CN109456048A - 一种金属瓷砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属瓷砖及其制备方法，其原料组分的化学成份按质量百分比计算，包括以下成分：钠长石30‑40份、高岭土3‑10份、方解石10‑20份、烧滑石5‑15份、煅烧氧化锌2‑5份、碳酸钡2‑10份、石英5‑15份、三聚磷酸钠1‑5份、铁红10‑20份、磷酸铝3‑5份、磷酸钙3‑5份、磷铁化合物和惰性金属粉2‑12份，混合、煅烧。本发明采用通网印金属面釉工艺生产金属砖，干法施釉，属绿色产品，并且生产成本不到其它厂家的一半，这是产品在市场上推广的竞争力所在。

Description

一种金属瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及瓷砖生产的技术领域，尤其涉及一种金属瓷砖及其制备方法。

背景技术

目前市场上金属釉正在流行，但其成本太高，导致许多厂家想做但不敢做。为了保护环境，我们不能再做一些高能耗的产品，特别是佛山地区已经对陶瓷行业进行整顿。清洁生产、绿色生产不断被社会、政府及企业主提起，这是从发展到发达的必然路程，也是陶瓷行业乃至任何行业的必然趋势。

目前市场上所做的金属砖九成是采用喷面釉，再印几道花釉。由于金属釉成本高，也有极少数厂家把金属釉用来印花釉。而用金属釉印花釉，用量虽少，但是与喷金属面釉的金属砖效果相差太远。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种金属瓷砖及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种金属瓷砖，其原料组分的化学成份按质量百分比计算，包括以下成分：钠长石 30-40份、高岭土3-10份、方解石10- 20份、烧滑石5-15份、煅烧氧化锌2-5份、碳酸钡2-10份、石英5-15份、三聚磷酸钠1-5份、铁红10-20份、磷酸铝 3-5份、磷酸钙3-5份、磷铁化合物和惰性金属粉2-12份，混合、煅烧。

一种制备金属瓷砖的方法，包括以下步骤：

步骤A、干坯；将灰坭8-15份、 白泥5-10份、滑石1-3份、长石10-20份、瓷砂30-50份、高温砂15-20份、高岭土3-10份、方解石10- 20份混入球磨机中湿法球磨9小时，过150目筛后，于搅拌池中搅拌20-48小时，经喷雾塔干燥成粉料后，通过压机设备压制成型，并入干燥窑中干燥，即得干坯。

步骤B、通网印金属釉；1）喷甲基水；要求甲基水到印金属面釉前刚好干，它能在坯体表面形成一层很平的胶膜，采用甲基水，其施用量为：20-25 g/450 mm×450 mm铁盘。甲基水配比如下：甲基 1 g，乙二醇 3 g，水 100 g。先用乙二醇把甲基溶解，后加水搅拌均匀；2）印金属面釉；工艺参数：比重：1.60±，施釉量： 60-70 g（600 mm×600 mm规格），釉线过振动筛：150目左右，使用80目全通网印在生坯上面；3）喷固定剂。

步骤C、丝网印花釉（三到四网）；所述通网印金属面釉的坯体温度为30-35℃。

步骤D、烧成；将施釉后的坯体置于辊式窑中烧成120分钟，烧成温度为 1200℃左右。

步骤E、轻抛；对烧成后的坯体进行轻抛，得到金属瓷砖。

3、根据权利要求2所述制备金属瓷砖的方法，其特征在于：所述印金属面釉工艺具体为：

1）配方：A、面釉：金属釉 100g，印膏 50g，乙二醇 20g，水20g。球够细度后放球，再加10g的水洗球放入釉桶中搅拌均匀待用；B、花釉：印刷釉 100g，印膏 100g，色料若干。出球后外加少量水，可以不加防粘网剂。

2）球磨工艺参数：A、面釉：快速研磨机磨3 h，球磨细度0.1g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.60-1.70；B、花釉：快速研磨机磨2小时，球磨细度0.2g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.40-1.50。

生产工艺程序对比

1、采用通网印金属釉生产工艺

干坯——通网印金属釉——丝网印花釉（三到四网）——烧成——最好轻抛

2、采用喷金属面釉生产工艺

干坯——喷金属釉——喷胶水——丝网印花釉（三到四网）——烧成——可抛

3、坯体要求

3.1、坯体表面：一般喷雾粉料都要过20目筛，其颗粒粒径相差很大，压成坯体后，坯体表面会凹凸不平（注：一般发达国家、台资陶瓷企业喷雾粉料压制前过60-80目振动筛，其坯体压制后表面很平、很细腻）。

由于用通网印金属面釉，其施釉量少，并且网版有一定网纹，布釉能力相对较弱。如果坯体表面有坯粉等不清洁之物，会导致金属面釉印不到而产生‘白点’、‘缺花’问题。在干坯出干燥窑到印金属釉前这段除了出窑时清理坯粉和坯面落脏之外，印花前，坯体在走砖是有可能有崩角掉到干坯表面；因此在印金属面釉前要多注意，发现有落脏或崩角要及时清理。在生产时，我们碰到过这样的问题：另一条釉线在清洗釉柜和喷枪时有很多水釉溅到这条线的干坯表面上，从而导致印花不良。

3.2、坯体温度：一般喷釉，坯体温度都控制在50-60℃。喷釉后，坯体会因为喷了一层面釉而使坯体表面强度降低，导致印花走砖时碰边角。而对于采用通网印面釉，如果印是普通面釉，坯体温度变化也不是很大；而印金属面釉，则需降低坯体温度。金属釉本身配方和所使用原料特殊，其釉浆触变性很大，而采用通网印金属面釉，施釉量又很少，只有喷金属面釉干重的一半，调成花釉，比重较高，因此印花时比较难布满整个砖面，特别是坯体表面一些小凹坑无法填满，印后会很多“小针孔”。金属釉由于反光很大，这些针孔看起来很明显。一般通网印金属面釉要求坯体温度保持在30-35℃。之所以要保持这个坯温是因为坯体温度太高，干的太快，花釉一印下去就已经固定在坯体表面上了。由于粉料颗粒的关系，坯体表面会有一些凹凸不平，如果金属面釉没有一点流动就干了；那么凹下去的地方无法布到釉料，会产生大量的“小针孔”，印完金属面釉然后再印花釉，始终会有针孔存在。

因为面釉是通网印下去的，其是调成花釉，含有水份低，比重高，而且黏度大。与喷面釉相比，印面釉不但没降低坯体强度，反而增加了坯体表面强度。但有一个问题，坯体在转产时出窑口处坯体温度低，窑内温度相对较高；因此转产时一定要控制。降低坯温有几个方案：一是降低干燥窑温度；二是打开干燥尾风机降温；三是拉慢干燥窑出口到印花前走砖速度。一般不采用第一、三种操作方案。有些陶瓷厂降坯体温度可能比较困难。我们在生产时就碰到过这种情况，干燥窑出窑口风机有一些坏掉了，坯体温度无法降下来。后来不得已把干燥窑温度降了20℃左右。

4、 釉料制备

4.1、喷金属面釉工艺

（1）配方：A、面釉：金属釉 100 g，水100 g，甲基 0.1 g，三聚 0.2 g。球够细度后放球，再加30 g的水洗球放入池中待用。B、花釉：印刷釉 100 g，印膏 100 g，色料若干。出球后外加少量水和防粘网剂。

（2）球磨工艺参数：A、面釉：球磨时间3小时（根据球磨机大小和球磨效率而定），球磨细度0.6g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.40左右。B、花釉：快速研磨机磨2小时，球磨细度0.2g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.40-1.50。

4.2印金属面釉工艺

（1）配方：A、面釉：金属釉 100g，印膏 50g，乙二醇 20g，水20g。球够细度后放球，再加10g的水洗球放入釉桶中搅拌均匀待用。B、花釉：印刷釉 100g，印膏 100g，色料若干。出球后外加少量水，可以不加防粘网剂。

（2）球磨工艺参数：A、面釉：快速研磨机磨3 h（用球磨机磨根据具体情况而定，达到细度为止），球磨细度0.1g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.60-1.70。B、花釉：快速研磨机磨2小时，球磨细度0.2g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.40-1.50。

5、 施 釉

5.1、喷金属釉

(1）喷水：喷金属釉前是否喷水要看坯体的温度是否偏高以及釉面喷的是否够平。喷水的作用除了可以降低坯温，还可以润湿坯体表面，使之形成一层水膜，喷面釉能喷的更平。通常情况下，生产普通仿古砖，一般都要喷水；而生产金属釉产品时，则根据情况，只要能喷平，就可以不喷水。

（2）喷金属釉：A、工艺参数比重：1.30±，施釉量：160g（600 mm×600 mm规格），釉线过振动筛：150目左右。B、喷釉加稀释剂金属釉由于触变性很大，喷釉时首先看是否能喷满整块砖，而且是否能喷平。通常情况下很难喷平，所以一般要加一定的稀释剂（JB-01），其加入的多少，以面釉喷平为止，如果可以喷平，则不加。由于金属釉配方内加入甲基的量很少，而施釉时为了解决触变性的问题加稀释剂，导致釉浆黏结性能极差。喷到砖面上后，薄薄的釉层之间没有黏结作用，“起粉”问题严重。如果采用胶辊印花，是无法生产的。即使是采用丝网印花，也要在印花前喷一层固定剂（胶水）。也可以在金属釉里加入几点甲基水。加稀释剂另外有一个好处是采用物理反应方式促进分相，增加金属釉的金属效果。

3）喷固定剂；生产金属釉时，很容易出现“粘网”问题，要在印花前喷固定剂，一般固定剂（JB-502）喷用量达15-20 g/450 mm×450 mm铁盘。

5.2、印金属釉

1）喷甲基水：与喷金属面釉生产工艺不同，印金属面釉前需喷一道甲基水。要求甲基水到印金属面釉前刚好干，它能在坯体表面形成一层很平的胶膜，其主要作用是润湿、润滑。我们曾喷水试过，同样的喷用量，但是干的太快，保水性太差；而使用胶水（固定剂）效果也不理想，当初以为用固定剂，黏性好，不易粘网，后采用笔者公司胶水（固定剂JB-502），印后‘小针孔’很多，与坯体温度偏高时的情况一模一样。由于胶水黏性太好，金属面釉一印下去就被固定剂固定在坯体表面了，没有流动，下凹的地方有孔。

采用甲基水，其施用量为：20-25 g/450 mm×450 mm铁盘。生产时喷20g/450 mm×450 mm铁盘，效果较好，具体喷用量根据喷枪到印花距离而定。另外，甲基水的配方也很重要，它直接决定了甲基水的黏度，黏度太小达不到保水要求；太稠太黏，固定能力太强，金属面釉无法流动。甲基水配比如下：甲基 1 g，乙二醇 3 g，水 100 g。先用乙二醇把甲基溶解，后加水搅拌均匀。

2）印金属面釉

A、工艺参数：比重：1.60±，施釉量： 60-70 g（600 mm×600 mm规格），釉线过振动筛：150目左右，如果釉料车间已经过了振动筛则不过也行，但需保证无杂质掉入。B、印金属釉对网版和坯体表面的要求

采用通网印金属釉一般采用80目加厚两次的通网，网版做好后还应试印，称其透釉量。通网的透釉量是一个很重要的参数，其对生产后金属效果，生产是否有缺陷产生直接影响。

坯体的清洁度直接对印金属釉造成影响；因此坯体表面是不能有坯粉，水坯等。如有应及时捡下来，否则印不到花釉。印花时，应调好花机高度，注意前后印金厚度是否一致。

3）喷固定剂

采用印金属面釉的生产工艺，施面釉后一般不用喷固定剂，而且生产上也不允许，因为花机后面再安装喷头喷固定，其花机除间距不够之外，喷后花釉不易干，反而会产生“粘网”问题。

6、印花釉：一般普通陶瓷产品花釉不容易粘网，而做金属釉产品粘网则是经常出现的问题。一般普通印刷粉在金属釉上面很难发色，特别是透明印刷粉，不管加多少色料加什么色料，印在金属面釉上，都是黑色。而一般生产都用浊白印刷粉（其配方与普通浊白印刷粉有很大不同，有一些厂家在闪光釉配方基础上提高温度制成金属釉印刷粉）。即便如此，采用浊白印刷粉调成花釉，其配比也和普通花釉配比不同。其中印刷粉加入量很大，色料加入量大，增加印花厚度，减少花釉和金属面釉反应程度。这样一来，花釉比重很高，很稠，很黏。特别是采用生料做印刷粉时，黏的会更厉害，生产时必须加防粘网剂。

7、烧成

生产时主要问题及解决措施

7.1、针孔问题

针孔通常有两种，一种是烧前就有，一种是烧后才有。用通网印金属面釉的针孔问题，主要是印花过程中产生的。主要有四个原因：一、砖坯的影响。砖坯对通网印金的影响主要是坯体温度、坯体表面润湿度、坯体表面清洁度以及坯体表面的平滑度等。二、花机的影响。花机印花包括几个因素，刮刀角度、刮刀高度、刮刀刮的频率等，当然除了刮刀之外，花机上还有一些其它参数会对印花产生影响。三、网版的影响。网版是布釉工具，其布釉的好坏、目数、透釉量、网布弹力等对印金产生直接影响。四、花釉的影响。花釉一般要控制几个参数，细度、黏度、比重、润滑度等。

生产时第一次出现针孔问题，我们猜想可能有以下两个原因。一是网版。网版是80目加厚两次的，在试板时所用的网，印在砖上透釉量为70 g（600 mm×600 mm规格），而生产时拿下的砖称了一下，只有56 g（600 mm×600 mm规格），相差较大。二是金属花釉太稠太黏导致粘网。除此之外，花釉细度也会对针孔问题产生影响。太粗会堵住网孔。后在实验室重新配料球磨，并与生产的花釉用大生产的通网进行对比试印，发现生产中金属花釉印在砖坯表面，有很多大颗的针孔。为何会产生这种结果:当初就猜想是不是花釉球的不够细，因为金属釉都是采用很细的原料，按道理搅一下就可以用的。但结果并非如此。我们拿生产用金属花釉调整黏度，加甲基调稠、加乙二醇调稀以及不调的这三种每份球5 min，印在砖面上也很好，无明显针孔问题。这就更证实了是细度问题的影响。

真正把这么少的金属花釉布到砖面上，需要具备哪些条件:(1）网版透釉量要够；(2）花釉细度要够；(3）印花时作用在坯体表面上的时间要够；(4）坯面的润滑度要够；(5）坯体温度要低；(6）花釉流动性要够。

针对以上六条最突出的问题，有以下解决措施：(1）分别网版进行更换；(2）增加球磨细度；(3）降慢走砖速度（最初生产时走砖速度偏快，比普通砖还快一些）；(4）打开干燥窑尾风机，降低坯体温度；(5）把花釉稍微调稀，经过调整上线已经看不到大颗针孔了。生产一段时间后，发现靠近花机操作面版这边还中少量的大颗针孔。因为布釉刮刀在布釉时，到操作面版这边刮刀刮力已经不够了，布釉量一少，而且刮刀和砖面接触作用时间也变短了，所以导致操作面版边部一侧有几颗针孔。针对此种情况，我们对花机进行了以下调整：(1）调低操作面板一侧网版的高度；(2）在靠近操作面版这边的网版上放压条（一般是用刮刀胶皮）。但始终未见明显好转。经过我们反复分析和讨论，最后简一负责人把花釉外加生水，又再调稀。印出来效果良好，无针孔。和喷釉的釉无明显区别。

除此之外，在生产时还换过一次胶水，当初以为用甲基水黏度不够，导致印花起网后金属花釉没黏到坯体表面上，随网布起来了。而换了胶水后，反而效果不理想。这里使用的甲基水不光是起到固定剂（胶水）的作用，而更主要还是要具备一定的润滑坯面的作用，这点很重要。使用固定剂，由于黏度高，喷到坯面上，再印金属花釉，花釉就在黏在了坯体表面凸起来的地方，固定了，而凹下去的地方连花釉都接触不到。凹下去的地方花釉是靠凸起的地方釉高温熔流下来的。喷金属釉也容易出针孔，一般是烧后针孔。某釉料公司在简一陶瓷中试就出现了大量的针孔。这里说明一个问题，生产出问题是很平常的事，问题是能不能解决。特别是通网印金属面釉这种新工艺（不敢说是世界首创，但一定是中国首创），前期难免会出一点小问题。但问题最终会得到解决。

7.2 配件问题

在生产时，简一陶瓷要求我们把配件一起做。一般正常情况下，配件都是拿生产出来的砖到腰线厂加工，而现在则直接在生产时加多一道面积较大的云状透网，印金属釉或透明釉。生产时较为困难，它存在几个问题：

（1）最后一网针孔问题。由于金属釉与普通面釉不同，金属釉表面一层是很低温的料，它会与花釉起反应；因此金属砖要想颜色丰富，必须把花釉印厚一些，花釉中印刷粉的加入量是普通仿古砖印刷粉加入量的3-4倍。如果印3道或4道网，那么花釉是很厚的，而没印到花的地方和花釉印的最厚的地方相差太大。如果还在这上面加印一道面积较大的网，印金属釉或透明釉的话，无法正常印花。本身面釉都是印的，不平，在这样凹凸不平的砖面上印花是很难印的好的。最后一网花釉如果调的太稠，无法印花；再稀一点，印后也有一些针孔；如果调的太稀，虽然可以印的很好，但网版会漏釉。

（2）最后一网花釉与前面花釉反应。最后一网不管是用透明釉还金属釉，印到砖面上，都会与金属面釉和花釉反应。因为花釉印的很厚；因此有花釉的地方温度会很低。印最后效果网的花釉用透明釉问题还不是很大，但是要印金属釉的话，它会与前面花釉反应，花釉会透过金属釉。第一网金属面釉与最后一网金属面釉直接反应，又很粗糙，整块砖的效果很差。后来把花釉少印一道，只印二、三网，减少印刷粉的用量，并加铝粉提高温度，使之不与最后道网金属反应。花釉与最后一网金属釉起反应的问题得到解决。

（3）最后一网印金粗糙问题。现在不止一家公司试过，结果都是很粗糙。现在调的效果较好，但烧成温度偏高，底、面温1220℃左右，烧50多分钟。而生产时采用咖啡色坯体，坯体温度很低，底温1180℃左右。如果升高温度太多，则坯体会过烧。如果能把坯体换成白坯或其它温度较高的色坯会更好。

一般花片都是拿到腰线厂进行三度烧的。这样烧效果会很好。因为金属砖烧后会轻抛，然后再拿到腰线厂，在砖上再印低温金属釉进行三度烧，这样做金属效果好，颜色鲜艳。没有缺陷。

8、两种生产工艺对比

8.1 成本对比

用通网印金属面釉，其施釉量（干重）只有喷金属釉的一半，仅此一项，成本就省了一半。其它方面也可以降低成本，具体对比如表1所示。

8.2 与喷金属面釉生产工艺比较

印金属面釉与喷金属釉由于在工艺上有区别，所以工艺上有很多参数和设备有所不同。具体见表2所示。

采用通网印金属面釉工艺生产金属砖，属绿色产品。随着十五规划的进行，节能减排的实施，通网印金属面釉金属砖将是陶瓷行业发展的一种趋势。此工艺对生产线要求很高，要求参数控制很细，但同样效果的产品，生产成本不到其它厂家的一半，这是产品在市场上推广的竞争力所在。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

制备金属瓷砖，包括以下步骤：

步骤A、干坯；将灰坭15份、 白泥10份、滑石3份、长石20份、瓷砂50份、高温砂20份、高岭土10份、方解石20份混入球磨机中湿法球磨9小时，过150目筛后，于搅拌池中搅拌20-48小时，经喷雾塔干燥成粉料后，通过压机设备压制成型，并入干燥窑中干燥，即得干坯。

步骤B、通网印金属釉。步骤C、丝网印花釉（三到四网）；所述通网印金属面釉的坯体温度为30-35℃。步骤D、烧成；将施釉后的坯体置于辊式窑中烧成120分钟，烧成温度为1800℃。步骤E、轻抛；对烧成后的坯体进行轻抛，得到金属瓷砖。

实施例2

制备金属瓷砖，包括以下步骤：

步骤A、干坯；将灰坭15份、 白泥10份、滑石3份、长石20份、瓷砂50份、高温砂20份、高岭土10份、方解石20份混入球磨机中湿法球磨9小时，过150目筛后，于搅拌池中搅拌20-48小时，经喷雾塔干燥成粉料后，通过压机设备压制成型，并入干燥窑中干燥，即得干坯。

步骤B、通网印金属釉。步骤C、丝网印花釉（三到四网）；所述通网印金属面釉的坯体温度为30-35℃。步骤D、烧成；将施釉后的坯体置于辊式窑中烧成120分钟，烧成温度为1200℃。步骤E、轻抛；对烧成后的坯体进行轻抛，得到金属瓷砖。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种金属瓷砖，其特征在于：其原料组分的化学成份按质量百分比计算，包括以下成分：钠长石 30-40份、高岭土3-10份、方解石10- 20份、烧滑石5-15份、煅烧氧化锌2-5份、碳酸钡2-10份、石英5-15份、三聚磷酸钠1-5份、铁红10-20份、磷酸铝 3-5份、磷酸钙3-5份、磷铁化合物和惰性金属粉2-12份。

2.一种制备金属瓷砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A、干坯；将灰坭8-15份、 白泥5-10份、滑石1-3份、长石10-20份、瓷砂30-50份、高温砂15-20份、高岭土3-10份、方解石10- 20份混入球磨机中湿法球磨9小时，过150目筛后，于搅拌池中搅拌20-48小时，经喷雾塔干燥成粉料后，通过压机设备压制成型，并入干燥窑中干燥，即得干坯。

3.步骤B、通网印金属釉；1）喷甲基水；要求甲基水到印金属面釉前刚好干，它能在坯体表面形成一层很平的胶膜，采用甲基水，其施用量为：20-25 g/450 mm×450 mm铁盘。

4.甲基水配比如下：甲基 1 g，乙二醇 3 g，水 100 g。

5.先用乙二醇把甲基溶解，后加水搅拌均匀；2）印金属面釉；工艺参数：比重：1.60±，施釉量： 60-70 g（600 mm×600 mm规格），釉线过振动筛：150目左右，使用80目全通网印在生坯上面；3）喷固定剂。

6.所述通网印金属面釉的坯体温度为30-35℃。

7.步骤C、丝网印花釉（三到四网），在金属釉面上形成图案；

步骤D、烧成；将施釉后的坯体置于辊式窑中烧成50分钟，烧成温度为 1160-1250℃，得到金属瓷砖。

8.步骤E、轻抛；对烧成后的坯体进行轻抛，会使金属光泽更强；

根据权利要求2所述制备金属瓷砖的方法，其特征在于：所述印金属面釉工艺具体为：

（1）配方：A、面釉：金属釉 100g，印膏 50g，乙二醇 20g，水20g。

9.球够细度后放球，再加10g的水洗球放入釉桶中搅拌均匀待用；B、花釉：印刷釉100g，印膏 100g，色料若干。

10.出球后外加少量水，可以不加防粘网剂。

11.（2）球磨工艺参数：A、面釉：快速研磨机磨3 h，球磨细度0.1g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.60-1.70；B、花釉：快速研磨机磨2小时，球磨细度0.2g/（150g釉250目筛），出球后过150目筛，比重1.40-1.50。