一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖及其制造方法
技术领域
本发明涉及陶瓷砖技术领域,具体涉及一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖及其制造方。
背景技术
随着人们的生活水平日渐提高,在装饰、装修材料的选择上,对瓷砖的质量和美观的要求显著提高;同时随着社会的发展和科技的进步,增加陶瓷干粒立体感技术在陶瓷领域中的应用日益增加,使得市面上的陶瓷砖的表面效果越来越丰富、立体。
而目前采用陶瓷砖制造过程中产生的废旧釉料制备立体粒子的方法中,存在以下的问题:
(1)目前利用废旧釉料制备陶瓷粒子的工艺中,将废旧釉料进行沉淀、压排、烘干、打粉等处理后,再制备成陶瓷表面装饰用的熔块特殊陶瓷粒子,但该制备过程相对复杂,工序控制难度较大,增加了生产制造的成本,降低了生产的效率;
(2)利用废旧釉料制备陶瓷粒子中,废旧釉粉添加量占其原料总质量的质量百分数为30-50%,其废旧釉粉使用量相对较少,对废旧材料的利用率较低,同时采用沉淀、压排、烘干、打粉等处理,工艺繁杂,生产效率低;
目前利用废旧釉料制备陶瓷粒子的工艺中,有将不同颜色的釉浆混合成多彩釉浆淋在托盘中,干燥后得到多彩泥浆层,或制成泥饼,将泥饼挤压出面条状釉泥,烘干后成为面条状特殊陶瓷粒子釉。但是特殊陶瓷粒子釉的形状单一,在实际生产布料中容易出现特殊陶瓷粒子釉破碎;而在制备仿石陶瓷砖的方法中,将特殊陶瓷粒子釉压制于坯体中,其层次、立体感和颗粒感相对较差,同时因特殊陶瓷粒子釉的最高烧成温度与坯体基础粉料的最高烧成温度有差异,仿石陶瓷砖表面容易出现鼓包、溶洞、甚至砖型不稳定等缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,该制造方法操作步骤简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,节约能耗,提高废旧原料的回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,能使制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,可适用于工业化大规模生产。
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的另一目的在于提供一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖,该立体釉饰砖利用生产制备陶瓷砖过程中产生的刮边废料制得,废旧原料循环利用,提高资源回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,且制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,物化性能稳定。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至130-160℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
本发明通过采用上述步骤制备立体釉饰砖,操作步骤简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,节约能耗,提高废旧原料的回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,能使制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,可适用于工业化大规模生产。
其中,步骤A通过对坯体进行干燥,减少坯体表面的含水量,保持表面干爽的效果,能提高后续的化妆土的涂施延展性,使得化妆土能均匀、平整地涂施于坯体表面。而步骤B涂施的化妆土地细腻、色泽均匀、遮盖力较强、耐火度高,颜色有灰色、浅灰色、白色等,能提高坯体表面的光滑度、平整性,覆盖坯体较深色的表面,提高坯体的白度,使得后续图案装饰、喷透明釉、铺陶瓷粒子后的坯体的图案清晰,且层次分明,干粒感明显,立体感强,使制得的釉层外观显得美观、光亮、柔和滋润;优选的,步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为40-85°,所述化妆土的氧化铝含量为20-60%。
步骤C进行图案装饰,能提高陶瓷砖的图案装饰效果,使制得的陶瓷砖图案清晰、层次分明,且图案装饰的图案纹理可以与坯体的线条纹理相一致;优选的,图案装饰采用6-8色的喷墨机进行图案喷墨装饰。而对图案装饰后的坯体进行干燥,能使油墨充分干燥成型,避免后续喷涂的透明釉对未干燥成型的油墨造成模糊、混乱的图案墨水的现象,使得图案模糊不清,降低了产品的图案清晰度。
步骤D通过对干燥后的图案装饰层进行喷涂透明釉浆,使得透明釉在后续高温烧制熔融过程中,通过透明釉的釉面软化熔融,且陶瓷粒子具有耐高温、容重大的特点,陶瓷粒子渗入透明釉釉内,基本保持原本的粒子形态;在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能。
步骤E中,铺撒陶瓷粒子时,若陶瓷粒子与之前喷墨的图案相对应,则在喷涂图案油墨、并干燥后,在对应图案的位置喷涂胶水,然后再铺撒陶瓷粒子,使得陶瓷粒子粘附于喷涂有胶水位置,再吸走对为被胶水粘住的陶瓷粒子,使制得的立体釉饰砖具有较高的立体感,层次分明,干粒感明显。若陶瓷粒子与前喷墨的图案无需相对应,则在铺撒陶瓷粒子干粒时可随机布料,再进行烧制,使得陶瓷粒子渗入透明釉釉内,冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩立体效果,干粒感明显,立体感强。
优选的,经过步骤E的烧制过程后,可进行抛光或不抛光的后续处理,其中,抛光产品的釉层呈现出颗粒立体效果,产品具有极强的层次、立体和颗粒感;而不抛光的产品表面效果为烧制后自然形成微凹凸面的颗粒悬浮立体效果,釉面细腻晶莹,釉面光泽度为8-25°,防滑系数为0.56以上。
优选的,所述步骤A中,坯体的干燥时间为30-60min。
本发明通过严格控制坯体的干燥时间,使得坯体在特定的干燥温度和干燥时间内充分干燥,减少坯体表面的含水量,保持表面干爽的效果,在后续涂施化妆土时,能提高化妆土的涂施延展性,使得化妆土能均匀、平整地涂施于坯体表面。
优选的,所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为120-150℃。
本发明通过严格控制图案装饰后的坯体干燥温度,能使油墨充分干燥成型,避免后续喷涂的透明釉对未干燥成型的油墨造成模糊、混乱的图案墨水的现象,使得图案模糊不清,降低了产品的图案清晰度。
优选的,所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为30-40:1-3:30-50组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
优选的,所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为600-1000g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.3-0.5%,透明釉浆的比重为1.82-1.92。
本发明通过采用哑光透明釉粉、釉料添加剂和水作为透明釉浆的原料,并控制透明釉浆的细度和比重,能使制得的透明釉浆具有较佳的流平性和延展性,细腻顺滑,能在图案装饰后的坯体表面,均匀、平整地平展铺开。若细度或比重过大,则后续透明釉软化熔融后,由于细度过大而造成陶瓷粒子无法完全渗入透明釉釉内,使得陶瓷粒子与透明釉结合不完全,釉中彩效果不明显,立体感不够强,抗腐蚀、耐磨损等性能下降。
优选的,所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌5-6份、碳酸钡6-9份、钾长石15-20份、熔块35-45份、煅烧氧化铝5-10份、煅烧滑石10-15份、白云石1-5份、高岭土6-8份、超细石英粉1-5份、硅灰石0.01-5份。
本发明通过采用上述种类的原料作为哑光透明釉粉,并严格控制各原料的用量,能在温度为1100-1210℃、时间为7-12min的烧制条件下达到釉面软化熔融的状态,使得陶瓷粒子渗入透明釉釉内,并在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果;且透明釉呈哑光透明,不会影响坯体经图案装饰后的图案效果,清晰度高,经高温烧制后能提高釉饰砖表面的耐磨性,降低其光泽度,具有哑光磨砂的效果。
优选的,每份所述釉料添加剂包括2-5份分散剂、4-8份助磨剂和2-4份消泡剂;
优选的,所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为3-4:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括5-6份六偏磷酸钠和0.5-1.5份三乙醇胺;所述消泡剂为聚醚改性硅、GPES型消泡剂和聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
本发明的釉料添加剂通过采用分散剂,能阻止釉料中各物料的团聚现象,而通过采用焦磷酸钠和硬脂酸钡作为分散剂,在透明釉浆中,由于粒子表面电荷的存在,使得在焦磷酸钠和硬脂酸钡电离成离子后吸附于粉料颗粒的表面,而粉料颗粒的表面形成一种双电层的结构,使其表面电荷密度增加,而表面同种电荷斥力作用克服了粉料颗粒间的范德华吸引力,实现了粉料颗粒分散的效果。
而通过采用助磨剂,能提高透明釉浆的物料分散性和流变力,在透明釉浆中各粉体物料颗粒上吸附,降低了颗粒表面的自由能,避免粉体颗粒的团聚和粘附,提高釉浆的流动性。而采用的消泡剂能对釉浆各物料混合分散过程进行消除气泡,避免釉浆中产生气泡,而导致在后续与陶瓷粒子在烧制过程中产生气孔和空洞,造成砖体表面因气孔和空洞的存在而造成塌落。
优选的,所述熔块的化学组份为:
45.25-46.25%SiO2、19-21%Al2O3、0.05-0.10%Fe2O3、2.35-2.65%CaO、0.75-1.15%MgO、1.8-2.0%K2O、4.5-4.8%Na2O、0.2-0.3%TiO2、0.04-0.08%B2O3、15.0-15.4%BaO、6.0-6.5%ZnO和3.4-3.8%SrO。
本发明通过采用上述原料为熔块,能降低透明釉在烧制过程中的釉料膨胀系数,并可在烧制过程把二氧化碳等提前排出,从而不影响透明釉面平整度,提高釉饰砖的立体效果。
其中,19-21%的Al2O3为透明釉网络中间体氧化物,在釉熔融过程中,通常能夺取游离氧形成四配位而进入硅氧网络,加强玻璃网络结构,提高透明釉的硬度、机械强度和耐化学侵蚀能力,降低透明釉的膨胀系数,提高玻璃化能力,但Al2O3在透明釉中的含量过多则会明显增大釉的难熔程度和釉熔体的粘度,降低透明釉与陶瓷粒子的结合稳定性;
2.35-2.65%的CaO是二价网络外体氧化物,能在高温下入出游离氧,破坏网络结构,使结构紧密、黏度增加,降低透明釉熔体的粘度,有助于透明釉的熔融,加速熔体的固化,降低釉的膨胀系数,提高釉面硬度、化学稳定性和机械强度,并能促进与坯体的良好结合,若CaO的用量过多,则会提高透明釉的耐火度,在后续烧制过程中析出微小晶粒,降低透明釉失透;0.75-1.15%的MgO是二价网络外体氧化物,高温下提供游离氧,增加透明釉的流动性,使其易于涂覆于坯体上,增加与坯体的结合性,并能增大助熔范围,降低釉的膨胀系数,促进透明釉与陶瓷粒子的熔融结合,减弱透明釉的发裂倾向,改善缩釉现象,提高釉面的白度;K2O、Na2O均为透明釉网络外体氧化物,在釉熔融过程中,都具有极强的“断网”作用,能显著降低釉在熔融温度和粘度,6.0-6.5%的ZnO能在较大范围内起到良好的助熔作用,并可增加釉的光泽,提高釉面白度,降低膨胀系数,提高折射率,促进乳浊,并能减少透明釉在烧成过程中的收缩,并减少因透明釉收缩而出现的秃釉、起泡等缺陷;15.0-15.4%的BaO能显著提高透明釉的助熔性和折射率,增加釉面光泽。
优选的,所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1100-1210℃,烧制保温时间为7-12min。
本发明通过严格控制烧制温度和温度,使得透明釉和陶瓷粒子在短时间内进行高温烧制,通过高温快烧的方式,将透明釉的釉面软化熔融,且陶瓷粒子具有耐高温、容重大的特点,陶瓷粒子渗入透明釉釉内,基本保持原本的粒子形态;在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能。
优选的,所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料80-90%、高白球土3-10%、超细硅酸锆0.01-5%、氧化铝0.01-5%、羧甲基纤维素钠0.2-0.5%、三聚磷酸钠0.2-0.5%和坯体增强剂0.01-0.5%。
优选的,所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
本发明通过采用上述种类的原料制备陶瓷粒子,并严格控制各物料的物性,使制得的陶瓷粒子硬度高,耐高温、容重大,高温下不熔融、不改变其性能,能渗透至透明釉浆内,经过烧制后形成较强的颗粒立体感;其中,采用制砖过程中产生的刮边回收废料,废旧原料循环利用,提高资源回收利用率,制砖过程不产生固体废料,绿色环保;采用的羧甲基纤维素钠作为陶瓷粒子和透明釉的连接料,增加陶瓷粒子的强度,并在烧制过程中提高两者的粘合附着力,并进一步改善透明釉熔融后与陶瓷粒子两者之间的分散耐性、稳定性、流变性和粘附力,提高两者的粘附结合度,在烧制后,不产生气泡,不留残渣,避免釉饰砖表面出现气泡、空洞的现象;采用的三聚磷酸钠能提高陶瓷粒子与透明釉浆的混合流动性,改善陶瓷粒子各原料的分散均匀度,提高陶瓷粒子的分散性等综合性能,使烧制后制得的釉饰砖具有较高的强度。
优选的,每份所述刮边回收料包括坯料20-35份、釉料70-85份、水9-13份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为海藻酸钠、羧甲基纤维素、变性淀粉和聚乙烯醇中的至少一种。
本发明的坯料、釉料和水均是坯体在施釉装饰后,进烧成窑前,对坯体的有釉边进行刮边处理而产生的原料;而对坯釉边进行刮边处理的作用是防止坯体边部的釉料在高温烧成中,流淌釉浆粘贴于辊棒上形成棒钉,划伤或顶起在窑炉烧成中的产品,从而使产品出现开裂、中心裂、砖型波浪变形等缺陷;而严格控制刮边回收料的细度,能使其均匀分散于陶瓷粒子中,提高物料间的分散性,并提高陶瓷粒子的强度;而通过采用上述种类的坯体增强剂,能促进各物料的分散性和流动性,与物料之间形成网络结构,起到骨架作用,使得物料分散于骨架网络结构中粘结在一起,提高陶瓷粒子的强度和硬度。
优选的,所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合30-60s,粉料聚集成球状,制得含水量为15-20%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为5-7%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
本发明通过上述步骤制备陶瓷粒子,采用干法混料制备陶粒粒子的粉料,不采用传统的压排、打粉等方式,大大节约能源;通过先将刮边废料等陶瓷粒子各物料混合,然后采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,使得粉料聚集成球状,再经过连续性干燥控制混合料的含水量,先喷水润湿再干燥的方式能提高物料的分散均匀性,然后经过压制成型,再进行第二次干燥,保证混合粒子的含水量小于0.7%再送去进行煅烧,能提高物料之间在水体中的粘合力,进一步提高陶瓷粒子的强度。
优选的,所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为150-200℃,排气温度为40-50℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为3-60目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1000-1050℃,保温时间为8-12min,煅烧时间为30-60min;过筛的目数为55-65目。
而本发明通过严格控制单层流化床式干燥装置的进气温度和排气温度,能控制其干燥速率和程度,能对混合粉料进行干燥,控制其含水量为5-7%;而通过严格控制切割后的过筛目数,能使制得的筛下混合粒子粒径均一,使其与透明釉混合烧制后,形成稳定的结合体,避免釉饰砖的表面由于陶瓷粒子的粒径不均而影响整体美观;而通过严格控制混合粒子的煅烧温度和时间,能使各物料充分混合反应,形成强度硬度高、稳定的陶瓷粒子,并再次经过筛选,提高陶瓷粒子的粒径均一性。更为优选的,制得的陶瓷粒子为高温粒子,其熔融温度大于1230℃,容重为1.5-3.5,使得在后续烧制过程中不被熔融,保持陶瓷粒子原有的形态,陶瓷粒子渗入透明釉釉内,在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能。
作为陶瓷粒子的另一优选方案:所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:5-99.9%的釉料和0.01-95%的刮边回收料;
本发明的另一种制备陶瓷粒子的方案,是在刮边回收料不足的情况下,添加釉料进行制备,为陶瓷粒子的制备提供了备用方案,保证陶瓷粒子的生产。
优选的,每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌1-5%、碳酸钡6-12%、超细硅酸锆0.01-5%、钾长石15-25%、钠长石15-20%、透辉石5-10%、烧滑石10-15%、高白球土6-10%、氧化铝2-10%、羧甲基纤维素钠0.3-0.5%和三聚磷酸钠0.2-0.4%。
优选的,所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
本发明的釉料通过采用上述种类的原料,并严格控制各物料的物性,使制得的釉料硬度高,耐高温、容重大,高温下不熔融、不改变其性能,与刮边回收料混合制得的陶瓷粒子能渗透至透明釉浆内,经过烧制后形成较强的颗粒立体感;其中,采用制砖过程中产生的刮边回收废料,废旧原料循环利用,提高资源回收利用率,制砖过程不产生固体废料,绿色环保;采用的羧甲基纤维素钠作为陶瓷粒子和透明釉的连接料,增加陶瓷粒子的强度,并在烧制过程中提高两者的粘合附着力,并进一步改善透明釉熔融后与陶瓷粒子两者之间的分散耐性、稳定性、流变性和粘附力,提高两者的粘附结合度,在烧制后,不产生气泡,不留残渣,避免釉饰砖表面出现气泡、空洞的现象;采用的三聚磷酸钠能提高陶瓷粒子与透明釉浆的混合流动性,改善陶瓷粒子各原料的分散均匀度,提高陶瓷粒子的分散性等综合性能,使烧制后制得的釉饰砖具有较高的强度。
优选的,每份所述刮边回收料包括坯料1-10份、化妆土45-60份、透明釉39-45份、水10-15份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
本发明的坯料、釉料和水均是坯体在施釉装饰后,进烧成窑前,对坯体的有釉边进行刮边处理而产生的原料;而对坯釉边进行刮边处理的作用是防止坯体边部的釉料在高温烧成中,流淌釉浆粘贴于辊棒上形成棒钉,划伤或顶起在窑炉烧成中的产品,从而使产品出现开裂、中心裂、砖型波浪变形等缺陷;而严格控制刮边回收料的细度,能使其均匀分散于陶瓷粒子中,提高物料间的分散性,并提高陶瓷粒子的强度。
优选的,所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为28-36%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为5.5-6.5%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
本发明通过上述步骤制备陶瓷粒子,采用湿法混料制备陶粒粒子的粉料,先将釉料用水混合成浆后,再加入回收料球磨搅拌,形成浆料后,再将浆料进行喷雾干燥,制成混合粉料,这样能提高釉料各物料的分散性,最后将含水量为5.5-6.5%的混合粉料压制成型,所含的水分能促进釉料、刮边回收料的各物料粘合成型,成型后再对混合粒子进行干燥,这样能提高陶瓷粒子的各物料分散均匀,提高物料间的粘合力和成型性,最后进行煅烧和过筛,经煅烧后的陶瓷粒子具有较高的强度和均一性,在后续的高温烧制过程中保持原有形态地渗透至透明釉浆内,在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果。
优选的,所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:13-26;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为30-60min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为20-30min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1000-1050℃,保温时间为8-12min,煅烧时间为30-60min;过筛的目数为8-12目。
本发明通过严格控制釉料与水的混合比例,能将釉料的各物料混合分散均匀,保证其后续与刮边回收料的球磨均匀性;若水的用量过多,则增加了后续喷粉、对水分进行干燥挥发的能耗,增加了生产成本并降低了生产效率;若水的用量过少,则降低了釉料各物料的分散性。
而通过严格控制釉浆与刮边回收料的球磨时间,能对釉浆中釉料的各物料以及刮边回收料的各物料进行混合分散、细磨,提高物料间的相互分散性;而通过采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,能将各物料紧实地压制成坯体,提高坯体的强度,使切割成型的混合粒子紧实、强度高;而通过严格控制混合粒子的干燥温度和干燥时间,能对混合粒子中的水分进行初步干燥,避免过度的水分在后续的高温快烧中出现粒子破裂等现象,能提高陶瓷粒子的强度和硬度;而通过严格控制混合粒子的煅烧温度和时间,能使各物料充分混合反应,形成强度硬度高、稳定的陶瓷粒子,并再次经过筛选,提高陶瓷粒子的粒径均一性。更为优选的,制得的陶瓷粒子为高温粒子,其熔融温度大于1230℃,容重为1.5-3.5,使得在后续烧制过程中不被熔融,保持陶瓷粒子原有的形态,陶瓷粒子渗入透明釉釉内,在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种立体釉饰砖,由上所述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层、化妆土层、图案层、透明釉层和陶瓷粒子层,所述化妆土层的厚度为0.1-0.2mm,所述图案层的厚度为0.05-0.1mm,所述透明釉层的厚度为0.02-0.03mm,所述陶瓷粒子层的厚度为0.3-2mm。
本发明的立体釉饰砖利用生产制备陶瓷砖过程中产生的刮边废料制得,废旧原料循环利用,提高资源回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,且制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,物化性能稳定。
本发明的有益效果在于:本发明立体釉饰砖的制造操作步骤简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,节约能耗,提高废旧原料的回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,能使制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,可适用于工业化大规模生产。
本发明的立体釉饰砖利用生产制备陶瓷砖过程中产生的刮边废料制得,废旧原料循环利用,提高资源回收利用率,不产生固体废料,绿色环保,且制得的立体釉饰砖图案清晰、层次分明,干粒感明显,立体感强,物化性能稳定。
附图说明
图1是本发明的截面剖视图;
附图标记为:1—坯体层1、2—化妆土层2、3—图案层3、4—透明釉层4、5—陶瓷粒子层5。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至130℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为30min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为40°,所述化妆土的氧化铝含量为20%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为120℃;
所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为30:3:30组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为600g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.3%,透明釉浆的比重为1.82。
所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌5份、碳酸钡6份、钾长石15份、熔块35份、煅烧氧化铝5份、煅烧滑石10份、白云石1份、高岭土6份、超细石英粉1份和硅灰石0.01份。
每份所述釉料添加剂包括2份分散剂、4份助磨剂和2份消泡剂;
所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为3:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括5份六偏磷酸钠和0.5份三乙醇胺;所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述熔块的化学组份为:
45.25%SiO2、19%Al2O3、0.10%Fe2O3、2.35%CaO、1.15%MgO、2.0%K2O、4.5%Na2O、0.3%TiO2、0.05%B2O3、15.3%BaO、6.5%ZnO和3.8%SrO。
所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1100℃,烧制保温时间为7-12min。
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料80%、高白球土10%、超细硅酸锆3.5%、氧化铝5%、羧甲基纤维素钠0.5%、三聚磷酸钠0.5%和坯体增强剂0.5%。
每份所述刮边回收料包括坯料20份、釉料85份、水9份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为羧甲基纤维素。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合30s,粉料聚集成球状,制得含水量为20%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为7%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为150℃,排气温度为40℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为3目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1000℃,保温时间为12min,煅烧时间为60min;过筛的目数为55目。
见图1,一种立体釉饰砖,由上述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层1、化妆土层2、图案层3、透明釉层4和陶瓷粒子层5,所述化妆土层2的厚度为0.1mm,所述图案层3的厚度为0.05mm,所述透明釉层4的厚度为0.02mm,所述陶瓷粒子层5的厚度为0.3mm。
实施例2
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至140℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为40min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为50°,所述化妆土的氧化铝含量为30%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为130℃;
所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为32:2.5:38组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为700g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.35%,透明釉浆的比重为1.85。
所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌5.2份、碳酸钡7份、钾长石16份、熔块38份、煅烧氧化铝6份、煅烧滑石11份、白云石2份、高岭土6.5份、超细石英粉2份和硅灰石1.0份。
每份所述釉料添加剂包括3份分散剂、5份助磨剂和2.5份消泡剂;
所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为3.2:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括5.2份六偏磷酸钠和0.8份三乙醇胺;所述消泡剂为GPES型消泡剂。
所述熔块的化学组份为:
45.50%SiO2、19.5%Al2O3、0.09%Fe2O3、2.50%CaO、1.05%MgO、1.95%K2O、4.7%Na2O、0.24%TiO2、0.07%B2O3、15.0%BaO、6.0%ZnO和3.4%SrO。
所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1125℃,烧制保温时间为7-12min。
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料82%、高白球土9%、超细硅酸锆3%、氧化铝4.8%、羧甲基纤维素钠0.4%、三聚磷酸钠0.4%和坯体增强剂0.4%。
每份所述刮边回收料包括坯料23份、釉料82份、水10份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为变性淀粉。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合40s,粉料聚集成球状,制得含水量为19%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为6.5%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为160℃,排气温度为42℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为10目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1010℃,保温时间为11min,煅烧时间为50min;过筛的目数为58目。
见图1,一种立体釉饰砖,由上述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层1、化妆土层2、图案层3、透明釉层4和陶瓷粒子层5,所述化妆土层2的厚度为0.12mm,所述图案层3的厚度为0.06mm,所述透明釉层4的厚度为0.022mm,所述陶瓷粒子层5的厚度为0.7mm。
实施例3
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至145℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为45min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为60°,所述化妆土的氧化铝含量为40%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为135℃;
所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为35:2:40组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为800g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.4%,透明釉浆的比重为1.88。
所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌5.5份、碳酸钡7.5份、钾长石18份、熔块40份、煅烧氧化铝8份、煅烧滑石12份、白云石3份、高岭土7份、超细石英粉3份和硅灰石3.0份。
每份所述釉料添加剂包括3.5份分散剂、6份助磨剂和3份消泡剂;
所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为3.5:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括5.5份六偏磷酸钠和1.0份三乙醇胺;所述消泡剂为聚醚改性硅。
所述熔块的化学组份为:
45.75%SiO2、19.5%Al2O3、0.05%Fe2O3、2.45%CaO、0.75%MgO、1.9%K2O、4.65%Na2O、0.21%TiO2、0.04%B2O3、15.1%BaO、6.1%ZnO和3.5%SrO。
所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1160℃,烧制保温时间为7-12min。
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料85%、高白球土7%、超细硅酸锆5%、氧化铝2%、羧甲基纤维素钠0.35%、三聚磷酸钠0.35%和坯体增强剂0.3%。
每份所述刮边回收料包括坯料27份、釉料78份、水11份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为海藻酸钠。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合45s,粉料聚集成球状,制得含水量为18%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为6%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为170℃,排气温度为45℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为25目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1025℃,保温时间为10min,煅烧时间为45min;过筛的目数为60目。
见图1,一种立体釉饰砖,由上述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层1、化妆土层2、图案层3、透明釉层4和陶瓷粒子层5,所述化妆土层2的厚度为0.15mm,所述图案层3的厚度为0.08mm,所述透明釉层4的厚度为0.025mm,所述陶瓷粒子层5的厚度为1.2mm。
实施例4
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至150℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为50min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为70°,所述化妆土的氧化铝含量为50%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为140℃;
所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为38:1.5:45组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为900g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.45%,透明釉浆的比重为1.90。
所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌5.8份、碳酸钡8份、钾长石19份、熔块43份、煅烧氧化铝9份、煅烧滑石13份、白云石4份、高岭土7.5份、超细石英粉1份和硅灰石4.0份。
每份所述釉料添加剂包括4份分散剂、7份助磨剂和3.5份消泡剂;
所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为3.8:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括5.8份六偏磷酸钠和1.3份三乙醇胺;所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述熔块的化学组份为:
45.25%SiO2、20.1%Al2O3、0.05%Fe2O3、2.40%CaO、0.75%MgO、1.85%K2O、4.6%Na2O、0.22%TiO2、0.08%B2O3、15.1%BaO、6.1%ZnO和3.5%SrO。
所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1185℃,烧制保温时间为7-12min。
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料88%、高白球土5%、超细硅酸锆1%、氧化铝5%、羧甲基纤维素钠0.3%、三聚磷酸钠0.3%和坯体增强剂0.4%。
每份所述刮边回收料包括坯料32份、釉料74份、水12份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为羧甲基纤维素。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合40s,粉料聚集成球状,制得含水量为16%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为5.5%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为190℃,排气温度为48℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为40目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1035℃,保温时间为9min,煅烧时间为40min;过筛的目数为63目。
见图1,一种立体釉饰砖,由上所述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层1、化妆土层2、图案层3、透明釉层4和陶瓷粒子层5,所述化妆土层2的厚度为0.18mm,所述图案层3的厚度为0.09mm,所述透明釉层4的厚度为0.028mm,所述陶瓷粒子层5的厚度为1.6mm。
实施例5
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至160℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、喷涂透明釉浆:在步骤C干燥后的坯体表面喷涂透明釉浆;
E、铺撒陶瓷粒子:在步骤D喷涂透明釉浆后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖;
其中,制成所述陶瓷粒子的原料包括刮边回收料。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为60min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为85°,所述化妆土的氧化铝含量为60%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为150℃;
所述步骤D中,所述透明釉浆是由哑光透明釉粉、釉料添加剂和水以重量比为40:1:50组成的混合物,并经球磨3-5h制成。
所述步骤D中,所述透明釉浆的喷釉量为1000g/m2,透明釉浆的细度为325目筛余0.5%,透明釉浆的比重为1.92。
所述哑光透明釉粉包括如下重量份的原料:
煅烧氧化锌6份、碳酸钡9份、钾长石20份、熔块45份、煅烧氧化铝10份、煅烧滑石15份、白云石5份、高岭土8份、超细石英粉5份和硅灰石5份。
每份所述釉料添加剂包括5份分散剂、8份助磨剂和4份消泡剂;
所述分散剂是由焦磷酸钠和硬脂酸钡以重量比为4:1组成的混合物;每份所述助磨剂包括6份六偏磷酸钠和1.5份三乙醇胺;所述消泡剂为GPES型消泡剂。
所述熔块的化学组份为:
46.25%SiO2、19%Al2O3、0.05%Fe2O3、2.61%CaO、0.75%MgO、1.8%K2O、4.8%Na2O、0.2%TiO2、0.04%B2O3、15.1%BaO、6.0%ZnO和3.4%SrO。
所述步骤E中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1210℃,烧制保温时间为7-12min。
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:
刮边回收料90%、高白球土3%、超细硅酸锆4%、氧化铝2.59%、羧甲基纤维素钠0.2%、三聚磷酸钠0.2%和坯体增强剂0.01%。
每份所述刮边回收料包括坯料35份、釉料70份、水13份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于1%;所述坯体增强剂为聚乙烯醇。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
①混料:将各物料进行混料,同时采用高压雾化装置对粉料进行喷水润湿,搅拌混合60s,粉料聚集成球状,制得含水量为15%的陶瓷母颗粒;
②第一次干燥:将步骤①制得的陶瓷母颗粒通过单层流化床式干燥装置进行连续性干燥,制得含水量为5%的陶瓷母颗粒;
③压制成型:将步骤②制得的陶瓷母颗粒压制成饼状坯体,然后对饼状坯体进行片状抛削、切割和过筛处理,制成片状、条状或球形的混合粒子;
④第二次干燥,将步骤③制得的混合粒子通过红外干燥进行第二次干燥处理,制得控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
⑤煅烧:将步骤④干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤②中,单层流化床式干燥装置的进气温度为200℃,排气温度为50℃;
所述步骤③中,切割后的过筛处理的目数为60目;
所述步骤⑤中,煅烧的温度为1050℃,保温时间为8-min,煅烧时间为30min;过筛的目数为65目。
见图1,一种立体釉饰砖,由上所述利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法制得,所述立体釉饰砖包括由下至上依次设置的坯体层1、化妆土层2、图案层3、透明釉层4和陶瓷粒子层5,所述化妆土层2的厚度为0.2mm,所述图案层3的厚度为0.1mm,所述透明釉层4的厚度为0.03mm,所述陶瓷粒子层5的厚度为2mm。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:99.9%的釉料和0.01%的刮边回收料;
每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌1%、碳酸钡12%、超细硅酸锆1.5%、钾长石25%、钠长石15%、透辉石10%、烧滑石15%、高白球土10%、氧化铝10%、羧甲基纤维素钠0.3%和三聚磷酸钠0.2%。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
每份所述刮边回收料包括坯料1份、化妆土45份、透明釉39份、水10份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为28%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为5.5%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:13;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为30min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为20min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1000℃,保温时间为12min,煅烧时间为60min;过筛的目数为8目。
实施例7
本实施例与上述实施例2的区别在于:
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:75%的釉料和25%的刮边回收料;
每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌5%、碳酸钡11%、超细硅酸锆2.4%、钾长石23%、钠长石18%、透辉石9%、烧滑石14%、高白球土9%、氧化铝8%、羧甲基纤维素钠0.35%和三聚磷酸钠0.25%。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
每份所述刮边回收料包括坯料3份、化妆土46份、透明釉40份、水11份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为30%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为5.8%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:16;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为40min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为23min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1010℃,保温时间为11min,煅烧时间为50min;过筛的目数为9目。
实施例8
本实施例与上述实施例3的区别在于:
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:50%的釉料和50%的刮边回收料;
每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌3%、碳酸钡12%、超细硅酸锆3%、钾长石25%、钠长石20%、透辉石9%、烧滑石13.3%、高白球土8%、氧化铝6%、羧甲基纤维素钠0.4%和三聚磷酸钠0.3%。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
每份所述刮边回收料包括坯料5份、化妆土48份、透明釉42份、水12份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为32%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为6.0%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:19;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为45min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为25min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1020℃,保温时间为10min,煅烧时间为45min;过筛的目数为10目。
实施例9
本实施例与上述实施例4的区别在于:
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:25%的釉料和75%的刮边回收料;
每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌4%、碳酸钡12%、超细硅酸锆4.2%、钾长石25%、钠长石19%、透辉石10%、烧滑石12%、高白球土9%、氧化铝4%、羧甲基纤维素钠0.45%和三聚磷酸钠0.35%。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
每份所述刮边回收料包括坯料8份、化妆土49份、透明釉43份、水13份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为34%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为6.3%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:23;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为50min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为28min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1030℃,保温时间为9min,煅烧时间为40min;过筛的目数为11目。
实施例10
本实施例与上述实施例5的区别在于:
所述步骤E中,制成所述陶瓷粒子包括如下重量份数的原料:5%的釉料和95%的刮边回收料;
每份所述釉料包括如下重量百分比的原料:
煅烧氧化锌5%、碳酸钡12%、超细硅酸锆5%、钾长石25%、钠长石20%、透辉石10%、烧滑石10%、高白球土10%、氧化铝2.1%、羧甲基纤维素钠0.5%和三聚磷酸钠0.4%。
所述高白球土的耐火度>1550℃,Fe2O3含量≤0.5%;所述超细硅酸锆的纯度为>99.8%,锆含量为65-67%,D50为0.5-0.8μm,D90为<3μm;比表面积>3600m2/kg;所述羧甲基纤维素钠的纯度为98.5%,粘度为>3000,pH值6.5-8.5,干燥减量≤10;所述三聚磷酸钠的纯度为≥95.0%,铁含量为≤0.01%,颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率≥95.0%。
每份所述刮边回收料包括坯料10份、化妆土60份、透明釉45份、水15份,所述刮边回收料的细度为325目筛余小于2%。
所述陶瓷粒子由如下步骤制得:
(1)制备釉浆:按照重量百分比,将釉料各物料混合搅拌,然后加水进行第一次球磨搅拌,制得含水量为36%的釉浆;
(2)制备浆料:按照重量份,将刮边回收料加入至步骤(1)制得的釉浆中,进行第二次球磨搅拌,制得浆料;
(3)喷粉:将步骤(2)制得的浆料通过喷雾装置进行喷粉,得到含水量为6.5%的混合粉料;
(4)压制成型:将步骤(3)得到混合粉料进行压制成型,制得坯体;然后对坯体进行切割处理,制成混合粒子;
(5)干燥:将步骤(4)制得的混合粒子进行干燥,控制其干燥后的混合粒子水分小于0.7%;
(6)煅烧:将步骤(5)干燥后的混合粒子进行煅烧,然后进行过筛,制得陶瓷粒子。
所述步骤(1)中,所述釉料与水的混合比例为100:26;
所述步骤(2)中,第二次球磨搅拌的时间为60min;
所述步骤(3)中,制得的混合粉料的颗粒级配为:20目筛上0-1%、40目筛上15-20%、60目筛上60-70、80目筛上10-20%、80目筛下0-5%;
所述步骤(4)中,压制成型采用先干压制、后辊压制的复合压制方式,制得的坯体的厚度为1.5-2.0mm;
所述步骤(5)中,混合粒子的干燥时间为30min;
所述步骤(6)中,煅烧的温度为1050℃,保温时间为8min,煅烧时间为30min;过筛的目数为12目。
对比例1
本对比例与上述实施例3或实施例8的区别在于:
一种利用刮边废料制得的立体釉饰砖的制造方法,包括如下步骤:
A、干燥坯体:将坯体的温度升温至145℃进行干燥;
B、施化妆土:在步骤A干燥后的坯体表面涂施化妆土;
C、图案装饰:将步骤B涂施化妆土后的坯体表面进行图案装饰,然后干燥;
D、铺撒陶瓷粒子:在步骤C图案装饰后的坯体表面铺撒陶瓷粒子,然后进行烧制,制得立体釉饰砖。
所述步骤A中,坯体的干燥时间为45min;
所述步骤B中,施化妆土后的坯体的白度为60°,所述化妆土的氧化铝含量为40%;
所述步骤C中,图案装饰后的坯体干燥温度为135℃;
所述步骤D中,铺撒陶瓷粒子后的烧制温度为1160℃,烧制保温时间为7-12min。
将上述实施例1-10和对比例1制得的立体釉饰砖进行硬度、耐磨性、光泽度和层间附着力、耐腐蚀性等性能测试,测试结果如下所示:
其中,耐磨性等级采用GB/T 3810.7-2016试验方法标准进行测试,观察样品在特定研磨转数下研磨后的表面磨损痕迹的程度,并分为0-5级,具体级别分级如下所示:
级别 |
可见磨损的研磨转数 |
0 |
100 |
1 |
150 |
2 |
600 |
3 |
750,1500 |
4 |
2100,6000,12000 |
5 |
>12000 |
所述干粒层的附着力等级采用GB/T9286-98划格试验方法标准进行测试,观察测试试样的干粒层脱落情况,并分为0-5级,具体级别分级如下所示:
所述耐腐蚀等级采用GB T 3810.13-2016的陶瓷砖耐化学腐蚀性标准进行测试,对制得的陶瓷砖进行家庭用化学药品(采用浓度为100g/L的氯化铵溶液)和游泳池盐类的药品(采用浓度为20mg/L的次氯酸钠溶液)进行浸泡测试,浸入到深度为25mm的容器中,陶瓷砖的非切割边完全进入到溶液中,盖上容器的盖子,在温度为18-23℃内浸泡12天;浸泡结束后采用水冲洗5天,在完全浸泡在水中煮30min,擦拭干净后放置与105-115℃烘箱内烘干;最后在日光或人工光源约300lx的光照条件下,距离陶瓷砖25-30cm,肉眼观察表面非切割边和切割边浸没部分的变化,并划分以下等级:
等级 |
情况 |
UA级 |
没有可见到的变化 |
UB级 |
在切割边上有可见的变化 |
UC级 |
在切割边上、非切割边上和表面上均有可见的变化 |
由上述测试数据可知,本发明制得的立体釉饰砖产品图案清晰、层次分明,釉面光泽度低,干粒感明显,立体感强,色彩丰富,硬度高,陶瓷粒子保持原有的形态,渗入透明釉釉内,在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,陶瓷粒子附着力高,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能,物化性能稳定。
其中,实施例6中采用0.01%的刮边回收料,对于陶瓷粒子而言可几乎忽略,而此时99.9%釉料制得的陶瓷粒子仍具有较佳的硬度等物理性能,进一步制得的的立体釉饰砖具有较佳的硬度、耐磨性、光泽度和层间附着力、耐腐蚀性等性能,说明本发明的釉料性能优异,使得陶瓷粒子中采用大量的刮边回收料也不影响陶瓷粒子的性能特征。
对比例1中,与实施例3或实施例8相比,在工艺中不进行透明釉浆的喷涂,制得的立体釉饰砖表面耐磨性较低,耐磨性等级为2级,干粒的附着力较低(等级为3级),光泽度偏高(为12°),防滑性和干粒感较低,硬度稍低(为4.0);说明本发明通过在铺撒陶瓷粒子前进行喷涂透明釉浆,使得透明釉在后续高温烧制熔融过程中,通过透明釉的釉面软化熔融,且陶瓷粒子具有耐高温、容重大的特点,陶瓷粒子渗入透明釉釉内,基本保持原本的粒子形态;在冷却后透明釉釉面封闭,陶瓷粒子镶嵌于釉层中,形成独特的釉中彩效果,具有极强的颗粒悬浮立体效果,且使制得的釉饰砖具有优良的抗腐蚀、耐磨损等性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。