CN107840651B - 一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物及相关的浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物和相关的浆料，组合物中组份按重量百分比包括广东灰泥10‑20％；水洗瓷土10‑20％；高岭土8‑12％；滑石2‑5％；硅灰石1‑3％；氧化铝40‑60％。采用上述组合物制备的浆料，其烧成产品后强度高、烧成变形小、吸湿膨胀率小、耐热性高。

Description

一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物及相关的浆料
技术领域
本发明涉及卫生陶瓷制造领域，具体涉及一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物及相关的浆料。
背景技术
现有技术中，洁具生产坯体材料有两类，一类是VC瓷质材料浆料，一类是FC或FFC陶质材料浆料。其中，洁具生产以VC浆为主，FC、FFC浆主要用于生产尺寸较大及造型较特别的产品，这两类浆料都是以石英、高岭土为主要成份。上述的两种浆料存在两在问题，其一，VC浆吸水率小于0.5％，收缩偏大，变形大，生产出来的产品规整度不够，用于生产大尺寸、平、直、方、圆产品无法达到设计要求；其二，FC、FFC浆吸水率3-13％，产品强度低，由于产品含二氧化硅大于50％，易产生吸湿膨胀，产品易产生后期龟裂，当配方调整至不易龟裂时耐热耐冲击性又变差，使产品在使用及生产时容易因温差产生的应力而破裂。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物及相关的浆料，其烧成产品后强度高、浇成变形小、吸湿膨胀率小、耐热性高。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物，其组份按重量百分比包括：广东灰泥 10-20％；水洗瓷土10-20％；高岭土8-12％；滑石2-5％；硅灰石1-3％；氧化铝40-60％。
进一步地，经煅烧后的化学成份按重量百分比包括：氧化硅17.61-34.48％；氧化铝 48.18-74.94％；氧化钛0.09-0.17％；氧化铁0.3-0.56％；氧化钙0.52-1.46％；氧化镁0.83-2％；氧化钾0.48-0.92％；氧化钠0.12-0.23％；烧失2.8-5.11％。
进一步地，所述的氧化铝需经煅烧制备。
一种用于制备卫生陶瓷坯体的浆料，其组份按重量份包括：如权利要求1所述的一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物100份，水33-37份。
进一步地，所述的浆料去除自由水后的干份中，粒度在10微米以下的部分占总重量的 70-80％。
由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：
1、通过将氧化铝含量提升至40-60％，可以提高烧成产品的强度，因为氧化铝在高温 1200-1230℃烧结过程中形成莫来石晶相，而莫来石的强度和硬度非常高。提升氧化铝含量，莫来石晶相的含量也随之提高，从而提高了烧成产品的强度。
2、采用本组份及浆料，氧化铝在配方中起了骨架作用，使坯体烧成过程中抗弯曲能力变强。
3、采用本组份及浆料，由于不加石英，且二氧化硅、氧化钾、氧化钠含量较低，在降低了吸湿膨胀率的同时还改善了坯体因石英晶型转换时产生应力对产品耐热性能的影响，因此，采用本组份及浆料，烧成产品吸湿膨胀率低，改善了釉面的抗龟裂性能，同时耐热性高。
4、采用本组份及浆料，烧成产品由于强度高，可以适应恶劣的环境，在冷热温差大的地方有明显的优势。
5、组份中，硅灰石降低了熔融温度。
6、由于采用了较高比例的广东灰泥和水洗瓷土，使得在配方中氧化铝含量很高的情况下，保证了高塑造性，使坯体更易成型，且保证了生坯强度和修洗、运输、喷釉、装窑过程中，较薄的坯体不会破损。
7、氧化铝经煅烧后使用，避免生氧化铝和氢氧化铝溶解影响浆料性能。
8、浆料中干份粒度在10微米以下的部分占总重量的70-80％，使坯体烧成强度超过 VC、FC、FFC浆料，生产超大、超薄产品安全性能大大增加。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书和说明书中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
本发明的实施例中，用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物中，组份按重量百分比包括广东灰泥20％、水洗瓷土15％、高岭土10％、滑石3％、硅灰石2％和氧化铝50％。其中广东灰泥可以选用由清远市源泽陶瓷原料有限公司提供的灰泥；而水洗瓷土可以选用由福建科福材料有限公司提供的介福水洗泥。而氧化铝则可在制备前经过煅烧，从而避免生氧化铝和氢氧化铝溶解影响浆料性能。
将上述组合物与入水按100比35的质量份比例混合后(也可加入少许解胶剂)，在滚筒球磨的工艺条件下，球磨至浆料粒度在10微米以下的部分占总重量的70-80％。再以此制备的浆料以普通石膏模注浆成坯体，经干燥、上釉后在隧道窑、梭式窑内以1230-1300℃烧成，并在最高温保温2小时以上制成卫生洁具。
将上述浆料煅烧后检测化学成分，按重量百分比包括：氧化硅29.27％、氧化铝61.84％、氧化钛0.13％、氧化铁0.56％、氧化钙1.03％、氧化镁1.18％、氧化钾0.92％、氧化钠0.19％和烧失4.88％。表1为本发明实施例的浆料(简称高铝浆料)的化学成份与VC浆料和FFC浆料的化学成份对比表。
表1：本发明实施例中高铝浆料与VC浆料和FFC浆料化学成份对比表
名称 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O IL
高铝浆料 29.27％ 61.84％ 0.13％ 0.56％ 1.03％ 1.18％ 0.92％ 0.19％ 4.88％
VC浆料 62.10％ 23.55％ 0.1％ 1.08％ 0.77％ 0.25％ 3％ 0.44％ 7.8％
FFC浆料 64.87％ 26.4％ 0.14％ 0.83％ 0.51％ 0.71％ 1.81％ 0.65％ 5.1％
表2为上述高铝浆料的泥浆性能与VC浆料和FFC浆料的泥浆性能对比表。如表2所示，高铝浆料比重大于VC浆料和FFC浆料。其泥浆含水量小于VC浆料和FFC浆料。其吸浆速度与VC浆料和FFC浆料相当。其球磨细度远大于VC浆料和FFC浆料。其烧成弯曲小于FFC浆料，更小于VC浆料。其收缩率与FFC浆料相当，远小于VC浆料。其生坯强度大于VC浆料和 FFC浆料。
表2：本发明实施例中高铝浆料与VC浆料和FFC浆料泥浆性能对比表
VC浆料 FFC浆料 高铝浆料
比重(g/ml) 1.75-1.80 1.80-1.85 1.9-2.0
泥浆含水(％) 28.5-30 27.5-28.5 26-27
吸浆速度(mm/60min) 6--9 6--8 6--8
粒度(10微米) 55-65 50-65 70-80
烧成弯曲(mm) 20—25 8—12 6—10
收缩率 10.5-14％ 5-10％ 5-7％
生坯强度(N/mm2) 3--4 3--4 4--4.5
表3为本发明实施例上述高铝浆料烧成产品与VC浆料烧成产品和FFC浆料烧成产品性能对比。如表3所示，高铝浆料烧成产品强度大于VC浆料烧成产品更远大于FFC浆料烧成产品。其吸湿膨胀率小于VC浆料烧成产品，更远小于FFC浆料烧成产品。其耐热性高于VC浆料烧成产品和FFC浆料烧成产品。
表3：高铝浆料烧成产品与VC浆料烧成产品和FFC浆料烧成产品性能对比
Figure RE-GDA0001554543800000031
Figure RE-GDA0001554543800000041
本发明浆料配方中氧化铝含量提升至40-60％，可以提高烧成产品的强度，因为氧化铝在高温1200-1230℃烧结过程中形成莫来石晶相，而莫来石的强度和硬度非常高。提升氧化铝含量，莫来石晶相的含量也随之提高，从而提高了烧成产品的强度。本发明浆料烧成产品由于强度高，可以适应恶劣的环境，在冷热温差大的地方有明显的优势。而且氧化铝在配方中起了骨架作用，使坯体烧成过程中抗弯曲能力变强。本配方中，由于不加石英，且二氧化硅、氧化钾、氧化钠含量较低，在降低了吸湿膨胀率的同时还改善了坯体因石英晶型转换时产生应力对产品耐热性能的影响，因此，采用本组份及浆料，烧成产品吸湿膨胀率低，改善了釉面的抗龟裂性能，同时耐热性高。配方中，硅灰石降低了熔融温度。在本发明的配方中，由于采用了较高比例的广东灰泥和水洗瓷土，使得在配方中氧化铝含量很高的情况下，保证了高塑造性，使坯体更易成型，且保证了生坯强度和修洗、运输、喷釉、装窑过程中，较薄的坯体不会破损。氧化铝经煅烧后使用，避免生氧化铝和氢氧化铝溶解影响浆料性能。浆料中干份粒度在10微米以下的部分占总重量的70-80％，使坯体烧成强度超过VC、FC、FFC浆料，生产超大、超薄产品安全性能大大增加。
上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物，其特征是，其组份按重量百分比包括：广东灰泥10-20％；水洗瓷土10-20％；高岭土8-12％；滑石2-5％；硅灰石1-3％；氧化铝40-60％；其经煅烧后的化学成份按重量百分比包括：氧化硅17.61-34.48％；氧化铝48.18-74.94％；氧化钛0.09-0.17％；氧化铁0.3-0.56％；氧化钙0.52-1.46％；氧化镁0.83-2％；氧化钾0.48-0.92％；氧化钠0.12-0.23％；烧失2.8-5.11％。
2.如权利要求1所述的一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物，其特征是，所述的氧化铝需经煅烧制备。
3.一种用于制备卫生陶瓷坯体的浆料，其特征是，其组份按重量份包括：如权利要求1或2所述的一种用于制备卫生陶瓷坯体用浆料的组合物100份，水33-37份。
4.如权利要求3所述的一种用于制备卫生陶瓷坯体的浆料，其特征是，所述的浆料去除自由水后的干份中，粒度在10微米以下的部分占总重量的70-80％。
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