CN107188615A

CN107188615A - 一种具有释放负离子功能的陶瓷砖及其制备方法

Info

Publication number: CN107188615A
Application number: CN201710349611.0A
Authority: CN
Inventors: 赵光岩; 刘俊荣; 蒋祥莉
Original assignee: Foshan Oceano Ceramics Co Ltd
Current assignee: GUANGXI OUSHENNUO CERAMIC Co.,Ltd.; Foshan Oceano Ceramics Co Ltd
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2017-09-22
Anticipated expiration: 2037-05-17
Also published as: CN107188615B

Abstract

本发明公开了一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层在烧成过程中与透明釉反应形成凹槽结构，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。本发明通过凹陷釉料层在透明釉料层上形成凹槽结构，同时负离子材料层覆盖在凹槽表面，实现了负离子材料与外界空气充分接触，大大提高负离子材料的有效利用率。且，陶瓷砖上的凹槽结构增加了其层次感，提高了陶瓷砖整砖的逼真度及防滑效果。本发明的陶瓷砖可有效防止其在磨边和抛光处理过程中负离子材料的损失，使得经磨边和抛光处理后的陶瓷砖仍具有高效的负离子释放能力。

Description

一种具有释放负离子功能的陶瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能性建筑材料领域，特别涉及一种具有释放负离子功能的陶瓷砖及其制备方法。

背景技术

空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。负离子可以使肾、肝、脑等组织氧化过程增强，使肺部吸氧、排出二氧化碳功能增加，减少血糖及肌肉中的乳酸，提高网状内皮层系统的功能，促进体内合成和储存维生素，提高基础代谢，促进蛋白质代谢，加强免疫系统，因此，负离子被誉为“人类生命的维生素”。

负离子材料是一种具有压电性和热电性，能够在外界能量的微弱波动下产生电势差，产生电场，出现局部放电效应，使得氧气分子出现带电现象。常见的负离子材料主要有电气石、蛋白石等能量石。随着人们对负离子的深入研究，人们开始将负离子材料应用到陶瓷砖上，目前市场上已经有很多负离子功能瓷砖在销售，负离子陶瓷砖的保健已经被广大消费者接受。

目前，市场销售的负离子瓷砖大部分是将负离子材料加入陶瓷釉料中，通过将含负离子的釉料施在瓷砖表面制备而成，这种工艺造成负离子材料极大的浪费，超过一半的负离子材料处于釉层内部，而釉层内部的负离子材料不能与外界空气接触，不能产生负离子的功能，只有瓷砖表面的负离子材料才能接受到外界能量变化而产生负离子，采用这种工艺生产的负离子陶瓷砖存在严重的负离子材料有效利用低的问题；现有技术中将负离子材料喷在砖面上的，使用这种工艺制备的负离子陶瓷砖不能对陶瓷砖进行抛光加工。中国专利CN102515875B公布了一种负离子陶瓷砖制造方法，其将负离子材料加入到抛釉中，负离子材料在抛釉中的比例是1～5％，负离子产生量可达到1000个/cm³，然而其同样存在着负离子材料釉料利用低的问题。因此，需要找到一种负离子材料尽可能与空气接触，又可以对陶瓷砖进行抛光加工的工艺来解决具有释放负离子功能的陶瓷砖中负离子材料有效利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术不足，提供一种具有释放负离子功能的陶瓷砖及其制备方法，该陶瓷砖中的负离子材料有效利用率高同时可进行抛光处理。

本发明所采取的技术方案是：一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层烧成时与透明釉层反应在透明釉层表面形成具有凹槽结构，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。

作为上述方案的进一步改进，所述凹槽结构的宽度范围为0.8～1.8mm，平均深度范围为0.15～0.18mm。实际上，由于凹槽表面覆盖有负离子材料层，因而凹槽结构的比表面积的大小与负离子材料层中负离子材料的释放量相关，然而并不是凹槽结构的比表面积越大越好，需考虑到陶瓷砖整体的综合性能及对陶瓷砖的表观需求，因而本发明对凹陷釉料层表面上凹槽结构的宽度和平均深度进行限定，确保其具有良好的表观特性和综合性能的同时兼具高效的负离子释放能力。

作为上述方案的进一步改进，所述负离子材料层由经稀土元素掺杂的电气石材料形成。具体地，这种电气石材料可进一步提高其负离子释放能力。

作为上述方案的进一步改进，所述透明釉层的釉料按重量百分比计包括如下原料组分：长石20～30％、霞石15～25％、石英15～20％、方解石6～15％、白云石10～15％、BaCO₃13～16％、高温熔块5～12％和氧化锌4～8％。

作为上述方案的进一步改进，所述透明釉层的釉料的化学成分按重量百分比计为：40～50％的SiO₂、5～10％的Al₂O₃、0.1～0.3％的Fe₂O₃、0～0.2％的TiO₂、8～12％的CaO、2.5～3.5％的MgO、2～4％的K₂O、1～3％的Na₂O、12～15％的BaO、4～8％的ZnO和10～15％的烧失。

本发明中透明釉层的釉料具有高温高粘特性，而凹陷釉料属于熔点低、高温粘度低的功能性釉料，透明釉料在熔融时的高粘特性可有效避免其流入凹陷釉料所形成的凹槽结构中，使该陶瓷砖具有良好的表观特征同时保证了覆盖在凹槽表面上的负离子材料高效利用率。

一种如上所述的具有释放负离子功能的陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)在经前处理后的砖坯层上布施透明釉料，得透明釉层；

2)在透明釉层的同一位置上依次布施凹陷釉料和负离子材料，后经烧成得具有凹槽结构的釉层和覆盖在凹槽表面的负离子材料层。

其中，步骤2)中凹陷釉料和负离子材料的布施方式可选自喷墨打印或丝网印刷，本发明优选采用丝网印刷的方式。

另外，在实际操作过程中会对烧成后的陶瓷砖进行磨边和抛光处理，而本发明中负离子材料层覆盖在由凹陷釉料层表面形成的凹槽表面，有效的防止陶瓷砖在磨边和抛光处理过程中负离子材料的损失，使得经磨边和抛光处理后的陶瓷砖仍具有高效的负离子释放能力。

作为上述方案的进一步改进，步骤2)的负离子材料的粒径小于40μm。具体地，该粒径的负离子材料具有良好的表面附着性能及释放负离子的能力。再进一步地，负离子材料的布施量控制在2.5～3.5g范围内，以进一步提高其有效利用率。

作为上述方案的进一步改进，步骤2)烧成过程中的温度为1180～1230℃。

作为上述方案的进一步改进，步骤1)的前处理包括对砖坯层表面进行清理、布施面釉和印花。

本发明的有益效果是：本发明通过凹陷釉料层在透明釉料层上形成凹槽结构，同时负离子材料层覆盖在凹槽表面，实现了负离子材料与外界空气充分接触，大大提高负离子材料的有效利用率。且，陶瓷砖上的凹槽结构增加了其层次感，提高了陶瓷砖整砖的逼真度及防滑效果。本发明的陶瓷砖可有效防止其在磨边和抛光处理过程中负离子材料的损失，使得经磨边和抛光处理后的陶瓷砖仍具有高效的负离子释放能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

实施例1

一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层在烧成过程中与透明釉反应形成凹槽结构，该凹槽结构的宽度范围为0.8～1.8mm，平均深度为0.15mm，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。

制备方法：

1)在对砖坯层表面进行清理、布施面釉和印花处理后的砖坯层上布施透明釉料，得透明釉层；

2)在透明釉层的同一位置上依次采用丝网印刷的方式布施凹陷釉料和负离子材料，后经1225℃烧成得具有凹槽结构的透明釉层和覆盖在凹槽表面的负离子材料层，得陶瓷砖；

3)对陶瓷砖进行磨边和抛光处理，得实施例1成品。

其中，所述负离子材料是经稀土元素掺杂的电气石材料，其粒径小于40μm，布施量为2.8g。

所述透明釉层的釉料按重量百分比计包括：长石27％、霞石20％、石英15％、方解石8％、白云石12％、BaCO₃13％、高温熔块5％和氧化锌5％，其化学成分按重量百分比计为：46.98％的SiO₂、8.47％的Al₂O₃、0.16％的Fe₂O₃、0.01％的TiO₂、9.13％的CaO、2.73％的MgO、2.94％的K₂O、1.80％的Na₂O、11.17％的BaO、5.48％的ZnO和10.74％的烧失。

将实施例1成品进行检测，其结果为：该陶瓷砖表面负离子的释放率达到1000～1240个/cm³，负离子释放量高于市面上常见负离子瓷砖的负离子释放量300～500个/cm³。

实施例2

一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层在烧成过程中与透明釉反应形成凹槽结构，该凹槽结构的宽度范围为0.8～1.8mm，平均深度为0.18mm，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。

制备方法：

2)在透明釉层的同一位置上依次采用丝网印刷的方式布施凹陷釉料和负离子材料，后经1210℃烧成得具有凹槽结构的透明釉层和覆盖在凹槽表面的负离子材料层，得陶瓷砖；

3)对陶瓷砖进行磨边和抛光处理，得实施例2成品。

其中，所述负离子材料是经稀土元素掺杂的电气石材料，其粒径小于40μm，布施量为3.2g。

所述透明釉层的釉料按重量百分比计包括：长石20％、霞石20％、石英18％、方解石6％、白云石15％、BaCO₃16％、高温熔块8％和氧化锌4％，其化学成分按重量百分比计为：42.18％的SiO₂、5.12％的Al₂O₃、0.26％的Fe₂O₃、0.16％的TiO₂、11.73％的CaO、3.27％的MgO、2.43％的K₂O、2.23％的Na₂O、14.56％的BaO、4.94％的ZnO和12.44％的烧失。

将实施例2成品进行检测，其结果为：该陶瓷砖表面负离子的释放率达到1200～1620个/cm³，负离子释放量高于市面上常见负离子瓷砖的负离子释放量300～500个/cm³。

实施例3

一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层在烧成过程中与透明釉反应形成凹槽结构，该凹槽结构的宽度范围为0.8～1.8mm，平均深度为0.16mm，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。

制备方法：

2)在透明釉层的同一位置上依次采用丝网印刷的方式布施凹陷釉料和负离子材料，后经1230℃烧成得具有凹槽结构的透明釉层和覆盖在凹槽表面的负离子材料层，得陶瓷砖；

3)对陶瓷砖进行磨边和抛光处理，得实施例3成品。

其中，所述负离子材料是经稀土元素掺杂的电气石材料，其粒径小于40μm，布施量为3.0g。

所述透明釉层的釉料按重量百分比计包括：长石22％、霞石24％、石英20％、方解石12％、白云石10％、BaCO₃13％、高温熔块12％和氧化锌8％，其化学成分按重量百分比计为：47.89％的SiO₂、9.62％的Al₂O₃、0.11％的Fe₂O₃、9.21％的CaO、2.54％的MgO、3.96％的K₂O、1.23％的Na₂O、12.20％的BaO、7.86％的ZnO和14.12％的烧失。

将实施例3成品进行检测，其结果为：该陶瓷砖表面负离子的释放率达到1250～1580个/cm³，负离子释放量高于市面上常见负离子瓷砖的负离子释放量300～500个/cm³。

上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims

1.一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其特征在于：自下而上依次为砖坯层、透明釉层、凹陷釉料层和负离子材料层，所述凹陷釉料层在烧成时与透明釉层反应在透明釉层上形成凹槽结构，所述负离子材料层覆盖在所述凹槽表面。

2.根据权利要求1所述的一种具有产生负离子功能的陶瓷砖，其特征在于：所述凹槽结构的宽度范围为0.8～1.8mm，平均深度范围为0.15～0.18mm。

3.根据权利要求1所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其特征在于：所述负离子材料层由经稀土元素掺杂的电气石材料形成。

4.根据权利要求1所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其特征在于，所述透明釉层的釉料按重量百分比计包括如下原料组分：长石20～30％、霞石15～25％、石英15～20％、方解石6～15％、白云石10～15％、BaCO₃13～16％、高温熔块5～12％和氧化锌4～8％。

5.根据权利要求1或4所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖，其特征在于，所述透明釉层的釉料的化学成分按重量百分比计为：40～50％的SiO₂、5～10％的Al₂O₃、0.1～0.3％的Fe₂O₃、0～0.2％的TiO₂、8～12％的CaO、2.5～3.5％的MgO、2～4％的K₂O、1～3％的Na₂O、12～15％的BaO、4～8％的ZnO和10～15％的烧失。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的具有释放负离子功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

1)在经前处理后的砖坯层上布施透明釉料，得透明釉层；

2)在透明釉层的同一位置上依次布施凹陷釉料和负离子材料，后经烧成凹陷釉与透明釉反应形成凹槽结构和覆盖在凹槽表面的负离子材料层。

7.根据权利要求6所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤2)的负离子材料的粒径小于40μm。

8.根据权利要求6所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤2)烧成过程中的温度为1180～1230℃。

9.根据权利要求6所述的一种具有释放负离子功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤1)的前处理包括对砖坯层表面进行清理、布施面釉和印花。