CN108975874A - 一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的。本发明通过在陶瓷砖坯体表面设置具有装饰效果的致密层和在其底面设置中间层和发泡陶瓷层，使该陶瓷砖可一次发泡烧成且兼具有隔热保温、耐老化等复合功能，同时具有良好的装饰效果。本发明还公开了该陶瓷砖的制备方法，其采用分层布料的方式，实现了发泡陶瓷的表面装饰，使陶瓷砖在具有装饰效果的前提下具备了隔热保温的功能。同时，采用一次烧成工艺，通过低温料高温烧结连接，较传统的粘结方式具有不易老化，经久耐用等优势。且生产的成本低，工艺过程简单，易于产业化。

Description

一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种装饰建材，特别涉及一种复合功能陶瓷砖。
背景技术
发泡陶瓷是一种多孔轻质建筑材料，具有保温和隔音的功能。由于发泡陶瓷对原料要求较低，包括各种低品位原料、尾矿和工业废料等，对环境保护有积极的意义，目前发泡陶瓷被广泛的关注。如中国专利CN107935629A公开了一种发泡陶瓷胚料，原料组成中包括10～20份粉煤灰，所得发泡陶瓷材料，具有耐火隔热功能。中国专利CN107759246A公开了一种发泡陶瓷及其制备方法，其组成包括65～80％的高硅尾矿粉，其制备过程包括混料、造粒、装匣钵、烧成等。中国专利CN104529510A公开了一种发泡陶瓷的制备方法，将煤粉掺入发泡陶瓷坯料中，经干法粉磨、造粒、高温烧结和冷却等过程制备了发泡陶瓷。
由于发泡陶瓷在装饰效果方面不尽人意，目前发泡陶瓷主要应用作建筑墙体材料。随着应用领域的不断扩展，对发泡陶瓷的装饰性的研究也得到了一定的关注。中国专利CN106284828A公开了一种发泡陶瓷复合墙板，包括发泡陶瓷板和外侧饰面，其中发泡陶瓷板和外侧饰面通过支架组件连接固定，发泡陶瓷板和外侧饰面连接面喷涂有硬泡聚氨酯，形成复合一体化墙板。但聚氨酯属有机材料，在长期使用过程中易发生老化、脱落等问题。中国专利CN106013657A公开了一种发泡陶瓷保温装饰板的制作方法，采用水泥类粘结剂将装饰面与发泡陶瓷保温板直接粘合在一起，使得装饰面板与保温板之间无缝连接。由于粘结剂需要较长时间的凝结过程，导致制备时间周期较长。
中国专利CN105693282A公开了一种发泡陶瓷装饰板及其制备方法，将装饰砂浆直接涂于发泡陶瓷的表面上，制成一体化的预制件，使用该发泡陶瓷装饰板后，无需对墙面进行刮涂或喷涂装饰砂浆，操作方便，可有效提高工程的施工效率。中国专利CN107283608A和CN106396717A分别公开了发泡陶瓷的装饰及相关设备，主要在发泡陶瓷表面直接喷淋或刮涂无机胶凝材料或者腻子粉，再通过丝网印刷或喷墨打印图案装饰。但该法制备的具有装饰效果的发泡砖防污性能较差。中国专利CN103643771A公开了一种陶瓷保温装饰板及其制作方法，采用两次烧成，包括对发泡陶瓷板进行第一次烧成，再切割，使发泡陶瓷板表面及背面呈孔洞状，在第一次烧成后的发泡陶瓷板的表面致密防护层，防护层的内侧与发泡陶瓷板表面孔洞呈互嵌结构连接，第二次烧成，使防护层与发泡陶瓷板呈互嵌结构连接形成一体。但该法采用两次烧成的方式，工艺过程复杂，且能耗相对较高。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种复合功能陶瓷砖，其具有良好的装饰效果，同时提供该陶瓷砖的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的。
作为上述方案的进一步改进，所述致密层的厚度为5～8mm。
作为上述方案的进一步改进，所述中间层为低温料连接层。
作为上述方案的进一步改进，所述中间层的化学成分按重量百分比计包括50～52％的SiO2、9～12％的Al2O3、0.09～0.11％的Fe2O3、0.05～0.07％的TiO2、15～17％的CaO、6～12％的MgO、4～8％的K2O、2～5％的Na2O和4～5％的烧失。
作为上述方案的进一步改进，所述中间层的厚度为2～4mm。
作为上述方案的进一步改进，所述发泡陶瓷层的原料组分按重量份计包括陶瓷抛光废渣40～60份、建筑废料10～20份、粉煤灰10～15份、粘土12～16份、废玻璃粉8～15份、铝废渣10～12份。
一种如上所述的具有装饰效果的复合功能陶瓷砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)按中间层的化学成分和发泡陶瓷砖层的原料组分分别按配料、球磨、喷墨造粒流程制备中间层粉料和发泡陶瓷层粉料，备用；
2)用普通抛光砖用陶瓷粉料制备得带有装饰图案的生坯，备用；
3)取耐火匣钵，在匣钵底部铺设一层工业氧化铝粉，后铺设废纸，再将步骤2)所得生坯具有装饰图案的一面朝下放入匣钵中，得致密层，然后在生坯上均匀布施一层步骤1)所得的中间层粉料，得中间层，再将步骤1)所得的发泡陶瓷层粉料装填进匣钵中，得发泡陶瓷层；
4)将步骤3)装填好的匣钵推入隧道窑中高温烧成，待冷却后将匣钵中的陶瓷砖取出，切割，然后将致密层朝上进行抛光处理，得到具有装饰效果的复合功能陶瓷砖成品。
作为上述方案的进一步改进，步骤1)中所述中间层粉料和发泡陶瓷层粉料的含水率均控制在6～9％范围内。
作为上述方案的进一步改进，步骤3)所述工业铝粉的中位径为300～500μm。
作为上述方案的进一步改进，步骤4)中高温烧成的烧成最高温度为1180～1250℃，最高温度保温时间为2～6h。
本发明的有益效果是：
本发明通过在陶瓷砖坯体表面设置具有装饰效果的致密层和在其底面设置中间层和发泡陶瓷层，使该陶瓷砖可一次发泡烧成且兼具有隔热保温、耐老化等复合功能，同时具有良好的装饰效果。
本发明的制备方法采用分层布料的方式，实现了发泡陶瓷的表面装饰，使陶瓷砖在具有装饰效果的前提下具备了隔热保温的功能。同时，采用一次烧成工艺，通过低温料高温烧结连接，较传统的粘结方式具有不易老化，经久耐用等优势。且生产的成本低，工艺过程简单，易于产业化。
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
一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的，其厚度为5mm。
中间层为低温料连接层，其厚度为4mm，其化学成分按重量百分比计包括50％的SiO2、12％的Al2O3、0.09％的Fe2O3、0.07％的TiO2、16％的CaO、8.5％的MgO、4.3％的K2O、4.04％的Na2O和5％的烧失。发泡陶瓷层的原料组分按重量份计包括陶瓷抛光废渣45份、建筑废料10份、粉煤灰12份、粘土10份、废玻璃粉12份、铝废渣11份。
制备方法：
1)按中间层的化学成分和发泡陶瓷砖层的原料组分分别按配料、球磨、喷墨造粒流程制备中间层粉料和发泡陶瓷层粉料，并控制两种粉料的含量率均为6％，备用；
2)用普通抛光砖用的不同呈色的陶瓷粉料制备得带有装饰图案的生坯，备用；
3)取耐火匣钵，在匣钵底部铺设一层中位径为300μm的工业氧化铝粉，后铺设废纸，再将步骤2)所得生坯具有装饰图案的一面朝下放入匣钵中，得致密层，然后在生坯上均匀布施一层步骤1)所得的中间层粉料，得中间层，再将步骤1)所得的发泡陶瓷层粉料装填进匣钵中，得发泡陶瓷层；
4)将步骤3)装填好的匣钵推入隧道窑中高温烧成，烧成最高温度为1250℃，最高温度保温时间为2h，待冷却后将匣钵中的陶瓷砖取出，切割，然后将致密层朝上进行抛光处理，抛光厚度为0.5mm，得到具有装饰效果的复合功能陶瓷砖成品。
实施例2
一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的，其厚度为7mm。
中间层为低温料连接层，其厚度为3mm，其化学成分按重量百分比计包括51.5％的SiO2、10.3％的Al2O3、0.1％的Fe2O3、0.07％的TiO2、16.2％的CaO、11％的MgO、4.1％的K2O、2.6％的Na2O和4.13％的烧失。发泡陶瓷层的原料组分按重量份计包括陶瓷抛光废渣42份、建筑废料15份、粉煤灰12份、粘土12份、废玻璃粉9份、铝废渣10份。
制备方法：
1)按中间层的化学成分和发泡陶瓷砖层的原料组分分别按配料、球磨、喷墨造粒流程制备中间层粉料和发泡陶瓷层粉料，并控制两种粉料的含量率均为9％，备用；
2)用普通抛光砖用的不同呈色的陶瓷粉料制备得带有装饰图案的生坯，备用；
3)取耐火匣钵，在匣钵底部铺设一层中位径为500μm的工业氧化铝粉，后铺设废纸，再将步骤2)所得生坯具有装饰图案的一面朝下放入匣钵中，得致密层，然后在生坯上均匀布施一层步骤1)所得的中间层粉料，得中间层，再将步骤1)所得的发泡陶瓷层粉料装填进匣钵中，得发泡陶瓷层；
4)将步骤3)装填好的匣钵推入隧道窑中高温烧成，烧成最高温度为1180℃，最高温度保温时间为4h，待冷却后将匣钵中的陶瓷砖取出，切割，然后将致密层朝上进行抛光处理，抛光厚度为1mm，得到具有装饰效果的复合功能陶瓷砖成品。
实施例3
一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的，其厚度为8mm。
中间层为低温料连接层，其厚度为2mm，其化学成分按重量百分比计包括50.2％的SiO2、9.8％的Al2O3、0.09％的Fe2O3、0.05％的TiO2、15.8％的CaO、9.9％的MgO、4.6％的K2O、4.9％的Na2O和4.8％的烧失。发泡陶瓷层的原料组分按重量份计包括陶瓷抛光废渣47份、建筑废料10份、粉煤灰13份、粘土12份、废玻璃粉8份、铝废渣10份。
制备方法：
1)按中间层的化学成分和发泡陶瓷砖层的原料组分分别按配料、球磨、喷墨造粒流程制备中间层粉料和发泡陶瓷层粉料，并控制两种粉料的含量率均为8％，备用；
2)用普通抛光砖用的不同呈色的陶瓷粉料制备得带有装饰图案的生坯，备用；
3)取耐火匣钵，在匣钵底部铺设一层中位径为450μm的工业氧化铝粉，后铺设废纸，再将步骤2)所得生坯具有装饰图案的一面朝下放入匣钵中，得致密层，然后在生坯上均匀布施一层步骤1)所得的中间层粉料，得中间层，再将步骤1)所得的发泡陶瓷层粉料装填进匣钵中，得发泡陶瓷层；
4)将步骤3)装填好的匣钵推入隧道窑中高温烧成，烧成最高温度为1200℃，最高温度保温时间为6h，待冷却后将匣钵中的陶瓷砖取出，切割，然后将致密层朝上进行抛光处理，抛光厚度为0.85mm，得到具有装饰效果的复合功能陶瓷砖成品。
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 (10)

1.一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：自下而上包括发泡陶瓷层、中间层和具有装饰效果的致密层，所述具有装饰效果的致密层是采用抛光砖布料工艺布施装饰纹理的。
2.根据权利要求1所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：所述致密层的厚度为5～8mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：所述中间层为低温料连接层。
4.根据权利要求1所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：所述中间层的化学成分按重量百分比计包括50～52％的SiO2、9～12％的Al2O3、0.09～0.11％的Fe2O3、0.05～0.07％的TiO2、15～17％的CaO、6～12％的MgO、4～8％的K2O、2～5％的Na2O和4～5％的烧失。
5.根据权利要求1所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：所述中间层的厚度为2～4mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖，其特征在于：所述发泡陶瓷层的原料组分按重量份计包括陶瓷抛光废渣40～60份、建筑废料10～20份、粉煤灰10～15份、粘土12～16份、废玻璃粉8～15份、铝废渣10～12份。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的具有装饰效果的复合功能陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
1)按中间层的化学成分和发泡陶瓷砖层的原料组分分别按配料、球磨、喷墨造粒流程制备中间层粉料和发泡陶瓷层粉料，备用；
2)用普通抛光砖用陶瓷粉料制备得带有装饰图案的生坯，备用；
3)取耐火匣钵，在匣钵底部铺设一层工业氧化铝粉，后铺设废纸，再将步骤2)所得生坯具有装饰图案的一面朝下放入匣钵中，得致密层，然后在生坯上均匀布施一层步骤1)所得的中间层粉料，得中间层，再将步骤1)所得的发泡陶瓷层粉料装填进匣钵中，得发泡陶瓷层；
4)将步骤3)装填好的匣钵推入隧道窑中高温烧成，待冷却后将匣钵中的陶瓷砖取出，切割，然后将致密层朝上进行抛光处理，得到具有装饰效果的复合功能陶瓷砖成品。
8.根据权利要求7所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述中间层粉料和发泡陶瓷层粉料的含水率均控制在6～9％范围内。
9.根据权利要求7所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤3)所述工业铝粉的中位径为300～500μm。
10.根据权利要求7所述的一种具有装饰效果的复合功能陶瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤4)中高温烧成的烧成最高温度为1180～1250℃，最高温度保温时间为2～6h。
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