚀性能。
氧化铝的作用主要是与石英配合调节硅铝比至6左右，保证釉面亚光效果。添加氧化铝还可提高沙光釉的高温黏度、提高釉面硬度和耐磨性。
白云石的主要成分是CaCO3.MgCO3，是一种很好的溶剂原料，可降低烧成温度，扩大烧成范围，降低釉的热膨胀系数。
氧化锌是无光釉、结晶釉的重要组成部分，具有良好的助熔作用，能降低沙光釉的热膨胀系数，避免釉裂。
高岭土是长石釉的主要组成之一，能够提高沙光釉浆的悬浮性，使其球磨后的浆料更加均匀不易沉淀。
硅灰石的主要成分是CaSiO3，是一种三斜晶系的链状偏硅酸盐，呈纤维状和针状，有玻璃光泽，解理面具珍珠光泽。硅灰石在本发明中的作用是为釉面结晶提供足够的成核母粒，促进釉面中的CaSiO3结晶。此外，由于硅灰石呈纤维状和针状，这有助于釉中产生纤维增强作用，提高釉面机械性能。
锆英石作为普通陶瓷釉料的乳浊剂被广泛使用，在卫生陶瓷中的添加量一般为10～16％。本发明中的锆英石含量为10.1～11％时可使釉面白度达到85.5～88.3，与市场上的普通白釉的白度不相上下。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的卫生陶瓷沙光釉仅需球磨至粒度10μm以下浆料占比59～63％，远低于普通卫生陶瓷浆料所需粒度，既缩短了球磨时间又节约了能源；所述卫生陶瓷沙光釉为一次烧生料釉，无熔块类闪光釉所含CeO2、PbO、B2O3、BaCO3等有毒成分，符合卫生陶瓷制品对于健康安全的特殊要求，且可直接喷涂于陶瓷生坯上，无需二次烧，不仅使沙光釉陶瓷制品生产工艺更加简单，还节约了大量能源。
2、本发明提供的沙光釉为一种微晶结晶釉，晶粒均匀密布分布在釉层中，晶花在光照下形成一种类似河沙、海沙闪闪发光的效果。适量的硅灰石能够为釉面结晶提供足够的成核母粒，促进釉面中的CaSiO3结晶，量少或过量均会导致釉面沙光效果消失。少量的硅灰石难以发生形核、结晶过程；而硅灰石过量时，釉面表现为光泽釉、且易析出直径较大的无光晶花。此外，本发明的沙光釉高温黏度低，烧成过程中极易流平，且通过配方优化后晶粒较小，故对釉面的耐污性能影响不大。
3、本发明的沙光釉卫生陶瓷，引入的硅灰石原料呈针状或纤维状，有助于釉中产生纤维增强作用，而硬度高的氧化铝含量高达8.5～9.9％，使釉面硬度≥77.5HRA，保证了釉面的耐磨性能。硅铝摩尔比控制在6左右，以保证釉面亚光效果。45°光泽仪测试下光泽度范围为18.2～28.5，可选择的釉面光泽度范围大。锆英石作为乳浊剂，含量为10.1～11％，使釉面白度达到85.5～88.3，与市场上的普通白釉的白度不相上下。由于釉料较粗且具有结晶特性，釉面烧成后具有特殊的网络状浮雕质感。
以下实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法不局限于实施例。
具体实施方式
本发明的沙光釉卫生陶瓷的制备通过以下方法步骤实现：
1)按如下质量百分比配料：钾长石19.5～29％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石18～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％；将上述原料装入球磨机中，加入不超过原料总质量2％的羧甲基纤维素钠，加水进行球磨，球磨至浆料粒度小于10μm占比59～63％时结束球磨，过100目筛，除铁3～6h，调整釉浆性能使釉浆浓度达到1.76±0.02g/cm3，得到均匀的沙光釉浆；
2)将步骤1)所得沙光釉浆喷涂于卫生陶瓷生坯表面，釉层厚度为0.6～0.75mm；
3)将施釉后的卫生陶瓷生坯送入干燥窑干燥至含水率<1％，入窑一次烧成沙光釉卫生陶瓷制品，烧成温度为1200～1250℃。
进一步，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～26％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石20～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
进一步，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
进一步，步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.1％、氧化铝8.5～9.3％、白云石6～10％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
所述卫生陶瓷生坯由以下方法制得：a、按坯体的组份重量百分比称取原料组分：SiO262.5～64％，Al2O3 22～23％，CaO 0～0.8％，MgO 0～0.7％，K2O 2.5～3.5％，Na2O 0.3～0.5％，Fe2O3+TiO2 1～1.5％，其余辅助原料1～2％，其余辅助原料包括碱面、水玻璃、白云石；将含有上述各原料组分的脊性原料、非脊性料和其余辅助原料混合，加入适量的水经球磨细化，当粒度达到小于10μm占比59～61％时进行放浆出磨再经除铁、过筛、精制和陈腐制成泥浆；所述泥浆的浓度为353±2g/200mL，粘性V0为60±10s/100mL，粘性V30为90±10s/100mL，屈服值为12±3。b、将上述泥浆于石膏模型中进行注浆，经吃浆、巩固、脱模后在温度25～55℃、湿度10～75％的条件干燥至含水率在5％以下，即得所述卫生陶瓷生坯。
实施例1-7是按下表的组分以及参数通过上述方法制备得到的沙光釉卫生陶瓷。
Figure BDA0001208142630000051
Figure BDA0001208142630000061
由上表可见，实施例1～7得到的沙光釉卫生陶瓷硬度高、白度高、光泽度可选范围大，适于实际生产应用。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法，但本发明并不局限于实施例，凡是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、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种沙光釉卫生陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按如下质量百分比配料：钾长石19.5～29％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石18～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％；将上述原料装入球磨机中，加入不超过原料总质量2％的羧甲基纤维素钠，加水进行球磨，球磨至浆料粒度小于10μm占比59～63％时结束球磨，过100目筛，除铁3～6h，调整釉浆性能使釉浆浓度达到1.76±0.02g/cm3，得到均匀的沙光釉浆；
2)将步骤1)所得沙光釉浆喷涂于卫生陶瓷生坯表面，釉层厚度为0.6～0.75mm；
3)将施釉后的卫生陶瓷生坯送入干燥窑干燥至含水率<1％，入窑一次烧成沙光釉卫生陶瓷制品，烧成温度为1200～1250℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～26％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石20～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.9％、氧化铝8.5～9.9％、白云石6～12％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述原料质量百分比组成为：钾长石19.5～23％、石英18.5～19.1％、氧化铝8.5～9.3％、白云石6～10％、氧化锌3.5～4.5％、高岭土3～4％、硅灰石22～28％、锆英石10.1～11％，烧失为4.13～6.76％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述卫生陶瓷生坯由以下方法制得：
a、按坯体的组份重量百分比称取原料组分：SiO2 62.5～64％，Al2O3 22～23％，CaO 0～0.8％，MgO 0～0.7％，K2O 2.5～3.5％，Na2O 0.3～0.5％，Fe2O3+TiO2 1～1.5％，其余辅助原料1～2％，其余辅助原料包括碱面、水玻璃、白云石；将含有上述各原料组分的脊性原料、非脊性料和其余辅助原料混合，加入适量的水经球磨细化，当粒度达到小于10μm占比59～61％时进行放浆出磨再经除铁、过筛、精制和陈腐制成泥浆；
b、将上述泥浆于石膏模型中进行注浆，经吃浆、巩固、脱模后在温度25～55℃、湿度10～75％的条件干燥至含水率在5％以下，即得所述卫生陶瓷生坯。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述泥浆的浓度为353±2g/200mL，粘性V0为60±10s/100mL，粘性V30为90±10s/100mL，屈服值为12±3。
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