CN108892496A - 一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高吸放湿量的陶瓷砖，所述调湿陶瓷砖包括坯体层和釉层，其中坯体层按原料重量百分比计为：调湿原料60～80％、球土3～20％、硼砂5～15％、气相白炭黑0.5～4％、添加剂0.3～1.5％，釉层按重量百分比包括：35～50％SiO2、4～10％Al2O3、18～32％B2O3、3～12％Li2O、6～13％Na2O、2～5％K2O、0.5‑3％CaCO3。本发明通过对调湿陶瓷砖料浆进行高能湿法球磨，使料浆中调湿原料颗粒变细、显露出更多的纳米级调湿孔洞，从而制备出丰富的、具备调湿功能的纳米孔洞坯体，使调湿陶瓷砖的调湿性能显著提高；同时，本发明还公开了该陶瓷砖的制备方法，其制备工艺步骤简单，可控性强，生产效率高，有利于大规模工业化生。

Description

一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷技术领域，特别涉及一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
室内湿度和人类健康息息相关，为了调节室内湿度、使人生活在合适的湿度环境下，调湿功能及调湿功能材料进入人们的视野。调湿设备调湿由于是一种被动的湿度调节方式、需要人的主观干预运行，且运行过程中耗能，所以不是一种理想的调湿方式。调湿陶瓷不仅仅具有丰富的装饰功能，而且可以根据空气中的湿度变化主动地调节空气中的湿度，使得室内空气的湿度保持在人体舒适的范围内，因此调湿陶瓷具有广阔的应用市场及价值。
到目前为止，有关调湿陶瓷砖的制备专利有：“一种具有调湿功能陶瓷墙面砖及其制备方法”(CN103172401A)、“一种含有陶瓷抛光废渣的呼吸砖及制备方法”(CN105439548A)、“一种建筑节能型被动调湿功能陶瓷砖及其生产方法”(CN104609830A)、“一种具有高调湿减害功能的硅藻土呼吸砖及其生产方法”(CN105439547A)、“一种具有调湿功能的复合轻质陶瓷生态建材及其制备方法”(CN104150948A)、“一种利用抛光废渣制备呼吸砖的工艺”(CN104003755A)等。这些专利制备的调湿砖虽然都具备调湿的作用，但是其调湿性能参差不齐、吸湿量均小于400g/m2，且其抗折强度普遍低于10MPa。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷及其制备方法。
本发明所采取的技术方案为：一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖，所述调湿陶瓷砖包括坯体层和釉层，所述坯体层的原料重量百分比为：
进一步地，所述釉层的原料重量百分比为：
进一步地，所述调湿原料为硅藻土、蛭石、粉煤灰、沸石、火山泥、浮石中的一种或几种组合。
进一步地，所述添加剂为仙水、聚羧酸钠盐、三聚磷酸钠中的一种或几种组合。
一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，包含以下工艺步骤：
(1)按照重量百分比将调湿原料、硼砂、水与添加剂混合搅拌均匀，然后将混合物放入球磨机中球磨至细度为0.3以下的浆料，并将球磨好后的浆料过250目筛，然后将过筛后的浆料放入纳米砂磨机中湿法高能研磨，得到超细浆料A；
(2)按照重量百分比将球土、气相白炭黑与水混合搅拌均匀，然后将其放入球磨机中球磨至细度0.3以下的浆料，并将球磨好后的浆料过250目筛，制得浆料B；
(3)将浆料A与浆料B混合，采用高速搅拌机将其搅拌均匀后，经除铁、喷雾造粒后，得到坯体粉料，然后将坯体粉料置于压机中压制成型，干燥后得到干燥坯体层；
(4)按照重量百分比将釉层的原料混合均匀，然后湿法球磨后得到低温釉料，向步骤(3)中制得的干燥坯体层表面喷涂90～140g/m2低温釉料，制得低温薄釉层；
(5)向步骤(4)中制得的低温薄釉层上印刷或喷涂装饰图案，然后经窑炉一次烧成，最终制得高吸放湿量的调湿陶瓷砖。
进一步地，步骤(1)所述的超细浆料A中固体含量为45～55wt％，且浆料粒度D50<0.35μm。
进一步地，一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法中所述超细浆料A中的水份重量百分比为10～18％。
进一步地，一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法中所述低温釉料的固含量为55～65％。
进一步地，一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法中的陶瓷砖的烧结温度为650～850℃，保温时间为10～40min。
本发明的有益效果为：(1)本发明中添加了硼砂，硼砂能有效降低高温熔体粘度，从而降低调湿陶瓷砖的烧成温度，低的烧成温度能够确保调调湿砖原料的纳米调湿孔洞不被高温液相所堵塞，因此使得调湿陶瓷砖成品具有湿容量大、吸收湿响应速度快等特点；本发明中添加了气相白炭黑，气相白炭黑是一种纳米级无机材料，具有比表面积大、表面吸附力强、表面能大、分散性好的优点，并且气相白炭黑能在干燥过程中与坯体中的水及含钙矿物反应生成的针状结构的水化硅酸钙，针状结构的水化硅酸钙能够有效地提高坯体的强度；本发明中添加的球土，球土能够有效地提高浆料的流动性；
(2)本发明通过对调湿陶瓷砖浆料进行高能湿法球磨，将浆料中固体颗粒变细并显露出更多的纳米级调湿孔洞，使得调湿陶瓷砖的调湿性能显著提高；本发明制备工艺步骤简单，可控性强，生产效率高，利于大规模工业化生产。
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
一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷墙砖，包括坯体层和釉层。所述坯体层按原料重量百分比计具有如下组分：30％的粉煤灰、30％的沸石、20％的球土、15％的硼砂、4％的气相白炭黑、1.0％的聚羧酸钠盐，所述釉层按重量百分比包括如下化学成分：50％的SiO2、4％的Al2O3、32％的B2O3、3％的Li2O、6％的Na2O、2％的K2O、3％的CaCO3。
制备方法：
1)将调湿原料、硼砂、水与添加剂混合搅拌后，置于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛、放入纳米砂磨机中湿法高能研磨得D50大于0.2微米、小于0.35微米、固含量为55％超细浆料A；
2)浆球土、气相白炭黑与水混合搅拌，至于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛，得到固含量为55％浆料B；
3)将浆料A和浆料B混合，采用高速搅拌机搅拌均匀后，经除铁、喷雾造粒，得到含水率为10％坯体粉料，最后将坯体粉料置于压机中压制成型及干燥后得干燥坯体层；
4)将釉层各原料组分混合均匀并湿法球磨后得固含量为65％的低温釉料，喷涂90g/m2釉料于步骤3)所得的干燥坯体层，得低温薄釉层；
5)在步骤4)所得的薄釉层上印刷装饰图案层，经窑炉一次烧成，烧成温度为850℃、保温时间为10min，得高吸放湿量调湿砖成品。
实施例2
一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷墙砖，包括坯体层和釉层。所述坯体层按原料重量百分比计具有如下组分：80％的火山灰、3％的球土、13％的硼砂、2.5％的气相白炭黑、1.5％的仙水，所述釉层按重量百分比包括如下化学成分：35％的SiO2、10％的Al2O3、32％的B2O3、12％的Li2O、6％的Na2O、4.5％的K2O、0.5％的CaCO3。
制备方法：
1)将调湿原料、硼砂、水与添加剂混合搅拌后，置于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛、放入纳米砂磨机中湿法高能研磨得D50大于0.1微米、小于0.2微米、固含量为50％超细浆料A；
2)浆球土、气相白炭黑与水混合搅拌，至于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛，得到固含量为50％浆料B；
3)将浆料A和浆料B混合，采用高速搅拌机搅拌均匀后，经除铁、喷雾造粒，得到含水率为15％坯体粉料，最后将坯体粉料置于压机中压制成型及干燥后得干燥坯体层；
4)将釉层各原料组分混合均匀并湿法球磨后得固含量为60％的低温釉料，喷涂115g/m2釉料于步骤3)所得的干燥坯体层，得低温薄釉层；
5)在步骤4)所得的薄釉层上印刷装饰图案层，经窑炉一次烧成，烧成温度为750℃、保温时间为20min，得高吸放湿量调湿砖成品。
实施例3
一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷墙砖，包括坯体层和釉层。所述坯体层按原料重量百分比计具有如下组分：40％的火山灰、34％的浮石、14％的球土、10％的硼砂、0.5％的气相白炭黑、1.0％的仙水和0.5％的三聚磷酸钠，所述釉层按重量百分比包括如下化学成分：45％的SiO2、8％的Al2O3、25％的B2O3、10％的Li2O、6％的Na2O、5％的K2O、1％的CaCO3。
制备方法：
1)将调湿原料、硼砂、水与添加剂混合搅拌后，置于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛、放入纳米砂磨机中湿法高能研磨得D50小于0.1微米、固含量为50％超细浆料A；
2)浆球土、气相白炭黑与水混合搅拌，至于球磨机中球磨至细度为0.3以下，将浆料过250目筛，得到固含量为50％浆料B；
3)将浆料A和浆料B混合，采用高速搅拌机搅拌均匀后，经除铁、喷雾造粒，得到含水率为18％坯体粉料，最后将坯体粉料置于压机中压制成型及干燥后得干燥坯体层；
4)将釉层各原料组分混合均匀并湿法球磨后得固含量为55％的低温釉料，喷涂140g/m2釉料于步骤3)所得的干燥坯体层，得低温薄釉层；
5)在步骤4)所得的薄釉层上印刷装饰图案层，经窑炉一次烧成，烧成温度为650℃、保温时间为40min，得高吸放湿量调湿砖成品。
将实施例1～3制备得的成品进行调湿性能及抗折强度测试，其测试结果如下表1所示。
表1调湿性能及抗折强度测试数据
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做的等效变化均应属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖，其特征在于，所述调湿陶瓷砖包括坯体层和釉层，所述坯体层的原料重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖，其特征在于，所述釉层的原料重量百分比为：
3.根据权利要求1所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖，其特征在于，所述调湿原料为硅藻土、蛭石、粉煤灰、沸石、火山泥、浮石中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖，其特征在于，所述添加剂为仙水、聚羧酸钠盐、三聚磷酸钠中的一种或几种组合。
5.一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包含以下工艺步骤：
(1)按照重量百分比将调湿原料、硼砂、水与添加剂混合搅拌均匀，然后将混合物放入球磨机中球磨至细度为0.3以下的浆料，并将球磨好后的浆料过250目筛，然后将过筛后的浆料放入纳米砂磨机中湿法高能研磨，得到超细浆料A；
(2)按照重量百分比将球土、气相白炭黑与水混合搅拌均匀，然后将其放入球磨机中球磨至细度0.3以下的浆料，并将球磨好后的浆料过250目筛，制得浆料B；
(3)将浆料A与浆料B混合，采用高速搅拌机将其搅拌均匀后，经除铁、喷雾造粒后，得到坯体粉料，然后将坯体粉料置于压机中压制成型，干燥后得到干燥坯体层；
(4)按照重量百分比将釉层的原料混合均匀，然后湿法球磨后得到低温釉料，向步骤(3)中制得的干燥坯体层表面喷涂90～140g/m2低温釉料，制得低温薄釉层；
(5)向步骤(4)中制得的低温薄釉层上印刷或喷涂装饰图案，然后经窑炉一次烧成，最终制得高吸放湿量的调湿陶瓷砖。
6.根据权利要求5所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的超细浆料A中固体含量为45～55wt％，且浆料粒度D50<0.35μm。
7.根据权利要求5所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述超细浆料A中的水份重量百分比为10～18％。
8.根据权利要求5所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述低温釉料的固含量为55～65％。
9.根据权利要求5所述的一种具有高吸放湿量的调湿陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述陶瓷砖的烧结温度为650～850℃，保温时间为10～40min。
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