CN109232024B - 一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，在坯体表面依次制备底釉层、色釉层、装饰图案、面釉层，然后烘干、烧成得到全版面深色瓷砖成品。本发明采用滚筒+喷墨相结合的工艺来制备全版面深色瓷砖，可以有效解决深色大理石图案喷墨拉线、阴阳色的缺陷问题，使得图案清晰、层次感强。

Description

一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷瓷砖制备领域，尤其涉及一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法。
背景技术
随着制造技术的发展，瓷砖的装饰也越来越丰富。人们也越来越致力于模仿天然石材，然而，普通的仿石材砖，都是在表面印刷一层图案，不具有立体感，急需改进。
自从陶瓷瓷砖生产运用了喷墨技术后，虽然在图案清晰度、逼真度等方面比丝网(辊筒)有跳跃式进步，但是喷墨技术也存在一个很大缺陷，对于深色全版面的图案的瓷砖，在生产过程中因加大喷墨墨水的用量，导致瓷砖在喷头之间容易出现拉线，影响瓷砖的整体品质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其方法简单、效率高，制得的瓷砖表面图案纹理清楚、没有出现拉线缺陷。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，制得的瓷砖可释放负离子，净化空气。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，制得的瓷砖表面光泽度低，类似天然大理石，且装饰图案永不褪色，表面防滑性能优良。
为了解决上述技术问题，本发明提供了1、一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，包括：
(1)制备色釉，将钠长石45-50份，白云石14-18份，煅烧氧化铝4-6份，石英2-4份，烧滑石3-6份，煅烧氧化锌1-2份，高岭土5-8份，透明熔块10-13份加入球磨机，球磨至预设细度后加入1.3-2.6份第一添加剂，混合均匀后得到色釉釉浆；
(2)分别制备坯体、底釉釉浆、面釉釉浆和喷墨墨水；
(3)在烘干的坯体表面施底釉釉浆以形成底釉层；
(4)采用滚筒印花工艺在所述底釉层上印刷色釉以形成色釉层，色釉的颜色比瓷砖的颜色浅40-60％，其中，所述色釉的比重为1.4-1.55g/ml，流速为18-25秒，所述色釉的施釉量为110-130g/m2；
(5)采用喷墨工艺将喷墨墨水印刷在所述色釉层上，以形成图案；
(6)在所述坯体表面施至少两次面釉釉浆以形成面釉层；
(7)将步骤(6)得到的坯体烘干；
(8)将烘干的坯体进行烧成得到砖坯；
(9)将烧成后的砖坯依次采用哑光磨块、纤维磨块进行抛光；
(10)将抛光后的砖坯打蜡后得到多功能全版面深色瓷砖成品。
作为上述方案的改进，步骤(4)中，所述色釉釉浆的比重为1.4-1.55g/ml，流速为18-25秒，所述色釉釉浆的施釉量为110-130g/m2。
作为上述方案的改进，所述第一添加剂的化学成分为：SiO2 15-19％、Al2O3 5-8％、Fe2O3 2.5-4.5％、TiO2 4-6％、CaO 0.8-1.5％、MgO 0.2-0.6％、K2O 0.01-0.06％、Na2O0.4-0.8％、ZnO 0.2-0.5％、CeO2 3-5％、ZrO2 14-17％、ThO2 25-29％、BaO 1.0-2.0％，余量为杂质。
作为上述方案的改进，步骤(1)中，所述第一添加剂平均粒径≤0.1μm。
作为上述方案的改进，所述多功能全版面深色瓷砖释放负离子数为2500-3500个/cm2。
作为上述方案的改进，所述底釉釉浆由以下重量份的原料制成：钾长石37-55份，高岭土6-12份，烧高岭土5-7份，碳酸钡8-13份，石英4-8份，煅烧氧化锌1-3份，煅烧滑石3-6份，第二添加剂5-10份，水30-50份。
作为上述方案的改进，所述第二添加剂化学成分为：SiO2 45-49％、Al2O3 15-17％、Fe2O3 0.2-0.7％、TiO2 0.2-0.5％、CaO 12.9-16.8％、MgO 1-3％、K2O 1.5-3.5％、Na2O 0.5-0.8％、ZnO 12.7-15.9％，余量为杂质。
作为上述方案的改进，所述面釉釉浆由以下重量份的原料制成：钠长石26-30份，煅烧氧化锌2-4份，硅灰石5-8份，白云石8-13份，煅烧滑石4-8份，碳酸钡6-9份，碳酸锶6-10份，高岭土5-8份，煅烧高岭土4-7份，透明熔块15-20份。
作为上述方案的改进，所述步骤(6)包括：
(6.1)在所述坯体表面采用丝网印刷至少一次面釉釉浆；
(6.2)在步骤(6.1)得到的坯体表面淋面釉釉浆，形成面釉层。
作为上述方案的改进，步骤(6.1)中，面釉釉浆的施釉量为140-160g/m2；步骤(6.2)中，面釉釉浆的施釉量为480-510g/m2。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明采用滚筒+喷墨相结合的工艺来制备全版面深色瓷砖，可以有效解决深色大理石图案喷墨拉线、阴阳色的缺陷问题，使得图案清晰、层次感强。
2、本发明采用滚筒印花工艺在底釉层上形成一层颜色比瓷砖颜色浅50-70％的色釉层，可以减少25-40％喷墨墨水用量，使喷墨通道灰度可降低30-40％。
3、本发明将负离子有效成分添加在色釉之中，不仅防止了磨损问题，也不影响砖面发色；同时取得了瓷砖释放负离子的效果；此外，通过砖面结构有效提升了负离子材料与空气的接触面积，提升了负离子材料的利用效率。
4、本发明通过合理的面釉配方以及抛光技术，制备得到了光泽度在28-36度区间的柔光砖，减少了光反射和光污染，具有广阔的应用前景；同时，本发明通过调试合理的底釉配方，提升了底釉层其硬度；同时增加了底釉施加量，使得装饰图案完全渗透在底釉层之中；使得装饰图案更加耐磨，永不褪色。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供的一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钠长石45-50份，白云石14-18份，煅烧氧化铝4-6份，石英2-4份，烧滑石3-6份，煅烧氧化锌1-2份，高岭土5-8份，透明熔块10-13份加入球磨机，球磨至预设细度后加入1.3-2.6份第一添加剂，混合均匀后得到色釉釉浆：
本发明的底釉釉浆由以下重量份的原料制备而成：钠长石45-50份，白云石14-18份，煅烧氧化铝4-6份，石英2-4份，烧滑石3-6份，煅烧氧化锌1-2份，高岭土5-8份，透明熔块10-13份，第一添加剂1.3-2.6份。
所述第一添加剂中含有氧化钍，能够有效的释放负离子。第一添加剂的加入重量份为1.3-2.6份，优选的为1.5-2.3份。优选的，第一添加剂的化学成分为：SiO2 15-19％、Al2O3 5-8％、Fe2O3 2.5-4.5％、TiO2 4-6％、CaO 0.8-1.5％、MgO 0.2-0.6％、K2O 0.01-0.06％、Na2O 0.4-0.8％、ZnO 0.2-0.5％、CeO2 3-5％、ZrO2 14-17％、ThO2 25-29％、BaO1.0-2.0％，余量为杂质；第一添加剂中含有的氧化钍能够有效的释放负离子，达到净化空气的作用；氧化钍常与氧化锆共生，而色釉中通常需要加入氧化锆作为乳浊剂，将氧化钍作为释放负离子的有效成分，降低了选料的难度，降低了选料成本。本发明在第一添加剂中还添加了少量的氧化铈，其能够有效促进氧化钍的作用，释放更多的负离子，优选的，本发明中的多功能全版面深色瓷砖释放负离子数为2500-3500个/cm3，进一步优选为3000-3500个/cm3。另一方面，氧化铈的加入也会促进氧化锆的析晶作用，提升底釉的乳浊效果。
其中，所述预设细度为325目筛筛余0.5-0.9％；第一添加剂的平均粒径＜0.1μm；后续加入第一添加剂可有效防止研磨过程中第一添加剂的损失，确保效果。
需要说明的是，目前常用的负离子砖，一般是将负离子成分添加在底釉、面釉或墨水之中；添加在底釉中，由于底釉被其他多层釉层覆盖，负离子难以释放出来；添加在面釉中，由于面釉硬度较低，容易磨损，有效作用时间短；添加在墨水中，容易影响其发色。本发明将负离子有效成分添加在色釉釉浆中，并在色釉釉浆中相应添加了较高量的钠长石、白云石、石英，提升了色釉硬度，有效防止了磨损问题。同时，本发明中的负离子作用成分配方合理，不仅能够有效释放负离子，还能够促进色釉的析晶，提升乳浊作用。
(2)分别制备坯体、底釉釉浆、面釉釉浆和喷墨墨水；
本发明对于坯体的具体配方以及采用的原料没有特殊的限制，本领域技术人员可根据相应的生产情况选择；优选的，采用瓷质砖坯体配方，且坯体热膨胀系数与本发明釉料相适配，以保证不发生釉裂的缺陷。
优选的，底釉釉浆由以下重量份的原料制备而成：钾长石37-55份，高岭土6-12份，烧高岭土5-7份，碳酸钡8-13份，石英4-8份，煅烧氧化锌1-3份，煅烧滑石3-6份，第二添加剂5-10份；其中，碳酸钡与氧化锌能够起到非常好的乳浊作用，能够较好的遮盖坯体表面的缺陷，同时也有利于后期墨水的发色；形成具有丰富装饰作用的瓷砖。采用烧高岭土、煅烧氧化锌、煅烧滑石能有效去除高岭土、氧化锌、滑石粉中的杂质，制备得到性质优良的釉料。
所述第二添加剂化学成分为：SiO2 45-49％、Al2O3 15-17％、Fe2O3 0.2-0.7％、TiO2 0.2-0.5％、CaO 12.9-16.8％、MgO 1-3％、K2O 1.5-3.5％、Na2O 0.5-0.8％、ZnO12.7-15.9％，余量为杂质。添加剂为熔块，熔块的加入降低了烧成温度，扩大了烧成范围，同时也提升了釉料的稳定性。
优选的，所述面釉釉浆由以下重量份的原料制成：钠长石26-30份，煅烧氧化锌2-4份，硅灰石5-8份，白云石8-13份，煅烧滑石4-8份，碳酸钡6-9份，碳酸锶6-10份，高岭土5-8份，煅烧高岭土4-7份，透明熔块15-20份；其中，透明熔块为釉料配方常用的原料之一，其为将部分原料预先熔制成熔块的形式而制作成的釉浆用原料。本发明对于透明熔块的成分没有具体的限制。优选的可采用淄博金光制釉有限公司生产的型号为303的透明熔块，其化学成分为SiO2 49.32％、Al2O3 17.25％、Fe2O3 0.62％、TiO2 0.18％、CaO 15.99％、MgO4.2％、K2O 0.5％、Na2O 0.25％、ZnO 5.8％、BaO 5.24％，余量为杂质。配方中含有较多量的碱金属元素，能够使得面釉在较低为温度下熔融，均匀分布在柔光砖表面。同时，这种类型的面釉硬度适中，在后期磨抛过程中较容易磨抛。
优选的，所述面釉釉浆的化学成分为：SiO2 40-48％、Al2O3 12-14％、Fe2O3 0.1-0.3％、TiO2 0.05-0.15％、CaO 6-9％、MgO 5-7％、K2O 4-6％、Na2O 1.0-1.5％、ZnO 3-5％、BaO 9-13％、SrO 0.05-1.0％，余量为杂质。从化学成分来看，本发明中Na2O、ZnO、SrO等碱金属氧化物含量较高，因此其能够在较低温度下熔融；且本发明主要采用了BaO-MgO-CaO-ZnO为主的助熔体系，这种体系形成的釉面玻璃具有较低的光泽度。优选的，面釉釉浆的细度为325目筛筛余为0.4-0.8％，比重为1.85-1.88g/ml，流速为30-35秒；此细度范围内的釉浆具有比较好的流动性，在施釉过程中，能够均匀分散在坯体表面；制备得到具有良好性能的釉面。
其中，所述喷墨墨水采用市场上常见的墨水，如克罗比亚公司生产的TSG-40001型号的喷墨墨水等，本领域技术人员可根据砖面具体的色彩效果选择相适应的墨水。
(3)在烘干的坯体表面施底釉釉浆以形成底釉层；
本发明对于施底釉至坯体表面的工艺没有特殊限制，可采用淋釉、喷釉、甩釉等方式进行。优选的，采用淋釉的施釉方式，具体的采用钟罩进行淋釉。钟罩淋釉能有效确保釉料的均匀分布，且能回收利用多余的釉浆，节省成本。
优选的，底釉釉浆的比重为1.85-1.88g/ml，流速为30-35秒，所述底釉的施釉量为500-530g/m2。适宜的釉浆比重、流速和施釉量能使得在色釉浆料在渗透过程中形成颜色均匀的色釉层。
更优的，底釉釉浆的比重为1.86-1.87g/ml，流速为32-34秒，所述底釉的施釉量为505-520g/m2。
(4)采用滚筒印花工艺在所述底釉层上印刷色釉釉浆以形成色釉层，色釉层的颜色比瓷砖的颜色浅50-70％。
优选的，色釉的比重为1.4-1.55g/ml，流速为18-25秒，所述色釉的施釉量为110-130g/m2。在滚筒印花工艺中，色釉的流速起重关键的作用，当色釉的流速超出上述范围时，会影响色釉的釉浆性能，使釉浆沉淀或堵网，图案出现阴阳色。进一步地，适宜的施釉量能使得在色釉浆料在渗透过程中形成颜色均匀的色釉层，保证色釉层的颜色比瓷砖的颜色浅50-70％。
更优的，色釉的比重为1.45-1.50g/ml，流速为19-23秒，所述色釉的施釉量为115-125g/m2。
本发明采用滚筒印花工艺在底釉层上印刷一层颜色比瓷砖颜色浅50-70％的色釉层，可以减少后续喷墨墨水的用量，防止喷头之间出现拉线。优选的，所述色釉的颜色比瓷砖颜色浅55-65％。更优的，所述色釉的颜色比瓷砖颜色浅60％。
(5)采用喷墨工艺将喷墨墨水印刷在所述色釉层上，以形成图案；
其中，所述喷墨墨水采用市场上常见的墨水，如克罗比亚公司生产的TSG-40001型号的喷墨墨水等，本领域技术人员可根据砖面具体的色彩效果选择相适应的墨水。
优选的，在40-60℃之间进行喷墨印刷；进一步优选的，在40-50℃下进行喷墨印刷，控制喷墨印刷的温度能够加快砖面对于喷墨墨水的吸收速度，减少墨水晕染效应，使得渗透线条更加逼真。
将步骤(4)得到的坯体放置预设时间以使装饰图案渗透进入色釉层；
优选的，将坯体放置1-3分钟，以使得喷墨墨水充分渗透进入色釉层；进一步优选的，将坯体放置1-2分钟，过长的放置时间会影响生产效率。
(6)在所述坯体表面施至少两次面釉釉浆以形成面釉层；
优选的，所述步骤(6)包括：
(6.1)在所述坯体表面采用丝网印刷至少一次面釉釉浆；
其中，对于施面釉至坯体表面的工艺没有特殊限制，可采用淋釉、喷釉、甩釉、丝网印刷等方式进行。优选的，采用丝网印刷的方式，采用丝网印刷工艺可以在砖面形成深度差值在10μm以内的凹凸形状，在不影响视觉感受的情况下有效提升瓷砖的防滑性能。
优选的，此步骤中，面釉釉浆的施釉量为140-160g/m2。
(6.2)在步骤(6.1)得到的坯体表面淋面釉釉浆，形成面釉层；
其中，对于施面釉至坯体表面的工艺没有特殊限制，可采用淋釉、喷釉、甩釉、丝网印刷等方式进行。优选的，在此步骤中，采用淋釉的施釉方式，具体的采用钟罩进行淋釉。钟罩淋釉能有效确保釉料的均匀分布，且能回收利用多余的釉浆，节省成本。
优选的，面釉的淋釉量为480-510g/m2，优选为480-500g/m2，适宜的施釉量能形成厚度适宜的面釉层，提供良好的抛光条件；同时也不会覆盖掉丝网印刷形成的微凹凸结构，保证柔光砖的防滑性能。
需要说明的是，一般的防滑砖，要么在砖体表面制备褶皱条纹或凹凸点，以增加地板砖面与人体脚底或鞋底的摩擦力，防止打滑摔倒；要么采用腐蚀剂在砖面进行腐蚀，以增加防滑性，但这种需要另外增加工序，比较麻烦，且腐蚀时会将表面花纹冲散。本发明采用丝网印刷进行施釉；同时采用丝网印刷的工艺在瓷砖表面形成了微凹凸结构，提升了瓷砖的防滑效果。但由于丝网印刷单次施釉量较少，故为了不影响生产效率，只是进行一次丝网印刷，后续仍采用淋釉的方式进行施釉。
采用丝网印刷的方式，采用丝网印刷工艺可以在砖面形成深度差值在10微米以内的凹凸形状，在不影响视觉感受的情况下有效提升瓷砖的防滑性能。
(7)将步骤(6)得到的坯体烘干；
优选的，烘干后，所述坯体的含水率≤1％，进一步优选的，含水率≤0.8％；由于本发明中的瓷砖的釉面较厚，因此在进入窑炉烧成之前，需要对其充分烘干，以防止砖面开裂等缺陷。
(8)将烘干的坯体进行烧成得到砖坯；
优选的，烧成温度为1155-1200℃，烧成周期为55-65分钟，升温速率为5-15℃/分钟。在此温度下烧成，能够使得坯体、釉面充分烧结，得到性能稳定的瓷质砖。
(9)将烧成后的砖坯依次采用哑光磨块、纤维磨块进行抛光；
所述哑光磨块采用硬性或中硬性磨料；采用哑光磨块进行充分抛光后，再采用纤维磨块进行消光。采用柔光通过本发明特殊的面釉体系与抛光工艺配合，可得到光泽度在28-38度之间的柔光砖，其装饰图案更加逼真。
(10)将抛光后的砖坯打蜡后得到柔光砖成品。
由于抛光暴露了面釉中的微气孔，使得柔光砖的防污性能下降。故需要进行打蜡；优选的，采用打蜡机进行打蜡，打蜡机设有磨头，所述磨头的磨料为软性磨料。
需要说明的是，现有的喷墨渗花技术，直接将喷墨墨水喷涂在在底釉层上，对于深色全版面的图案的瓷砖，大用量的喷墨墨水导致瓷砖在喷头之间容易出现拉线，影响瓷砖的整体品质。本发明采用滚筒+喷墨相结合的工艺来制备全版面深色瓷砖，可以有效解决深色大理石图案喷墨拉线、阴阳色的缺陷问题，使得图案清晰、层次感强。
其中，本发明采用滚筒+喷墨结合的工艺，可以减少25-40％喷墨墨水用量，喷墨通道灰度可降低30-40％。
此外，本发明将负离子有效成分添加在色釉之中，不仅防止了磨损问题，也不影响砖面发色；同时取得了瓷砖释放负离子的效果；此外，通过砖面结构有效提升了负离子材料与空气的接触面积，提升了负离子材料的利用效率。
进一步地，本发明通过合理的面釉配方以及抛光技术，制备得到了光泽度在28-36度区间的柔光砖，减少了光反射和光污染，具有广阔的应用前景；同时，本发明通过调试合理的底釉配方，提升了底釉层其硬度；同时增加了底釉施加量，使得装饰图案完全渗透在底釉层之中；使得装饰图案更加耐磨，永不褪色。另一方面，本发明通过丝网印刷的施釉工艺，在砖面制造了微凹凸结构，有效提升了瓷砖的防滑性能。最后，本发明通过在砖体表面打蜡，提升了防污效果。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，包括：
（1）制备色釉，将钠长石45-50份，白云石14-18份，煅烧氧化铝4-6份，石英2-4份，烧滑石3-6份，煅烧氧化锌1-2份，高岭土5-8份，透明熔块10-13份加入球磨机，球磨至预设细度后加入1.3-2.6份第一添加剂，混合均匀后得到色釉釉浆；所述第一添加剂的化学成分为：SiO2 15-19%、Al2O3 5-8%、Fe2O3 2.5-4.5%、TiO2 4-6%、CaO 0.8-1.5%、MgO 0.2-0.6%、K2O0.01-0.06%、Na2O 0.4-0.8%、ZnO 0.2-0.5%、CeO2 3-5%、ZrO2 14-17%、ThO2 25-29%、BaO1.0-2.0%，余量为杂质；
（2）分别制备坯体、底釉釉浆、面釉釉浆和喷墨墨水；
（3）在烘干的坯体表面施底釉釉浆以形成底釉层，底釉釉浆的比重为1.85-1.88 g/ml，流速为30-35秒，所述底釉的施釉量为500-530 g/m2；
（4）采用滚筒印花工艺在所述底釉层上印刷色釉以形成色釉层，色釉的颜色比瓷砖的颜色浅40-60%，其中，所述色釉的比重为1.4-1.55 g/ml，流速为18-25秒，所述色釉的施釉量为110-130 g/m2；
（5）采用喷墨工艺将喷墨墨水印刷在所述色釉层上，以形成图案，其中，在40-50℃之间进行喷墨印刷；
（6）在所述坯体表面施至少两次面釉釉浆以形成面釉层，具体包括：
（6.1）在所述坯体表面采用丝网印刷至少一次面釉釉浆，面釉釉浆的施釉量为140-160g/m2；
（6.2）在步骤（6.1）得到的坯体表面淋面釉釉浆，面釉釉浆的施釉量为480-510 g/m2，形成面釉层；
（7）将步骤（6）得到的坯体烘干；
（8）将烘干的坯体进行烧成得到砖坯；
（9）将烧成后的砖坯依次采用哑光磨块、纤维磨块进行抛光；
（10）将抛光后的砖坯打蜡后得到多功能全版面深色瓷砖成品。
2.如权利要求1所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述色釉釉浆的比重为1.45-1.50 g/ml，流速为19-23秒，所述色釉釉浆的施釉量为115-125g/m2。
3.如权利要求1所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述预设细度为325目筛筛余0.5-0.9%；所述第一添加剂平均粒径≤0.1μm。
4.如权利要求1所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述多功能全版面深色瓷砖释放负离子数为2500-3500 个/cm2。
5.如权利要求1所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，所述底釉釉浆由以下重量份的原料制成：钾长石37-55份，高岭土6-12份，烧高岭土5-7份，碳酸钡8-13份，石英4-8份，煅烧氧化锌1-3份，煅烧滑石3-6份，第二添加剂5-10份，水30-50份。
6.如权利要求5所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，所述第二添加剂化学成分为：SiO2 45-49%、Al2O3 15-17%、Fe2O3 0.2-0.7%、TiO2 0.2-0.5%、CaO 12.9-16.8%、MgO 1-3%、K2O 1.5-3.5%、Na2O 0.5-0.8%、 ZnO 12.7-15.9%，余量为杂质。
7.如权利要求1所述的多功能全版面深色瓷砖的制备方法，其特征在于，所述面釉釉浆由以下重量份的原料制成：钠长石26-30份，煅烧氧化锌2-4份，硅灰石5-8份，白云石8-13份，煅烧滑石4-8份，碳酸钡6-9份，碳酸锶6-10份，高岭土5-8份，煅烧高岭土4-7份，透明熔块15-20份。
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