CN109734319A - 一种玉质微晶玻璃通体砖及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉质微晶玻璃通体砖及其生产方法，其生产方法的主要特点是在烧结过的陶瓷坯体上铺上一层高温棉纸，然后在高温棉纸上布上仿玉的微晶玻璃熔块干粒，进入辊道窑炉中高温烧成，然后再除去粘结在微晶玻璃通体砖底下的高温棉纸，再经过抛光和切边，最后制得玉质微晶玻璃通体砖产品。本发明制得的玉质微晶玻璃通体砖立体感强，层次丰富，具有较高的装饰艺术美学价值；同时采用辊道窑炉烧成，与传统的隧道窑生产微晶玻璃通体砖相比，具有显著缩短烧成周期，节约生产能耗，降低生产成本低的优势，符合目前企业转型升级，节能减排，绿色生产的趋势，具有良好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及建材技术领域，尤其涉及一种玉质微晶玻璃通体砖及其生产方法。
背景技术
目前，建筑微晶玻璃通体砖的制备方法主要有两种，包括：熔融法和二次加热析晶法。二次加热析晶法制备微晶玻璃通体砖起源于20世纪70年代的日本，在90年代进入我们国家。这种微晶玻璃通体砖的配方体系多为CaO-SiO2体系，采用梭式窑或辊道窑进行生产，烧成周期长，一般都超过20个小时，后续的加工抛光都是手工进行。因此，这种微晶玻璃通体砖的生产自动化程度低、生产成本高，产品也比较单一，售价也高，一直以来产品的生产和销售都只占极小的市场份额，并有被市场淘汰的趋势。同时，现有的微晶玻璃通体砖立体感较差，装饰效果欠佳。
中国专利CN104326676A介绍了一种利用辊道窑生产通体幻彩微晶玉石板材的方法，该方法相对于利用梭式窑或辊道窑来生产通体微晶玉石板材具有一定的优势，但是烧成周期仍然长达2-8小时，而且生产工艺复杂，需要搭建窑具，需要按预定方式进行1-5次布料。这样一来，此种方式生产的通体幻彩微晶玉石板材的成本仍然较高，生产效率低下。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种玉质微晶玻璃通体砖，产品立体感强，层次丰富，具有较高的装饰艺术美学价值。
本发明的目的之二在于提供一种玉质微晶玻璃通体砖的生产方法，具有显著缩短烧成周期，节约生产能耗，提高生产效率，降低生产成本的优势，满足生产和市场的需求。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种玉质微晶玻璃通体砖，包括按照重量百分比计的以下组分：SiO260-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O310-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％。
进一步地，所述晶核剂为磷酸钙。
进一步地，所述着色剂为着色金属氧化物，为氧化镍、氧化钴、氧化钛、氧化铈、氧化锰、氧化铬、氧化铜中的一种或任意组合，所述着色剂的重量百分比为0.1-6％。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，包括：
玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤：配料，然后进行熔制、水淬、烘干、破碎、过筛和分选工序，制得熔块干粒；所述熔块干粒包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O3 10-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％；
陶瓷坯体制备步骤：配料，加入水和辅料，然后进行制浆、制粉、成型、干燥和烧制工序，制得陶瓷坯体；所述陶瓷坯体包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O3 20-26％，CaO 0.1-2％，MgO 0.5-3％，K2O 1-4％，Na2O1-4％，辅料，0-2％，上述组分的重量百分比之和为100％；
玉质微晶通体砖制备步骤：在所述陶瓷坯体的表面铺贴一层高温棉纸，高温棉纸的大小与陶瓷坯体一致，然后利用布料设备，在所述高温棉纸上均匀布上所述熔块干粒，经过滚压压平后，喷上固定液，送入辊道窑中烧成，烧成温度为1080-1150℃，烧成周期为60-150min，获得半成品；除去所述半成品上的高温棉纸，然后经过抛光、切边和分级工序，制得玉质微晶玻璃通体砖。
进一步地，在所述玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，所述熔块干粒的制备原料包括钾长石、钠长石、石英、硼酸、碳酸钡、纯碱、碳酸钾和磷酸钙。
进一步地，在所述玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，熔制温度为1450-1550℃；所述熔块干粒的粒径为50-200目。
进一步地，在所述陶瓷坯体制备步骤中，所述陶瓷坯体的制备原料包括高岭土、黑泥、粘土、钾长石、钠长石和滑石；所述辅料包括减水剂和坯体增强剂；所述陶瓷坯体的烧失量≤6.0％。
进一步地，在所述陶瓷坯体制备步骤中，配料，加入水和辅料后，依次进行：球磨机球磨成浆、喷雾干燥制成粉料、自动压砖机成型、干燥窑干燥、辊道窑炉高温烧成，烧成温度为1180-1230℃，制得所述陶瓷坯体。
进一步地，在所述玉质微晶通体砖制备步骤中，所述熔块干粒在所述高温棉纸上的布料量为30-50Kg/m2；所述固定液为浓度为0.1％的羧甲基纤维素钠水溶液，所述固定液的施用量为40-60g/m2。
进一步地，在所述玉质微晶通体砖制备步骤中，所述高温棉纸为含锆高温纤维棉纸，厚度为1-3mm，耐温范围为1200-1300℃。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所提供的玉质微晶玻璃通体砖，立体感强，层次丰富，具有较高的装饰艺术美学价值。
(2)本发明所提供的玉质微晶玻璃通体砖的生产方法，属于二次加热析晶法，具有显著缩短烧成周期，节约生产能耗，降低生产成本低的优势，符合目前企业转型升级，节能减排，绿色生产的趋势，具有良好的经济和社会效益。
(3)本发明所提供的玉质微晶玻璃通体砖的生产方法，在陶瓷坯体的表面铺贴一层高温棉纸，在高温棉纸上均匀布上熔块干粒后，送入辊道窑中烧成，烧成温度为1080-1150℃，烧成周期为60-150min。而现有辊道窑烧制微晶玻璃通体砖的操作是这样的：在窑炉的辊棒上放置两条垂直于辊棒的条形耐火砖，然后在条形耐火砖上再拼放几块耐火板，拼成一个大的平台(根据所要生产的微晶玻璃板的大小设置耐火板平台的大小，有1200*2400，1200*1200等多种规格)，然后再在平台上铺设高温棉纸和围边的档条，再布上微晶玻璃熔块，进行烧制。由于耐火砖和耐火板比较厚重，在窑炉中吸热多，散热慢，为了保障通体微晶玻璃板的质量必须缓慢冷却，因此烧制时间长。而本发明的技术方案是采用普通的陶瓷板(陶瓷坯体)作为微晶玻璃通体砖的垫板，它具有重量轻，厚度薄，吸热少，比较容易散热的优点，还可以通过窑炉的急冷、缓冷等手段来进行调整，使得本技术方案具有烧成时间短的优势。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种玉质微晶玻璃通体砖，包括按照重量百分比计的以下组分：SiO260-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O310-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％。
作为进一步的实施方式，晶核剂为磷酸钙。本发明采用磷酸钙作为晶核剂，是利用磷酸钙成分容易使微晶熔块分相变乳浊，并产生微晶的特点，同时这种微晶体的折光率比较适合使微晶熔块呈现玉质感。根据硅酸盐物理化学的基础理论可知，磷在硅酸盐玻璃中为四次配位，磷本身又呈+5价价态，因此形成不对称的磷氧四面体，即磷与氧的四个键中，其中一个键为双键，即形成的四面体结构。这种不对称的四面体，在硅酸盐的玻璃结构中分布的对称的硅氧四面体里，很容易分相；其次是在钙含量较高的硅酸玻璃中，磷很容易与钙生成磷酸钙微晶，而磷酸钙微晶折光率为1.59-1.62，只略高于硅酸盐玻璃的平均折光率(1.55)，满足了产生玉质感的乳浊条件。此外引入适量的氧化硼等氧化物，能与硅酸盐形成低熔点的混合物，降低熔体的高温粘度，有利于玉质微晶玻璃通体砖烧成时的排气，进而确保产品的品质。
本发明的玉质微晶玻璃通体砖，通过采用磷酸钙作为微晶玻璃熔块配方的晶核剂，使得微晶玻璃熔块具有玉石质感的美学效果，立体感强，层次丰富，实现了玉质微晶玻璃通体砖在建筑材料领域的应用价值，具有较高的装饰艺术美学价值。
作为进一步的实施方式，着色剂为着色金属氧化物，为氧化镍、氧化钴、氧化钛、氧化铈、氧化锰、氧化铬、氧化铜中的一种或任意组合，着色剂的重量百分比为0.1-6％。如果需要制备带颜色的玉质微晶玻璃通体砖，则添加着色金属氧化物，即可制得蓝色、黄色、棕色、绿色、兰色等多种颜色的玉质微晶玻璃，实现玉质微晶熔块颜色的多样化。
本发明所提供的玉质微晶玻璃通体砖，产品经过抛光处理后呈现半透明的玉石质感，韧性好，强度高，容易进一步加工，可以替代天然石材广泛应用于建筑物的地面、台面等地方，是一种不可多得的高档的建筑装饰材料。
一种玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，包括：
玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤：配料，然后进行熔制、水淬、烘干、破碎、过筛和分选工序，制得熔块干粒；熔块干粒包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O3 10-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％；
陶瓷坯体制备步骤：配料，加入水和辅料，然后进行制浆、制粉、成型、干燥和烧制工序，制得陶瓷坯体；陶瓷坯体包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O320-26％，CaO 0.1-2％，MgO 0.5-3％，K2O 1-4％，Na2O 1-4％，辅料，0-2％，上述组分的重量百分比之和为100％；
玉质微晶通体砖制备步骤：在陶瓷坯体的表面铺贴一层高温棉纸，高温棉纸的大小与陶瓷坯体一致，然后利用布料设备，在高温棉纸上均匀布上熔块干粒，经过滚压压平后，喷上固定液，送入辊道窑中烧成，烧成温度为1080-1150℃，烧成周期为60-150min，获得半成品；除去半成品上的高温棉纸，然后经过抛光、切边和分级工序，制得玉质微晶玻璃通体砖。
作为进一步的实施方式，在玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，熔块干粒的制备原料包括钾长石、钠长石、石英、硼酸、碳酸钡、纯碱、碳酸钾和磷酸钙。
作为进一步的实施方式，在玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，熔制温度为1450-1550℃；熔块干粒的粒径为50-200目。
作为进一步的实施方式，在陶瓷坯体制备步骤中，陶瓷坯体的制备原料包括高岭土、黑泥、粘土、钾长石、钠长石和滑石；辅料包括减水剂和坯体增强剂；陶瓷坯体的烧失量≤6.0％。
作为进一步的实施方式，在陶瓷坯体制备步骤中，配料，加入水和辅料后，依次进行：球磨机球磨成浆、喷雾干燥制成粉料、自动压砖机成型、干燥窑干燥、辊道窑炉高温烧成，烧成温度为1180-1230℃，制得陶瓷坯体。较高的烧成温度可以确保普通陶瓷坯体在托住玉质微晶熔块进行烧结时，保证产品平整度稳定，且不出现破损，能反复多次使用。
作为进一步的实施方式，在玉质微晶通体砖制备步骤中，熔块干粒在高温棉纸上的布料量为30-50Kg/m2；固定液为浓度为0.1％的羧甲基纤维素钠水溶液，固定液的施用量为40-60g/m2。
作为进一步的实施方式，在玉质微晶通体砖制备步骤中，高温棉纸为含锆高温纤维棉纸，厚度为1-3mm，耐温范围为1200-1300℃。高温棉纸所起的作用是隔开玉质微晶玻璃通体砖与陶瓷坯体，防止玉质微晶熔块在高温下融熔后与陶瓷坯体粘结在一起。
本发明所提供的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，采用辊道窑进行生产，烧成时间短，以低成本的陶瓷坯体用作垫板，规格可以多样化，与传统的隧道窑生产微晶玻璃通体砖相比，具有显著缩短烧成周期，降低生产能耗，降低生产的综合成本低的优势，符合目前企业转型升级，节能减排，绿色生产的趋势，具有良好的经济和社会效益。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1：
一种玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，包括以下步骤：
玉质微晶玻璃熔块干粒的制备：按照常规的微晶玻璃熔块制备流程，选择以下化工原料：钾长石、钠长石、石英、硼酸、碳酸钡、纯碱、碳酸钾和磷酸钙，通过配料，在1480℃的温度下熔制、然后依次进行水淬、烘干、破碎、过筛和分选工序，制得包括按照重量百分比计以下组分的熔块干粒：SiO2 63％，Al2O3 7％，CaO 3％，K2O 3.5％，Na2O 3.5％，BaO 7％，B2O3 10.7％，Ca3(PO4)22.3％；熔块干粒的粒度为50-200目，为白色熔块干粒；
陶瓷砖坯的制备：按照普通陶瓷砖坯的制备方法，将陶瓷原料高岭土、黑泥、粘土、钾长石、钠长石和滑石，按合适的比例混合后，加入适量的水、减水剂和坯体增强剂，经过球磨机球磨成浆，喷雾干燥制成粉料，再经自动压砖机成型，然后再经过干燥窑干燥，通过辊道窑炉1210℃的高温烧成后，制得所需要规格尺码的陶瓷坯体；陶瓷坯体包括按照重量百分比计以下组分：SiO265％，Al2O3 20％，CaO 1.2％，MgO 2.8％，K2O 2.3％，Na2O 2.7％，辅料(包括减水剂和坯体增强剂)1％，陶瓷坯体的烧失量为5％；
玉质微晶玻璃通体砖的制备：先在制备好的陶瓷坯体表面铺贴一层高温棉纸，高温棉纸的大小形状与陶瓷坯体一致；高温棉纸厚度为2mm，耐高温1300℃；然后利用布料设备，在高温棉纸上均匀布上制备好的仿玉熔块干粒，布料量为45Kg/m2，经过滚压压平后，喷上浓度为0.1％的羧甲基纤维素钠水溶液固定，施用量为40-60g/m2，再入辊道窑中烧成，烧成的最高温度为1120℃，烧成周期为125分钟，获得半成品；人工铲去或用机器刮去粘结在半成品底部的高温棉纸，然后经过抛光、切边、分级等工序，制得白色玉质微晶玻璃通体砖产品。
实施例2：
实施例2与实施例1的不同之处在于：
玉质微晶玻璃熔块干粒的制备步骤中：熔块干粒的组分配比不同(详见表1)，熔块干粒的颜色为蓝色；配料后熔制温度为1450℃；
陶瓷砖坯的制备步骤中：设置辊道窑炉的温度为1230℃；
玉质微晶玻璃通体砖的制备步骤中：高温棉纸厚度为1mm，耐高温1200℃；仿玉熔块干粒在高温棉纸上的布料量为30Kg/m2；在辊道窑中的烧成的最高温度为1150℃，烧成周期为60分钟；
其它与具体实施例1相同。
实施例3：
实施例3与实施例1的不同之处在于：
玉质微晶玻璃熔块干粒的制备步骤中：熔块干粒的组分配比不同(详见表1)，熔块干粒的颜色为深黄色；配料后熔制温度为1550℃；
陶瓷砖坯的制备步骤中：设置辊道窑炉的温度为1180℃；
玉质微晶玻璃通体砖的制备步骤中：高温棉纸厚度为3mm，耐高温1250℃；仿玉熔块干粒在高温棉纸上的布料量为50Kg/m2；在辊道窑中的烧成的最高温度为1080℃，烧成周期为150分钟；
其它与具体实施例1相同。
实施例4：
实施例4与实施例1的不同之处在于：
玉质微晶玻璃熔块干粒的制备步骤中：熔块干粒的组分配比不同(详见表1)，熔块干粒的颜色为绿色；配料后熔制温度为1500℃；
陶瓷砖坯的制备步骤中：设置辊道窑炉的温度为1200℃；
玉质微晶玻璃通体砖的制备步骤中：高温棉纸厚度为3mm，耐高温1200℃；仿玉熔块干粒在高温棉纸上的布料量为35Kg/m2；在辊道窑中的烧成的最高温度为1100℃，烧成周期为100分钟；
其它与具体实施例1相同。
实施例5：
实施例5与实施例1的不同之处在于：
玉质微晶玻璃熔块干粒的制备步骤中：熔块干粒的组分配比不同(详见表1)，熔块干粒的颜色为浅黄色；配料后熔制温度为1470℃；
陶瓷砖坯的制备步骤中：设置辊道窑炉的温度为1220℃；
玉质微晶玻璃通体砖的制备步骤中：高温棉纸厚度为2mm，耐高温1250℃；仿玉熔块干粒在高温棉纸上的布料量为40Kg/m2；在辊道窑中的烧成的最高温度为1130℃，烧成周期为85分钟；
其它与具体实施例1相同。
表1实施例1-5的玉质微晶玻璃通体砖的配方表
实施例1-5采用了不同配方来制备不同颜色的玉质微晶玻璃熔块，从而可以制得一种颜色或多种颜色的玉质微晶玻璃通体砖产品。实施例1可制得白色的玉质微晶玻璃通体砖；实施例2可制备出蓝色的玉质微晶玻璃通体砖，实施例3可制备出深黄色玉质微晶玻璃通体砖，实施例4可制备出绿色的玉质微晶玻璃通体砖，实施例5则可以制备出浅黄色的玉质微晶玻璃通体砖。当然，可以利用两种或两种以上的各颜色的微晶玻璃熔块，通过混色搭配或分区域布料来布出多种颜色和纹理的彩色微晶玻璃通体砖，多种颜色的微晶玻璃熔块和多种多样的布料方式相结合大大丰富了玉质微晶玻璃通体砖的品类。
效果评价及性能检测
取实施例1-5获取的玉质微晶玻璃通体砖，对其相关指标进行测试，测试方法均为常规测试方法，测试指标见下表2。
表2实施例1-5的玉质微晶玻璃通体砖的性能测试结果记录表
从表2的记录可知，本发明实施例所提供的玉质微晶玻璃通体砖完全符合国家行业标准JC/T872-2000《建筑装饰用微晶玻璃》的规定。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种玉质微晶玻璃通体砖，其特征在于，包括按照重量百分比计的以下组分：SiO260-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O3 10-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的玉质微晶玻璃通体砖，其特征在于，所述晶核剂为磷酸钙。
3.如权利要求1所述的玉质微晶玻璃通体砖，其特征在于，所述着色剂为氧化镍、氧化钴、氧化钛、氧化铈、氧化锰、氧化铬、氧化铜中的一种或任意组合，所述着色剂的重量百分比为0.1-6％。
4.一种玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，包括：
玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤：配料，然后进行熔制、水淬、烘干、破碎、过筛和分选工序，制得熔块干粒；所述熔块干粒包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O3 2-8％，CaO 0.1-5％，K2O 2-7％，Na2O 2-8％，BaO 2-8％，B2O3 10-18％，晶核剂0.1-5％，着色剂，余量；上述组分的重量百分比之和为100％；
陶瓷坯体制备步骤：配料，加入水和辅料，然后进行制浆、制粉、成型、干燥和烧制工序，制得陶瓷坯体；所述陶瓷坯体包括按照重量百分比计的以下组分：SiO2 60-70％，Al2O3 20-26％，CaO 0.1-2％，MgO 0.5-3％，K2O 1-4％，Na2O 1-4％，辅料，0-2％，上述组分的重量百分比之和为100％；
玉质微晶通体砖制备步骤：在所述陶瓷坯体的表面铺贴一层高温棉纸，在所述高温棉纸上均匀布上所述熔块干粒，压平后，喷上固定液，送入辊道窑中烧成，烧成温度为1080-1150℃，烧成周期为60-150min，获得半成品；除去所述半成品上的高温棉纸，然后经过抛光、切边和分级工序，制得玉质微晶玻璃通体砖。
5.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，所述熔块干粒的制备原料包括钾长石、钠长石、石英、硼酸、碳酸钡、纯碱、碳酸钾和磷酸钙。
6.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述玉质微晶玻璃熔块干粒制备步骤中，熔制温度为1450-1550℃；所述熔块干粒的粒径为50-200目。
7.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述陶瓷坯体制备步骤中，所述陶瓷坯体的制备原料包括高岭土、黑泥、粘土、钾长石、钠长石和滑石；所述辅料包括减水剂和坯体增强剂；所述陶瓷坯体的烧失量≤6.0％。
8.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述陶瓷坯体制备步骤中，配料，加入水和辅料后，依次进行：球磨机球磨成浆、喷雾干燥制成粉料、自动压砖机成型、干燥窑干燥、辊道窑炉高温烧成，烧成温度为1180-1230℃，制得所述陶瓷坯体。
9.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述玉质微晶通体砖制备步骤中，所述熔块干粒在所述高温棉纸上的布料量为30-50Kg/m2；所述固定液为浓度为0.1％的羧甲基纤维素钠水溶液，所述固定液的施用量为40-60g/m2。
10.如权利要求4所述的玉质微晶玻璃通体砖的制备方法，其特征在于，在所述玉质微晶通体砖制备步骤中，所述高温棉纸为含锆高温纤维棉纸，厚度为1-3mm，耐温范围为1200-1300℃。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190510 |