CN108424114B - 一种室内装饰环保陶瓷砖及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室内装饰环保陶瓷砖及其制造方法，该陶瓷砖由下到上依次包括胚层，釉层和光触媒层，釉层覆合在胚层上，光触媒层粘接在釉层上；所述的光触媒层各原料的质量百分比为：铌酸盐5‑8.5％、改性斑脱土30‑40％、虫胶10‑20％、聚氨酯树脂25‑40％，丙三醇5‑10％；光触媒层采用的是铌酸盐插层进入改性斑脱土的层格间，从而增加了铌酸盐的比表面积，在光照下，铌酸盐与空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC反应，从而降解掉空气中的有害有机物质，起到净化空气的作用。

Description

一种室内装饰环保陶瓷砖及其制造方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种室内装饰环保陶瓷砖及其制造方法。
背景技术
人们每天平均大约有80％以上的时间在室内度过，随着生产和生活方式的更加现代化，更多的工作和文娱体育活动都可在室内进行，这样人们的室内活动时间就更多，甚至高达93％以上。因此，室内空气质量对人体健康的关系就显得更加密切更加重要。
随着室内越来越多地使用复合板材制造的家具、地板，室内装修使用的材料越来越复杂，在家居装饰中，大量使用涂料、墙纸和复合地板，在这些材料中，不可避免的含有甲醛、VOC等有害物质，这些有害物质会慢慢挥发至空气中，对人的身体造成很大伤害。因此研究出环保装饰材料，尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室内装饰环保陶瓷砖及其制造方法，制备的陶瓷砖净化空气能力强，安全环保。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种室内装饰环保陶瓷砖，该陶瓷砖由下到上依次包括胚层，釉层和光触媒层，釉层覆合在胚层上，光触媒层粘接在釉层上；
所述的光触媒层各原料的质量百分比为：铌酸盐5-8.5％、改性斑脱土 30-40％、虫胶10-20％、聚氨酯树脂25-40％，丙三醇5-10％。
进一步，所述的胚层1各原料的质量百分比为：改性斑脱土:60-70％、蛭石:3-8％、石灰石:3-8％、生石灰:5-10％、Al2O3:5-10％、增稠剂:2-5％、消泡剂:1-2.5％、分散剂:0.5-0.8％、流平剂:0.2-0.6％,余量为水。
进一步，所述的釉层各原料的质量百分比为：改性斑脱土:45-60％、纳米二氧化硅:5-10％、活性炭:4-8％、羟甲基纤维素钠:6-10％、表面活性剂:3-5％、增稠剂:0.5-1.5％、消泡剂:1-2.5％、分散剂:0.4-0.6％、流平剂:0.2-0.6％,余量为水。
进一步，所述的铌酸盐为Na4Nb6O17、KNb3O8、BiMNbO7中的一种或两种。
进一步，所述的改性斑脱土的制备方法：将斑脱土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为15-20％的斑脱土溶液，边搅拌边加入35-40％的浓硝酸溶液，待斑脱土溶液的pH为2.2-2.6时，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量斑脱土溶液的pH为2.2-2.6时，将酸化的斑脱土溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为80-85℃下，超声5min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，待淋洗滤液的pH在3min内保持在6.2-7.0时停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在700-1000℃下煅烧6-8h，粉碎过筛即得活化的改性斑脱土。
一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、制备陶瓷砖坯：将胚层各原料加入到球磨机中，加入水，研磨4-5h后得到泥浆，将泥浆通入除铁池除去铁屑，除去铁屑后的泥浆在温度为20-25℃，湿度为70-80％的环境中进行第一次陈腐2-3天，接着送入喷雾干燥床进行干燥制粒，得到粒径为0.3-0.8mm的粉颗粒，进行二次陈腐1天后，送入压砖机在 80-90MPa下压制成型，得到的砖坯送入窑中进行第一次烧制，得到砖坯；
S2、淋釉：将步骤S1制备的砖坯放入传送带，喷洒上温水，自然垂直淋釉，得到釉坯，保温；
S3、制备复合膜：将铌酸盐和改性斑脱土加入到螺杆挤出机中，在120-130℃下进行熔融15-20min后，接着加入虫胶、聚氨酯树脂和丙三醇，在160-170℃继续熔融反应10min,挤出的复合材料经拉伸成复合膜，保温；
S4、粘接：将S3制备的复合膜与釉坯进行贴合，接着采用压印机进行压花，复合膜与釉坯粘接并装饰；
S5、烧成：将装饰后的砖坯送至窑中进行二次烧制，得到瓷砖成品。
进一步，步骤S1所述的砖坯含水率低于0.4％。
进一步，步骤S2所述的保温温度为50-60℃；步骤S3所述的保温温度为80-90℃。
进一步，步骤S1所述的第一次烧制温度为1080-1100℃，烧成周期为 15-25min；步骤S5所述的二次烧制温度为1100-1130℃，烧成周期为40-60min。
进一步，步骤S5所述的瓷砖成品的吸水率小于0.25％。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种室内装饰环保陶瓷砖，该室内装饰环保陶瓷砖为陶瓷砖，该陶瓷砖由下到上依次包括胚层，釉层和光触媒层，釉层覆合在胚层上，光触媒层粘接在釉层上；光触媒层采用的是铌酸盐插层进入改性斑脱土的层格间，从而增加了铌酸盐的比表面积，在光照下，铌酸盐与空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等反应，从而降解掉空气中的有害有机物质，起到净化空气的作用；
(2)改性斑脱土通过对普通斑脱土进行酸化和高温活化，从而除去了斑脱土结构层中的杂质，疏通了斑脱土的孔隙，便于铌酸盐插层进入斑脱土的层格间；另外在胚层和釉层中均以改性斑脱土为基体，使得整块陶瓷砖具有良好的吸附性，可有效的吸附空气中的氡气，进一步的净化空气；
(3)本发明的提供的一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法科学合理，制备出的陶瓷砖保持了瓷砖表面的光泽，吸水率低，耐候性好，大大提高了提高了瓷砖的使用寿命，可以广泛应用于客厅、卫浴间、厨房、阳台等的墙面和地面，是一种较佳的室内装饰环保陶瓷砖，市场前景广阔。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种室内装饰环保陶瓷砖的结构示意图；
1-胚层，2-釉层，3-光触媒层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，一种室内装饰环保陶瓷砖，该室内装饰环保陶瓷砖为陶瓷砖，由下到上依次包括胚层1，釉层2和光触媒层3，釉层2覆合在胚层1上，光触媒层3粘接在釉层2上；
所述的胚层1各原料的质量百分比为：改性斑脱土:60％、蛭石:5％、石灰石:5％、生石灰:10％、Al2O3:5％、增稠剂:2％、消泡剂:1％、分散剂:0.8％、流平剂:0.2％, 余量为水；
所述的釉层2各原料的质量百分比为：改性斑脱土:60％、纳米二氧化硅:5％、活性炭:8％、羟甲基纤维素钠:6％、表面活性剂:3％、增稠剂:0.5％、消泡剂:2.5％、分散剂:0.6％、流平剂:0.6％,余量为水；
所述的改性斑脱土的制备方法：将斑脱土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为15％的斑脱土溶液，边搅拌边加入40％的浓硝酸溶液，检测斑脱土溶液的pH为2.4，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量斑脱土溶液的pH为2.4，将酸化的斑脱土溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为80℃下，超声5min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，待淋洗滤液的pH在3min 内保持在6.4，停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在700℃下煅烧8h，粉碎过筛即得活化的改性斑脱土。
所述的光触媒层3各原料的质量百分比为：Na4Nb6O176％、改性斑脱土35％、虫胶15％、聚氨酯树脂35％，丙三醇9％；
一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、制备陶瓷砖坯：将胚层1各原料加入到球磨机中，加入水，研磨4h后得到泥浆，将泥浆通入除铁池除去铁屑，除去铁屑后的泥浆在温度为22℃，湿度为75％的环境中进行第一次陈腐2天，接着送入喷雾干燥床进行干燥制粒，得到粒径为0.5mm的粉颗粒，进行二次陈腐1天后，送入压砖机在80MPa下压制成型，得到的砖坯送入窑中进行第一次烧制，得到含水率低于0.4％的砖坯；
S2、淋釉：将步骤S1制备的砖坯放入传送带，喷洒上温度为50℃的温水，自然垂直淋釉，得到釉坯，在50℃下进行保温；
S3、制备复合膜：将铌酸盐和改性斑脱土加入到螺杆挤出机中，在125℃下进行熔融16min后，接着加入虫胶、聚氨酯树脂和丙三醇，在160℃继续熔融反应10min,挤出的复合材料经拉伸成复合膜，在80℃进行保温；
S4、粘接：将S3制备的复合膜与釉坯进行贴合，接着采用压印机进行压花，复合膜与釉坯粘接并装饰；
S5、烧成：将装饰后的砖坯送至窑中进行二次烧制，烧制温度为1100℃，烧成周期为40min，得到瓷砖成品，瓷砖成品的吸水率小于0.25％。
实施例2
所述的胚层1各原料的质量百分比为：改性斑脱土:70％、蛭石:3％、石灰石:3％、生石灰:5％、Al2O3:5％、增稠剂:2％、消泡剂:1％、分散剂:0.5％、流平剂:0.2％, 余量为水；
所述的釉层2各原料的质量百分比为：改性斑脱土:45％、纳米二氧化硅:10％、活性炭:8％、羟甲基纤维素钠:6％、表面活性剂:5％、增稠剂:0.5％、消泡剂:1％、分散剂:0.6％、流平剂:0.6％,余量为水；
所述的改性斑脱土的制备方法：同实施例1
所述的光触媒层3各原料的质量百分比为：BiMNbO77％、改性斑脱土30％、虫胶15％、聚氨酯树脂38％，丙三醇10％；
一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法，同实施例1
实施例3
所述的胚层1各原料的质量百分比为：改性斑脱土:65％、蛭石:4％、石灰石:3.5％、生石灰:6％、Al2O3:6％、增稠剂:3％、消泡剂:2.5％、分散剂:0.8％、流平剂:0.2％,余量为水；
所述的釉层2各原料的质量百分比为：改性斑脱土:50％、纳米二氧化硅7％、活性炭:8％、羟甲基纤维素钠:10％、表面活性剂:3％、增稠剂:1.0％、消泡剂:2％、分散剂:0.5％、流平剂:0.5％,余量为水；
所述的改性斑脱土的制备方法：同实施例1
所述的光触媒层3各原料的质量百分比为：KNb3O83％、BiMNbO75.5％、改性斑脱土40％、虫胶20％、聚氨酯树脂25％，丙三醇6.5％；
一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法，同实施例1；
实施例4
胚层1，釉层2以及改性斑脱土的制备方法同实施例1，没有光触媒层3，
一种室内装饰环保陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备陶瓷砖坯：将胚层1各原料加入到球磨机中，加入水，研磨5h后得到泥浆，将泥浆通入除铁池除去铁屑，除去铁屑后的泥浆在温度为25℃，湿度为70％的环境中进行第一次陈腐2天，接着送入喷雾干燥床进行干燥制粒，得到粒径为0.7mm的粉颗粒，进行二次陈腐2天后，送入压砖机在90MPa下压制成型，得到的砖坯送入窑中进行第一次烧制，得到含水率低于0.4％的砖坯；
S2、淋釉：将步骤S1制备的砖坯放入传送带，喷洒上温度为55℃的温水，自然垂直淋釉，得到釉坯；
S3、烧成：将釉坯送至窑中进行二次烧制，烧制温度为1100℃，烧成周期为30min，得到瓷砖成品，瓷砖成品的吸水率小于0.25％。
实施例5
同实施例1，除了光触媒层3中不添加铌酸盐；
光触媒层3各原料的质量百分比为：改性斑脱土35％、虫胶18％、聚氨酯树脂40％，丙三醇7％；
对本实施例1-5得到的陶瓷砖进行甲醛去除率的检测。按照QB/T 2761-2006 室内空气净化产品净化效果测定方法进行检测：
在试验屋1-5中分别对应铺上实施例1-5中制得的5块0.64m2的的陶瓷砖，然后向试验屋1-5中分别滴入0.50μL的甲醛后立即关闭门；开启试验屋1-5 中的风扇，使舱内空气与甲醛混匀，约5min后关闭风扇，1-5号试验屋内空气采样，测得1-5号试验屋中甲醛的浓度分别为0.51mg/m3，0.49mg/m3， 0.55mg/m3，0.52mg/m3，0.51mg/m3；开启试验屋1-5中的50w的日光灯，光照 48小时后，测得1-5号试验屋中甲醛的浓度分别为0.055mg/m3，0.056mg/m3，0.050mg/m3，0.48mg/m3，0.45mg/m3；1-5号试验屋中甲醛的分解率分别为 89.22％,88.57％，90.91％，7.69％，11.76％。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种室内装饰环保陶瓷砖，其特征在于：该陶瓷砖由下到上依次包括胚层(1)，釉层(2)和光触媒层(3)，釉层(2)覆合在胚层(1)上，光触媒层(3)粘接在釉层(2)上；
所述的胚层(1)各原料的质量百分比为：改性斑脱土:60-70％、蛭石:3-8％、石灰石:3-8％、生石灰:5-10％、Al2O3:5-10％、增稠剂:2-5％、消泡剂:1-2.5％、分散剂:0.5-0.8％、流平剂:0.2-0.6％,余量为水；
所述的釉层(2)各原料的质量百分比为：改性斑脱土:45-60％、纳米二氧化硅:5-10％、活性炭:4-8％、羟甲基纤维素钠:6-10％、表面活性剂:3-5％、增稠剂:0.5-1.5％、消泡剂:1-2.5％、分散剂:0.4-0.6％、流平剂:0.2-0.6％,余量为水；
所述的光触媒层(3)各原料的质量百分比为：铌酸盐5-8.5％、改性斑脱土30-40％、虫胶10-20％、聚氨酯树脂25-40％，丙三醇5-10％；所述的铌酸盐为BiMNbO7；
所述的改性斑脱土的制备方法：将斑脱土加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为15-20％的斑脱土溶液，边搅拌边加入35-40％的浓硝酸溶液，待斑脱土溶液的pH为2.2-2.6时，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量斑脱土溶液的pH为2.2-2.6时，将酸化的斑脱土溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为80-85℃下，超声5min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，待淋洗滤液的pH在3min内保持在6.2-7.0时停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在700-1000℃下煅烧6-8h，粉碎过筛即得活化的改性斑脱土；
所述的室内装饰环保陶瓷砖的制备方法包括如下步骤：
S1、制备陶瓷砖坯：将胚层(1)各原料加入到球磨机中，加入水，研磨4-5h后得到泥浆，将泥浆通入除铁池除去铁屑，除去铁屑后的泥浆在温度为20-25℃，湿度为70-80％的环境中进行第一次陈腐2-3天，接着送入喷雾干燥床进行干燥制粒，得到粒径为0.3-0.8mm的粉颗粒，进行二次陈腐1天后，送入压砖机在80-90MPa下压制成型，得到的砖坯送入窑中进行第一次烧制，得到砖坯；
S2、淋釉：将步骤S1制备的砖坯放入传送带，喷洒上温水，自然垂直淋釉，得到釉坯，保温；
S3、制备复合膜：将铌酸盐和改性斑脱土加入到螺杆挤出机中，在120-130℃下进行熔融15-20min后，接着加入虫胶、聚氨酯树脂和丙三醇，在160-170℃继续熔融反应10min,挤出的复合材料经拉伸成复合膜，保温；
S4、粘接：将S3制备的复合膜与釉坯进行贴合，接着采用压印机进行压花，复合膜与釉坯粘接并装饰；
S5、烧成：将装饰后的砖坯送至窑中进行二次烧制，得到瓷砖成品，瓷砖成品的吸水率小于0.25％；
其中，步骤S1所述的砖坯含水率低于0.4％；步骤S1所述的第一次烧制温度为1080-1100℃，烧成周期为15-25min；步骤S2所述的保温温度为50-60℃；步骤S3所述的保温温度为80-90℃；步骤S5所述的二次烧制温度为1100-1130℃，烧成周期为40-60min；
所述的改性斑脱土通过对普通斑脱土进行酸化和高温活化，从而除去了斑脱土结构层中的杂质，疏通了斑脱土的孔隙，便于铌酸盐插层进入斑脱土的层格间；另外在胚层和釉层中均以改性斑脱土为基体，使得整块陶瓷砖具有良好的吸附性，可有效的吸附空气中的氡气，进一步的净化空气。
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