CN107500741B - 一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法 - Google Patents

一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法，属于装饰材料技术领域。将高岭土，石英，长石和碳酸钙混合于球磨机中，球磨，得混合料，将混合料与水混合后加入喷雾塔，喷粉干燥，得配料，将配料加入模具中，于压力机中压制成型后，移入干燥窑，干燥，再移入烧结炉，烧制成型，得预一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液混合，浸泡，干燥，得预备砖，将预备砖移入烧结炉中烧结，得二次烧结砖，将二次烧结砖于抛光液保护下进行抛光处理，洗涤，烘干，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖浸泡于2号处理液中，并将浸泡后的预处理抛光砖洗涤后于氧气气氛中，煅烧，洗涤，干燥，得耐污型瓷质抛光砖。本发明制备的耐污型瓷质抛光砖具有优良的抗污性能。

Description

一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法
技术领域
本发明公开了一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法，属于装饰材料技术领域。
背景技术
抛光砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种。相对通体砖而言，抛光砖表面要光洁得多。抛光砖坚硬耐磨，适合在洗手间、厨房等室内空间中使用。在运用渗花技术的基础上，抛光砖可以做出各种仿石、仿木效果。
瓷质抛光砖吸水率低，机械性能好，且表面光亮如镜，给人以一种富丽堂皇的感觉，深受消费者青睐。但是瓷质抛光砖有一个突出的缺点，就是表面沾上墨水等污物后很难洗去，在表面留下难看的痕迹。抛光砖生产厂家采取在抛光砖表面涂一层防污剂的办法来防止这种污染，但所有的防污剂都有不耐磨损和不能防滑的缺点，而且，防污剂的使用大大增加了生产成本。这些缺点制约了抛光砖行业的发展。
抛光砖不耐污染的原因，是由其表面微观结构决定的。在扫描电镜下可以看到，抛光砖表面有许许多多的微观缺陷，包括封闭气孔在抛光后露出表面形成的开口气孔、表面微裂纹以及坯体中未熔石英晶粒在冷却过程中发生晶型转变而产生体积效应，与玻璃相剥离，随后在抛光过程中被抛光机磨头拔出而形成的坑洞等。很多研究者认为，抛光砖防污能力差的主要原因是开口气孔吸污所致。近年来一些技术较先进的厂家生产的抛光砖的吸水率多已低至0.1%，且通过一系列优化的工艺很好地控制了表面微裂纹的扩展，但防污能力差的问题仍很突出，可见抛光砖表面易吸污的主要原因可能是未熔石英晶粒导致的缺陷。因此，还需对抛光砖进行研究，制作出一种耐污性能好的抛光砖。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统抛光砖耐污性能不佳的问题，提供了一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将高岭土，石英按质量比2：3～2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量0.5～1.0倍的长石和高岭土质量0.2～0.4倍的碳酸钙，球磨，过筛，得混合料；
（2）将混合料与水按质量比1：3～1：6混合搅拌，得预处理混合料，并将预处理混合料加入喷雾塔，喷粉干燥，得配料；
（3）将配料加入模具中，于压力机中压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，干燥，得坯料；
（4）将坯料移入烧结炉，烧制成型，得一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液混合，浸泡，干燥，得预备砖，将预备砖移入烧结炉中，烧结，得二次烧结砖；
（5）将二次烧结砖于抛光液保护下进行抛光处理，洗涤，烘干，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液混合，浸泡，将浸泡后的预处理抛光砖洗涤后于氧气气氛中，煅烧，洗涤，干燥，得耐污型瓷质抛光砖。
步骤（4）所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：10～1：15混合，超声振荡，即得1号处理液。
步骤（5）所述抛光液为金刚石抛光液，氧化铈抛光液或氧化硅抛光液中任意一种。
步骤（5）所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：2～1：3混合，加入纳米铝粉质量12～15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备耐污型瓷质抛光砖时使用碳酸钙，一方面，碳酸钙在坯料烧结过程中可以受热分解，产生二氧化碳，使瓷质烧结砖中孔隙增大，形成通孔，在浸泡过程中处理液可充分渗透至烧结砖内部，从而使一次烧结砖在二次烧结时可充分填充一次烧结砖中孔隙，使产品的抗污能力得到增强，另一方面碳酸钙分解后产生氧化钙，吸附在体系内孔隙中，在二次烧结时，氧化钙和二氧化硅可在高温状态下反应，生成硅酸钙对体系内部的孔隙进行填充，从而使产品的抗污能力进一步提高；
（2）本发明在制备耐污型瓷质抛光砖时先将二次烧结砖浸泡于金属混合液中再进行煅烧，金属混合液为纳米金属粉末与水溶液混合后经超声分散所得，当二次烧结砖浸泡在金属混合液中后，纳米金属粉末可进入二次烧结砖体系的孔隙中，在进有氧煅烧后，纳米金属粉末可氧化成金属氧化物覆盖于二次烧结砖中残留的孔隙表面，形成一层保护膜，使产品的抗污能力得到提高，同时纳米金属粉末可在二次烧结砖的缝隙中形成氧化物，从而使产品的抗污能力进一步提高。
具体实施方式
将高岭土，石英按质量比2：3～2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量0.5～1.0倍的长石和高岭土质量0.2～0.4倍的碳酸钙，按球料质量比为10：1～20：1加入氧化锆球磨珠，球磨2～3h后，过60～120目筛，得混合料；将混合料与水按质量比1：3～1：6混合，于温度为28～35℃，转速为260～280r/min的条件下，混合搅拌20～30min，得预处理混合料，将预处理混合料加入喷雾塔中，于温度为250～320℃，压力为1.6～2.0MPa的条件下，喷粉干燥，得配料，将配料移入模具中，将模具移入压力机中于压力为10～16MPa的条件下压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，于温度为180～220℃的条件下，干燥120～150min，得坯料，将坯料移入烧结炉中，于温度为1200～1350℃的条件下，烧结1～2h后，冷却至室温，出料，得一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液按质量比1：10～1：15混合，于室温条件下浸泡3～5h后，将浸泡后的一次烧结砖移入干燥箱，于温度为120～150℃的条件下，干燥30～50min，得预备砖，将预备砖移入烧结炉，于温度为1400～1500℃的条件下，烧结1～2h，得二次烧结砖，先将二次烧结砖与抛光液按质量比1：10～1：20混合浸泡，再将浸泡后的二次烧结砖进行抛光处理，得预处理二次烧结砖，将预处理二次烧结砖用去离子水洗涤3～5次后，移入干燥箱，于温度为110～150℃的条件下，干燥15～30min，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液按质量比1：15～1：20混合，于室温条件下浸泡40～60min，得抛光砖坯体，将抛光砖坯体移入煅烧炉，以10～15mL/min的速率向煅烧炉内通入氧气，于氧气气氛条件下，温度150～200℃的条件下，煅烧15～30min，得煅烧抛光砖，将煅烧抛光砖用去离子水洗涤4～6次后，移入干燥箱，于温度为80～110℃的条件下干燥20～40min，得耐污型瓷质抛光砖。所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：10～1：15混合，超声振荡，即得1号处理液。所述抛光液为金刚石抛光液，氧化铈抛光液或氧化硅抛光液中任意一种。所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：2～1：3混合，加入纳米铝粉质量12～15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
实例1
将高岭土，石英按质量比2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量1.0倍的长石和高岭土质量0.4倍的碳酸钙，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨3h后，过120目筛，得混合料；将混合料与水按质量比1：6混合，于温度为35℃，转速为280r/min的条件下，混合搅拌30min，得预处理混合料，将预处理混合料加入喷雾塔中，于温度为320℃，压力为2.0MPa的条件下，喷粉干燥，得配料，将配料移入模具中，将模具移入压力机中于压力为16MPa的条件下压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，于温度为220℃的条件下，干燥150min，得坯料，将坯料移入烧结炉中，于温度为1350℃的条件下，烧结2h后，冷却至室温，出料，得一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液按质量比1：15混合，于室温条件下浸泡5h后，将浸泡后的一次烧结砖移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥50min，得预备砖，将预备砖移入烧结炉，于温度为1500℃的条件下，烧结2h，得二次烧结砖，先将二次烧结砖与抛光液按质量比1：20混合浸泡，再将浸泡后的二次烧结砖进行抛光处理，得预处理二次烧结砖，将预处理二次烧结砖用去离子水洗涤5次后，移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥30min，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液按质量比1：20混合，于室温条件下浸泡60min，得抛光砖坯体，将抛光砖坯体移入煅烧炉，以15mL/min的速率向煅烧炉内通入氧气，于氧气气氛条件下，温度200℃的条件下，煅烧30min，得煅烧抛光砖，将煅烧抛光砖用去离子水洗涤6次后，移入干燥箱，于温度为110℃的条件下干燥40min，得耐污型瓷质抛光砖。所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：15混合，超声振荡，即得1号处理液。所述抛光液为金刚石抛光液。所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：3混合，加入纳米铝粉质量15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
实例2
将高岭土，石英按质量比2：5混合于球磨机中，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨3h后，过120目筛，得混合料；将混合料与水按质量比1：6混合，于温度为35℃，转速为280r/min的条件下，混合搅拌30min，得预处理混合料，将预处理混合料加入喷雾塔中，于温度为320℃，压力为2.0MPa的条件下，喷粉干燥，得配料，将配料移入模具中，将模具移入压力机中于压力为16MPa的条件下压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，于温度为220℃的条件下，干燥150min，得坯料，将坯料移入烧结炉中，于温度为1350℃的条件下，烧结2h后，冷却至室温，出料，得一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液按质量比1：15混合，于室温条件下浸泡5h后，将浸泡后的一次烧结砖移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥50min，得预备砖，将预备砖移入烧结炉，于温度为1500℃的条件下，烧结2h，得二次烧结砖，先将二次烧结砖与抛光液按质量比1：20混合浸泡，再将浸泡后的二次烧结砖进行抛光处理，得预处理二次烧结砖，将预处理二次烧结砖用去离子水洗涤5次后，移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥30min，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液按质量比1：20混合，于室温条件下浸泡60min，得抛光砖坯体，将抛光砖坯体移入煅烧炉，以15mL/min的速率向煅烧炉内通入氧气，于氧气气氛条件下，温度200℃的条件下，煅烧30min，得煅烧抛光砖，将煅烧抛光砖用去离子水洗涤6次后，移入干燥箱，于温度为110℃的条件下干燥40min，得耐污型瓷质抛光砖。所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：15混合，超声振荡，即得1号处理液。所述抛光液为金刚石抛光液。所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：3混合，加入纳米铝粉质量15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
实例3
将高岭土，石英按质量比2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量1.0倍的长石和高岭土质量0.4倍的碳酸钙，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨3h后，过120目筛，得混合料；将混合料与水按质量比1：6混合，于温度为35℃，转速为280r/min的条件下，混合搅拌30min，得预处理混合料，将预处理混合料加入喷雾塔中，于温度为320℃，压力为2.0MPa的条件下，喷粉干燥，得配料，将配料移入模具中，将模具移入压力机中于压力为16MPa的条件下压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，于温度为220℃的条件下，干燥150min，得坯料，将坯料移入烧结炉中，于温度为1350℃的条件下，烧结2h后，冷却至室温，出料，得一次烧结砖，将一次烧结砖移入烧结炉，于温度为1500℃的条件下，烧结2h，得二次烧结砖，先将二次烧结砖与抛光液按质量比1：20混合浸泡，再将浸泡后的二次烧结砖进行抛光处理，得预处理二次烧结砖，将预处理二次烧结砖用去离子水洗涤5次后，移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥30min，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液按质量比1：20混合，于室温条件下浸泡60min，得抛光砖坯体，将抛光砖坯体移入煅烧炉，以15mL/min的速率向煅烧炉内通入氧气，于氧气气氛条件下，温度200℃的条件下，煅烧30min，得煅烧抛光砖，将煅烧抛光砖用去离子水洗涤6次后，移入干燥箱，于温度为110℃的条件下干燥40min，得耐污型瓷质抛光砖。所述抛光液为金刚石抛光液。所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：3混合，加入纳米铝粉质量15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
实例4
将高岭土，石英按质量比2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量1.0倍的长石和高岭土质量0.4倍的碳酸钙，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨3h后，过120目筛，得混合料；将混合料与水按质量比1：6混合，于温度为35℃，转速为280r/min的条件下，混合搅拌30min，得预处理混合料，将预处理混合料加入喷雾塔中，于温度为320℃，压力为2.0MPa的条件下，喷粉干燥，得配料，将配料移入模具中，将模具移入压力机中于压力为16MPa的条件下压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，于温度为220℃的条件下，干燥150min，得坯料，将坯料移入烧结炉中，于温度为1350℃的条件下，烧结2h后，冷却至室温，出料，得一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液按质量比1：15混合，于室温条件下浸泡5h后，将浸泡后的一次烧结砖移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥50min，得预备砖，将预备砖移入烧结炉，于温度为1500℃的条件下，烧结2h，得二次烧结砖，先将二次烧结砖与抛光液按质量比1：20混合浸泡，再将浸泡后的二次烧结砖进行抛光处理，得预处理二次烧结砖，将预处理二次烧结砖用去离子水洗涤5次后，移入干燥箱，于温度为150℃的条件下，干燥30min，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖用去离子水洗涤6次后，移入干燥箱，于温度为110℃的条件下干燥40min，得耐污型瓷质抛光砖。所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：15混合，超声振荡，即得1号处理液。所述抛光液为金刚石抛光液。
对比例：佛山某陶瓷有限公司生产的抛光砖。
将实例1至4所得抛光砖和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
在抛光砖表面涂抹墨水，15min后用抹布抹去，并用水冲洗，然后比较残留污渍颜色色调的深浅，来判断防污性能的好坏。具体检测结果为：
实例1所得抛光砖残留污渍颜色最浅，耐污效果最好；实例2的抛光砖残留污渍颜色比实例3和实例4所得的颜色深；实例3和实例4所得抛光砖残留污渍颜色差不多，耐污性能差异不大；对比例产品的残留污渍颜色最深，耐污性能最差。
由以上检测结果可知，本发明所得耐污型瓷质抛光砖具有优良的抗污性能。

Claims (2)

1.一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将高岭土，石英按质量比2：3～2：5混合于球磨机中，并加入高岭土质量0.5～1.0倍的长石和高岭土质量0.2～0.4倍的碳酸钙，球磨，过筛，得混合料；
（2）将混合料与水按质量比1：3～1：6混合搅拌，得预处理混合料，并将预处理混合料加入喷雾塔，喷粉干燥，得配料；
（3）将配料加入模具中，于压力机中压制成型，得预处理坯料，将预处理坯料移入干燥窑，干燥，得坯料；
（4）将坯料移入烧结炉，烧制成型，得预一次烧结砖，将一次烧结砖与1号处理液混合，浸泡，干燥，得预备砖，将预备砖移入烧结炉中，烧结，得二次烧结砖；所述1号处理液的制备方法为：将纳米二氧化硅与水按质量比1：10～1：15混合，超声振荡，即得1号处理液；
（5）将二次烧结砖于抛光液保护下进行抛光处理，洗涤，烘干，得预处理抛光砖，将预处理抛光砖与2号处理液混合，浸泡，将浸泡后的预处理抛光砖洗涤后于氧气气氛中，煅烧，洗涤，干燥，得耐污型瓷质抛光砖；所述2号处理液的制备方法为：将纳米铝粉和纳米镁粉按质量比1：2～1：3混合，加入纳米铝粉质量12～15倍的水，超声振荡，得2号处理液。
2.根据权利要求1所属的一种耐污型瓷质抛光砖的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述抛光液为金刚石抛光液，氧化铈抛光液或氧化硅抛光液中任意一种。
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