CN110128101A - 方型陶土浮雕板材的制备工艺 - Google Patents

方型陶土浮雕板材的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于陶瓷制造技术领域，特别涉及方型陶土浮雕板材的制备工艺，包括以下制备步骤：1)原料制作；2)抽真空练坭；3)制作模具；4)压制成型；5)干燥坯体；6)人工雕刻；7)烘干胚体；8)打磨拼接；9)修整；10)烧制；11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。采用本发明制备工艺制备得到的方型陶土浮雕板材，且得到的方型陶土浮雕板材能够进行人工雕刻，不需涂釉，雕刻画面层次清晰，立体感更强，永不褪色。

Description

方型陶土浮雕板材的制备工艺
技术领域
本发明属于陶瓷制造技术领域，特别涉及方型陶土浮雕板材的制备工艺。
背景技术
现有制作板型浮雕材料的主要是瓷砖形式烧制板型材料。其制作的步骤为：1)原料制作：主要用粘土和沙经过球磨成浆；2)喷雾造粒：将原料放在喷雾干燥塔中进行干燥造粒，形成空心的原料颗粒，也就制造出生产瓷板的坯体所需原料；3)入粉料仓：将原料入料仓自然放置大约48小时以上，保证原料所含水份的均匀和物化性能一致；4)压制成型：将粉料放进做好模具，用液压机压制成型；5)将压制成型的瓷板放入窑炉进行干燥；6)施底釉施面釉，对干燥后的瓷砖坯进行施底釉和面釉；7)印花，对施好底釉和面釉的坯体进行印花；8)釉坯，对已印好花的坯体进行釉坯；9)烤制：把施好釉坯的瓷板放进窑炉高温烧制；10)割边：磨边、抛光，把烧好的瓷板放进磨边机，对瓷板进行割边磨边和抛光，使瓷板更加平整、光滑，规格一致。
现有方法制备的瓷砖形式浮雕板材存在以下不足：1)因为含有沙，不能够进行人工雕刻，一旦人工雕刻就会出现崩边，小孔等不流畅现象，另一方面制作瓷板的粉粒含有空气，工人雕刻过程中同样会出现雕刻线条不流畅会出现有小孔现象；2)因为瓷板的画面都是要进行两次施釉，因此，瓷板浮雕画面线条不流畅，画面层次不清晰，立体感不强；3)瓷板因为有一层釉面覆盖，所以透气性差，表面不吸水，所以到春天，特别是在南方，梅雨季节，回潮比较严重，影响画面的美观；4)如果生产由若干块组成图案的浮雕画，用瓷板是难以生产，即使生产出来，图案的涵接也不完整，影响整幅画的美观度；5)瓷板烧成后颜色不能够改变；6)现有的瓷板画存放时间过长时就会出现褪色现象，影响产品质量。
为了解决上述技术问题，本发明研究开发了一种方型陶土浮雕板材的制备工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供方型陶土浮雕板材的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供方型陶土浮雕板材的制备工艺，包括以下制备步骤：
1)原料制作：将重量比为6:4的陶土和白坭球磨成坭浆；
2)抽真空练坭：过滤坭浆中的沙和杂质后，压出多余水分，使泥浆的含水量为21％-25％，然后放进真空练坭机进行抽空练制，得到湿陶土；
3)制作模具：制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，在模具内底表面上用雕刻机精雕出所需的图案；
4)压制成型；将湿陶土放进模具内，然后用液压机压制成型，得到湿陶土坯体；
5)干燥坯体：将湿陶土坯体放在屋内自然风干至坯体的四周自然收缩3毫米时，将坯体与模具分开，然后再把坯体放在屋内继续风干至坯体变成灰白色，得到陶板；
6)人工雕刻：对步骤5)得到的陶板进行精细的人工雕刻；
7)烘干胚体：对步骤6)雕刻好的坯体放入电窑内中升温至115℃-120℃，全部坯体干透后，停止加热，得到干坯体；
8)打磨拼接：对步骤7)得到的干坯体进行磨边，拼接；
9)修整：对拼接好的干坯体再次进行人工雕刻修整；
10)烧制：修整好的干坯体放进窑炉进行烧制，烧制温度为1035℃-1045℃，烧制时间为20h-24h；
11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。
本发明所述的陶土(syderolife)为一种陶瓷原料。矿物成分复杂，主要由水云母、高岭石、蒙脱石、石英及长石所组成的粉砂一砂质粘土，化学成分与一般粘土相似，与高岭土、膨润土相比，Al2O3含量较低，SiO2、Fe2O3含量较高。
本发明所述的白泥是一种混合物，学名高岭土矿，属于非金属矿产。
本发明中，陶土含水量不宜过高，陶土含水量过少，压胚后烧成产品成品率低，含水量过高又容易产生陶板收缩过大的现象，而陶土含水量为21％-25％最为适宜压制浮雕陶板。另外，也可以通过用手拿捏陶土的方法，陶土不粘手最为适宜。
对于产品损耗过大问题，在陶板烧制过程中出现损耗不可避免，特别是由若干块陶板构成一幅图案的产品损耗比较大，主要原因是烧坏由若干块陶板构成图案中的其中一小块陶板，整幅画就会作废，增加成本。为了尽可能把损耗降到最低点，优选地，本发明所述步骤2)中，将泥浆放进真空练坭机进行抽空练制2次。这样可有效防止坯体在烧制时开裂，大大降低废品率，从而降低损耗。
在机压陶板时凹下部分的空气难以排出，出现挤压陶土不到位，造成压出陶板的浮雕画不完整。针对因陶板凹凸不平造成在压制陶板时出现不完整的这个问题，优选地，本发明所述步骤3)中，当模具图案凹入部分达到5毫米深而且凹入部分又不延伸到模板的边缘时，在凹下部分的最低点，用电钻钻出一个小孔让凹下部分的空气从小孔中排出。这样有效解决压出陶板不完整的问题。
由于湿陶土干燥后收缩造成压出陶板的图案收缩，造成大型浮雕分割板块之间图案拼接不够吻合。针对这个问题，优选地，本发明所述步骤3)中，在模具内底表面上精雕图案时，每一块模板四边的图案都延长重叠雕刻2-4毫米，即把在每一块模板上雕刻好的完整图案的四周2-4毫米部分的图案，连着雕刻好的完整图案的四周重复雕刻2-4毫米。这样等陶板干燥收缩后有多余图案供给雕刻工人进行增减雕刻，也便于修边工人能有多余陶板边缘进行磨边拼接。这样就解决了陶板拼接图案不吻合的问题。
针对湿陶土粘性强，液压机压坯时压顶和坯体粘在一起，坯体难以脱离压顶的问题。优选地，本发明所述步骤4)中，把湿陶土放进模具内后，在压制成型前，把一块比模具大的塑料薄膜放在湿陶土上，把湿陶土和液压机的压顶分隔开。这样压出的坯体就不会粘在液压机的压顶上，有效解决了液压机压顶粘陶坯的问题，而且塑料薄膜能多次重复使用，大大降低产品成本。另外，为了防止湿陶土粘在模具上，可以在浮雕板模板上擦一层薄薄的油把模具和陶土分隔开。
为了更好地解决机压的陶板干燥后出现收腰(四边收缩大而四个角收缩小，即得到的陶板不是正方形)问题，除了改善模具外，优选地，本发明所述步骤4)中，压制成型时，放进模具内的湿陶土是圆柱形的，且平放于模具内底表面的中心位置。这样当液压机挤压陶土时多余的陶土就首先从模具的四边先排出，然后再到四个角排出，这样陶板四边陶土的密度就自然比四个角陶土的密度大。这样在干燥收缩过程中，四边收缩就比四个角收缩小，这样就能达到四边收缩和四个角收缩平衡。另外，还能够解决在机压陶板时凹下部分的空气难以排出，出现挤压陶土不到位，造成压出陶板的浮雕画不完整的问题，压制成型时，放进模具内的湿陶土是圆柱形的，且放于模具内底表面的中心位置，这样当液压机向下压板时陶土从中心向四周扩散就先从模具的中心逐渐向四周填满模具的凹下部分，这样空气就被从模具的中心逐渐向四周挤压出去。
为了防止陶板干燥后出现收腰，本发明在制作陶板模具时，不是直接制成正方形的模具，而是制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，内接正方形四边凸出的部位大小为当制成内接正方形模具大小时，陶板干燥出现的收腰部分的大小，即凹进去的部分大小，所述的内接正方形大小，为所需制备的方型陶板大小。
由于是干胚修胚，容易产生损坏边角，造成在磨边过程中胚体损耗过大现象。为解决这个问题，优选地，本发明所述步骤7)中，在2小时内升温至115℃-120℃，采取在自然风干浮雕板的胚体后再统一放入电窑内进行低温烘干，让浮雕板的胚体增加硬度，但又不影响工人磨边角的难度和雕刻工人进行二次雕刻的难度。另外，在自然风干陶板后又放进炉窑进行低温烘干，使每一块陶板都达到统一干透。然后再进行修边拼接，这样就避免由于不同干湿烧制出陶板的大小不一的现象，这样即使烧坏其中的一块，也可以在另一幅相同画出取出一块来顶替，这样损耗只有一小块板。
陶板经过人工雕刻后，如果需要拼接的在工人磨边拼接时会出现图案与图案的吻合有部分不连贯的问题。针对这个问题，优选地，本发明所述步骤6)中，进行精细的人工雕刻时，坯体四边留出1-3毫米的图案先不进行人工雕刻。对已雕刻板进行磨边拼接后，根据图案拼接后的吻合程度，再次进行人工雕刻，让每块板图案的拼接达到完美无缺为止。这样就解决陶板拼接和图案不连续的问题。
本发明所述步骤8)中每一幅大图都留有一副雕刻好未烧的备用胚体，一方面作为烧坏产品的代替品，即如果在烧制过程中出现烧坏一块板，可以用留图中同样一块板放窑中放同一位置进行烧制，这样就可补回烧坏的浮雕板，这就大大降低产品的损耗，另一方面，手留未烧的浮雕板可作为雕刻下一幅图的样品，这样确保每烧制同一幅图画的图案和大小一致，这样不管烧坏哪一块都随时补上，大大降低产品的损耗。
本发明中，为了更好修整出大小一致，方方正正的陶板，在步骤9)中可使用方型干坯陶板修坯机(申请号为：201820840659.1)进行修整。
由于陶土在一千多度的烧制中产生窑变，所以每烧一窑每一块陶板的颜色有可能都不一样。这样如果分层、分窑烧制再拼成的图案的颜色就不连贯，拼接起来颜色的过渡就不自然，严重影响整幅画的美观度。而且一幅画所有分割出的每一块板都必须在同一平面上进行烧制。因为温度的差别是以高低度来分的，在窑内部不同高度温度就有所不同，不同温度烧出的板的大小就不相同。鉴于这两个问题，优选地，本发明所述步骤10)中，烧制陶板时，使用的窑炉长为3.5米，宽为2.5米，高为0.8米。这样的窑炉一次可以烧两幅8.5平方米的画，这样陶板烧出来后，每块板的大小一致，窑变的颜色一致，而且颜色的过渡也自然每块板的大小又一致。从而解决了画颜色不一，陶板大小不一，整幅画颜色过渡不自然的问题。
本发明中，为了不影响陶板美观，要求每一幅图都由统一的一个雕刻工人雕刻，确保雕刻风格统一，手法一致。
在按传统方法烧制浮雕陶板过程中，出现变形较大的问题。本发明在研究中发现烧制浮雕陶板的收缩与传统圆形陶制品收缩有所不同。传统圆形陶艺品的收缩都是均匀的。也就是四周向中心统一收缩，这样传统圆形的陶艺品的烧制就很少出现因收缩不统一而烧坏产品的问题(除在胚体制作中出现问题外)。浮雕陶板的收缩与传统圆形陶艺品的不同在于浮雕陶板绝大多数是方形的，有四个角,因此四周向中心收缩不是均匀的，因为有角力支撑，四个角的收缩比四边收缩小。所以在烧制浮雕陶板中容易出现收缩变形的现象，为了避免陶板烧制变形，优选地，烧制浮雕陶板的最佳温度是1035℃-1040℃之间。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明工艺制备得到的方型陶土浮雕板材原料中不含沙，能够进行人工雕刻，经过精细的雕刻不会出现小孔洞现象，所雕的图案线条流畅、美观。
2、本发明工艺制备得到的方型陶土浮雕板材不需涂釉，雕刻画面层次清晰，立体感更强，而且经高湿烧制后的陶板经人工打磨，可以根据整幅画的颜色明暗、深浅，经工人打磨形成，大大增加浮雕画的美感。
3、本发明工艺制备得到的方型陶土浮雕板材的颜色是经过炉窑高温烧制而成，颜色由窑变而生成，经过人工打磨，可根据产品的特点打磨出不同的颜色，大大增加产品的美观度，且永不褪色。
4、本发明工艺制备得到的方型陶土浮雕板材上的画制作效率比普通工人制作的画效率高，成本更低。
5、本发明工艺制备得到的方型陶土浮雕板材透气性好，吸水性强，没有回潮影响浮雕画面的现象。
6、本发明制备工艺能够生产由若干块组成图案的浮雕画(即大幅画)，且图案的涵接完整，极其美观，具有很高的收藏和观赏价值。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
1)原料制作：将重量比为6:4的陶土和白坭球磨成坭浆；
2)抽真空练坭：过滤坭浆中的沙和杂质后，压出多余水分，使泥浆的含水量为25％，然后放进真空练坭机进行抽空练制2次，得到湿陶土；
3)制作模具：制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，在模具内底表面上用雕刻机精雕出所需的图案，每一块模板四边的图案都延长重叠雕刻2毫米，当模具图案凹入部分达到5毫米深而且凹入部分又不延伸到模板的边缘时，在凹下部分的最低点，用电钻钻出一个小孔让凹下部分的空气从小孔中排出；
4)压制成型；将圆柱形的湿陶土平放于模具内底表面的中心位置，在压制成型前，把一块比模具大的塑料薄膜放在湿陶土上，把湿陶土和液压机的压顶分隔开然后用液压机压制成型，得到湿陶土坯体；
5)干燥坯体：将湿陶土坯体放在屋内自然风干至坯体的四周自然收缩3毫米时，将坯体与模具分开，然后再把坯体放在屋内继续风干至坯体变成灰白色，得到陶板；
6)人工雕刻：对步骤5)得到的陶板进行精细的人工雕刻，陶板四边留出1-3cm的图案先不进行人工雕刻；
7)烘干胚体：对步骤6)雕刻好的坯体放入电窑内中2小时内升温至120℃，全部坯体干透后，停止加热，得到干坯体；
8)打磨拼接：对步骤7)得到的干坯体进行磨边，拼接；
9)修整：对拼接好的干坯体再次进行人工雕刻修整；
10)烧制：修整好的干坯体放进长为3.5米、宽为2.5米、高为1米的窑炉进行烧制，烧制温度为1035℃，烧制时间为22h；
11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。
实施例2
1)原料制作：将重量比为6:4的陶土和白坭球磨成坭浆；
2)抽真空练坭：过滤坭浆中的沙和杂质后，压出多余水分，使泥浆的含水量为21％，然后放进真空练坭机进行抽空练制2次，得到湿陶土；
3)制作模具：制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，在模具内底表面上用雕刻机精雕出所需的图案，每一块模板四边的图案都延长重叠雕刻3毫米，当模具图案凹入部分达到5毫米深而且凹入部分又不延伸到模板的边缘时，在凹下部分的最低点，用电钻钻出一个小孔让凹下部分的空气从小孔中排出；
4)压制成型；将圆柱形的湿陶土平放于模具内底表面的中心位置，在压制成型前，把一块比模具大的塑料薄膜放在湿陶土上，把湿陶土和液压机的压顶分隔开然后用液压机压制成型，得到湿陶土坯体；
5)干燥坯体：将湿陶土坯体放在屋内自然风干至坯体的四周自然收缩3毫米时，将坯体与模具分开，然后再把坯体放在屋内继续风干至坯体变成灰白色，得到陶板；
6)人工雕刻：对步骤5)得到的陶板进行精细的人工雕刻，陶板四边留出2mm的图案先不进行人工雕刻；
7)烘干胚体：对步骤6)雕刻好的坯体放入电窑内中2小时内升温至115℃，全部坯体干透后，停止加热，得到干坯体；
8)打磨拼接：对步骤7)得到的干坯体进行磨边，拼接；
9)修整：对拼接好的干坯体再次进行人工雕刻修整；
10)烧制：修整好的干坯体放进长为3.5米、宽为2.5米、高为1米的窑炉进行烧制，烧制温度为1040℃，烧制时间为20h；
11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。
实施例3
1)原料制作：将重量比为6:4的陶土和白坭球磨成坭浆；
2)抽真空练坭：过滤坭浆中的沙和杂质后，压出多余水分，使泥浆的含水量为23％，然后放进真空练坭机进行抽空练制2次，得到湿陶土；
3)制作模具：制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，在模具内底表面上用雕刻机精雕出所需的图案，每一块模板四边的图案都延长重叠雕刻4毫米，当模具图案凹入部分达到5毫米深而且凹入部分又不延伸到模板的边缘时，在凹下部分的最低点，用电钻钻出一个小孔让凹下部分的空气从小孔中排出；
4)压制成型；将圆柱形的湿陶土平放于模具内底表面的中心位置，在压制成型前，把一块比模具大的塑料薄膜放在湿陶土上，把湿陶土和液压机的压顶分隔开然后用液压机压制成型，得到湿陶土坯体；
5)干燥坯体：将湿陶土坯体放在屋内自然风干至坯体的四周自然收缩3毫米时，将坯体与模具分开，然后再把坯体放在屋内继续风干至坯体变成灰白色，得到陶板；
6)人工雕刻：对步骤5)得到的陶板进行精细的人工雕刻，陶板四边留出3mm的图案先不进行人工雕刻；
7)烘干胚体：对步骤6)雕刻好的坯体放入电窑内中2小时内升温至118℃，全部坯体干透后，停止加热，得到干坯体；
8)打磨拼接：对步骤7)得到的干坯体进行磨边，拼接；
9)修整：对拼接好的干坯体再次进行人工雕刻修整；
10)烧制：修整好的干坯体放进长为3.5米、宽为2.5米、高为1米的窑炉进行烧制，烧制温度为1045℃，烧制时间为24h；
11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。
试验例1：不同烧制温度对方型陶土浮雕板材的影响
按照本发明实施例2的方法和参数，按照不同烧制温度，每个温度对应烧制5片30*30cm方型陶土浮雕板材，观察不同温度下，烧制得到的方型陶土浮雕板材情况，见表1。
表1不同烧制温度对方型陶土浮雕板材的影响
烧制温度/℃ 陶土浮雕板材情况
1030 全部陶土浮雕板不变形，但窑变颜色不美观
1035 全部陶土浮雕板收缩不变形而且窑变颜色很美
1040 全部陶土浮雕板收缩不变形而且窑变颜色很美
1045 全部陶土浮雕板收缩不变形而且窑变颜色很美
1050 全部陶土浮雕板收缩变形
注：上述除了烧制温度不同，其他参数同实施例2的。
试验例2：不同陶土和白坭比例对方型陶土浮雕板材的影响
按照本发明实施例2的方法和参数，按照不同陶土和白坭比例，每个比例对应烧制5片30*30cm方型陶土浮雕板材，观察不同陶土和白坭比例下，烧制得到的方型陶土浮雕板材情况，见表2。
表2不同陶土和白坭比例对方型陶土浮雕板材的影响
注：上述除了陶土和白坭比例不同，其他参数同实施例2的。

Claims (9)

1.方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
1)原料制作：将重量比为6:4的陶土和白坭球磨成坭浆；
2)抽真空练坭：过滤坭浆中的沙和杂质后，压出多余水分，使泥浆的含水量为21％-25％，然后放进真空练坭机进行抽空练制，得到湿陶土；
3)制作模具：制作四条边向外突出弓形、内接正方形的模具，在模具内底表面上用雕刻机精雕出所需的图案；
4)压制成型；将湿陶土放进模具内，然后用液压机压制成型，得到湿陶土坯体；
5)干燥坯体：将湿陶土坯体放在屋内自然风干至坯体的四周自然收缩3毫米时，将坯体与模具分开，然后再把坯体放在屋内继续风干至坯体变成灰白色，得到陶板；
6)人工雕刻：对步骤5)得到的陶板进行精细的人工雕刻；
7)烘干胚体：对步骤6)雕刻好的坯体放入电窑内中升温至115℃-120℃，全部坯体干透后，停止加热，得到干坯体；
8)打磨拼接：对步骤7)得到的干坯体进行磨边，拼接；
9)修整：对拼接好的干坯体再次进行人工雕刻修整；
10)烧制：修整好的干坯体放进窑炉进行烧制，烧制温度为1035℃-1045℃，烧制时间为20h-24h；
11)对烧成窑变的产品进行人工打磨抛光。
2.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤2)中，将泥浆放进真空练坭机进行抽空练制2次。
3.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤3)中，当模具图案凹入部分达到5毫米深而且凹入部分又不延伸到模板的边缘时，在凹下部分的最低点，用电钻钻出一个小孔让凹下部分的空气从小孔中排出。
4.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤3)中，在模具内底表面上精雕图案时，每一块模板四边的图案都延长重叠雕刻2-4毫米。
5.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤4)中，把湿陶土放进模具内后，在压制成型前，把一块比模具大的塑料薄膜放在湿陶土上，把湿陶土和液压机的压顶分隔开。
6.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤4)中，压制成型时，放进模具内的湿陶土是圆柱形的，且平放于模具内底表面的中心位置。
7.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤7)中，在2小时内升温至115℃-120℃。
8.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤6)中，进行精细的人工雕刻时，陶板四边留出1-3毫米的图案先不进行人工雕刻。
9.根据权利要求1所述的方型陶土浮雕板材的制备工艺，其特征在于：所述步骤10)中，烧制陶板时，使用的窑炉长为3.5米，宽为2.5米，高为1米。
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