CN110183207A - 一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板分别通过料浆制备工序、粉料制备工序、易着色系统、压机成型工序、坯体干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序、后加工处理工序与分选工序依次制成，轻质高强金麻花岗岩陶瓷板主要由基础坯料经工序制成，本发明的有益效果是通过循环利用陶瓷砖生产过程中产生的废料达到节约成本以及节约资源的作用，通过有效的达到通体效果且干混上色提高金麻花岗岩陶瓷板的美观性以及装饰性，防止金麻花岗岩陶瓷板在生产过程中产生裂纹、孔洞以及色差的问题，通过内部花纹一致从而提高美观性以及满足人们需求的作用。

Description

一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法
技术领域
本发明涉及金麻花岗岩陶瓷板领域，尤其涉及一种轻质高强金麻花岗岩陶 瓷板及其制备方法。
背景技术
目前，在我国，陶瓷制品已广泛应用于建筑内外墙装饰中，早期的建筑多 采用湿贴工艺进行瓷砖的内外墙装饰施工，然而，由于采用湿贴施工方式的瓷 砖处于建筑物外表面，在风雨侵蚀加之地震和温度变化的作用下，易产生老化、 和脱落现象，严重情况下可能造成大量的财务损失和人员伤亡；
金麻花岗岩是世界上高端的花岗岩石种之一，金麻花岗岩可作为工程外墙 板、室内地面板、高端别墅、大型商业广场等，应用范围广阔，但现有的金麻 花岗岩存在较多缺陷例如容重较高，一般>2.56g/cm3，对建筑物负重是一个很大 的负担，天然材料有裂纹、孔洞等而且色差难以控制，抗折强度低，约为8Mpa， 而且用于户外使用时，日晒雨淋更加剧等风化，造成很大的安全隐患。
金麻花岗岩陶瓷板生产过程中，有时需要对色料进行染色，通过掺杂色料 颗粒使得陶瓷制品最终呈现出不规则的、自然的美感。
顺应市场需求，近年来市面上陆续推出了表面纹理仿金麻花岗岩的瓷砖， 广受消费者青睐，但这类仿金麻花岗岩瓷砖的表层纹理变化少且表层纹理效果 与产品内部纹理效果不一致，随着陶瓷行业不断发展，这类传统的仿金麻花岗 岩瓷砖逐步被俗称为“假通体瓷砖”，而人们在选购通体瓷砖时，不再仅仅只 是要求产品表面的纹理效果所带来的美感，还对产品内部与表面纹理效果的一 致性提出了新的更高的要求，现有的金麻花岗岩陶瓷板一般只有表面有纹路内 部与表面纹理不一致并未达到整体通体且花纹一致的效果影响美观性以及不能 满足人们需求的作用。
目前，随着陶瓷砖产能的不断增大，因生产瓷砖而产生的废固物也随之增 大，其中生产过程产生的废粉、废坯与废砖，容易造成环境污染以及随着陶瓷 原材料和染料价格的不断上涨影响陶瓷行业的可持续发展。
综上，研究开发一种轻质、高强、安全、无色差、缺陷可控以及可循环利 用废料进行生产的仿金麻花岗岩、内外花纹一致通体化效果的外墙干挂陶瓷板 为市场急需，有着广阔的应用前景。
发明内容
为解决以上所述的问题，发明有效的节约成本以及有效解决了现有的金麻 花岗岩陶瓷板在生产过程中容易存在缺陷，且现有的金麻花岗岩陶瓷板在生产 过程中容易产生裂纹、孔洞以及色差，现有的金麻花岗岩陶瓷板生产后表面与 内部难以达到花纹一致的通体效果影响美观性的问题。
结合以上所述的问题，本发明提供了一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其 制备方法，包括有金麻花岗岩陶瓷板与染色罐，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷 板分别通过料浆制备工序、粉料制备工序、易着色系统、压机成型工序、坯体 干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序、后加工处理工序与分选工序依次制 成，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板通过料浆制备工序与粉料制备工序得出基 础坯料，将基础坯料放入易着色系统进行染色后进行压机成型工序，得出半成 品依次进行坯体干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序得到初成品，通过后 加工处理工序与分选工序得到成品，所述易着色系统通过染色罐进行染色，所 述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板是在烧制温度为1150-1200摄氏度的条件下烧制 的具有类圆孔状封闭气孔内部结构的轻质高强金麻花岗岩陶瓷板，所述轻质高 强金麻花岗岩陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.7-1.84/cm3，厚 度为>20mm，吸水率为<0.5％,抗折强度为>20Mpa；
所述易着色系统通过染料罐根据版面需求上色以及通过花纹格栅对坯体进 行压制上色，从而将基础坯料进行压机成型工序，从而得出基础坯体。
所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板主要由基础坯料经工序制成：
所述基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂：30-50％、球黏土：10-30％、废粉料： 1-3％、瓷石：5-30％、砂质膨润土：10-25％、解胶剂：0.1-0.6％经料浆制备工序 与粉料制备工序混料、易着色系统通过染色罐对坯料进行上色以及通过花纹格 栅进行压制从而达到上色、压机成型工序对坯料进行干法压制成型、对压制后 的坯体进行坯体干燥工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行 施釉和印花处理或者施上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处 理工序将干坯进行磨边与倒角后分选工序依次制成；
所述料浆制备工序通过陶瓷废固物、污泥、坯体增强剂、碳化硅混合搅拌 均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
所述粉料制备工序通过陶瓷废固物与污泥粉碎均匀混合制备得出废料粉； 将陶瓷固废发泡剂、球黏土、废料粉、瓷石、砂质膨润土与解胶剂按挤基础坯 料配方比例混料制成得出基础坯料；
所述述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板主要由基础坯料经工序制成：
所述基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂：30-50％、球黏土：10-30％、废粉料： 1-3％、瓷石：5-30％、砂质膨润土：10-25％、解胶剂：0.1-0.6％经料浆制备工序 与粉料制备工序混料、易着色系统通过染料罐根据版面需求上色以及通过花纹 格栅对坯体进行压制上色、压机成型工序对坯料进行干法压制成型、对压制后 的坯体进行坯体干燥工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行 施釉和印花处理或者施上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处 理工序将干坯进行磨边与倒角后分选工序依次制成；
所述料浆制备工序通过陶瓷废固物、污泥、坯体增强剂、碳化硅混合搅拌 均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
所述粉料制备工序通过陶瓷废固物与污泥粉碎均匀混合制备得出废料粉； 将陶瓷固废发泡剂、球黏土、废料粉、瓷石、砂质膨润土与解胶剂按挤基础坯 料配方比例混料制成得出基础坯料。
所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板为通体仿金麻花岗岩瓷板，所述轻质高强 金麻花岗岩陶瓷板的宽度为300-900mm,长度为600-1800mm,厚度为20-30mm。
所述陶瓷废固物通过料浆制备工序进行沉降得到陶瓷固废发泡剂，得到后 的陶瓷固废发泡剂通过消毒杀菌工序以及除臭工序进行消毒除臭处理，通过粉 料制备工序对除臭以及杀菌后的污泥与陶瓷废固物进行制作废料粉，易着色系 统通过染色罐对坯体进行染色以及通过花纹格栅进行压制上色、压机成型工序 对坯体进行干法压制成型，将粉料放入压制机进行压机成型工序得到成型坯体， 将坯体进行坯体干燥处理工序，得到干燥后的坯体进行表面装饰工序处理得到 初成品，通过初成品进行烧成处理工序，烧成温度为1150-1200摄氏度，得到 容重为1.7-1.84g/cm3，厚度为>20mm，吸水率为<0.5％,抗折强度>20Mpa的成品。
本发明的有益效果是，有效的节约成本以及有效解决了现有的金麻花岗岩 陶瓷板在生产过程中容易存在缺陷，且现有的金麻花岗岩陶瓷板在生产过程中 容易产生裂纹、孔洞以及色差，现有的金麻花岗岩陶瓷板生产后表面与内部难 以达到花纹一致的通体效果影响美观性的问题。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明的保护范围。
实施例1：
步骤(1)：基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂：49％、球黏土：11％、废粉料： 1％、瓷石：21％、砂质膨润土：18％、解胶剂：0.1％经料浆制备工序与粉料制备 工序混料、易着色系统通过染色罐对坯体进行染色以及通过花纹格栅进行压制 上色、压机成型工序对坯体进行干法压制成型、对压制后的坯体进行坯体干燥 工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行施釉和印花处理或者 施上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处理工序将干坯进行磨 边与倒角后分选工序依次制成。
步骤(2)：料浆制备工序通过陶瓷废固物：30份、污泥：10份、坯体增 强剂：0.1份、碳化硅：1份混合搅拌均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
粉料制备工序通过陶瓷废固物30份与污泥10份粉碎均匀混合制备得出废 料粉；将陶瓷固废发泡剂48％、球黏土20％、废料粉2％、瓷石18％、砂质膨润土 12％与解胶剂0.1％按挤基础坯料配方重量百分比例混料制成得出基础坯料。
实施例2：
步骤(1)：基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂：45％、球黏土：15％、废粉料： 2％、瓷石：23％、砂质膨润土：15％、解胶剂：0.5％经料浆制备工序与粉料制备 工序混料、易着色系统通过染色罐对坯体进行染色以及通过花纹格栅进行压制 上色、压机成型工序对坯体进行干法压制成型、对压制后的坯体进行坯体干燥 工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行施釉和印花处理或者 施上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处理工序将干坯进行磨 边与倒角后分选工序依次制成；
步骤(2)：料浆制备工序通过陶瓷废固物：40份、污泥：20份、坯体增 强剂：1份、碳化硅：2份混合搅拌均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
粉料制备工序通过陶瓷废固物40份与污泥20份粉碎均匀混合制备得出废 料粉；将陶瓷固废发泡剂47％、球黏土10％、废料粉3％、瓷石15％、砂质膨润土 25％与解胶剂0.5％按挤基础坯料配方重量百分比例混料制成得出基础坯料。
实施例3：
步骤(1)：基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂：47％、球黏土：30％、废粉料： 3％、瓷石：10％、砂质膨润土：10％、解胶剂：0.5％经料浆制备工序与粉料制备 工序混料、易着色系统通过染色罐对坯体进行染色以及通过花纹格栅进行压制 上色、压机成型工序对坯体进行干法压制成型、对压制后的坯体进行坯体干燥 工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行施釉和印花处理或者 施上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处理工序将干坯进行磨 边与倒角后分选工序依次制成
步骤(2)：料浆制备工序通过陶瓷废固物：50份、污泥：30份、坯体增 强剂：2份、碳化硅：3份混合搅拌均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
粉料制备工序通过陶瓷废固物50份与污泥30份粉碎均匀混合制备得出废 料粉；将陶瓷固废发泡剂38％、球黏土30％、废料粉3％、瓷石9％、砂质膨润土 20％与解胶剂0.6％按挤基础坯料配方重量百分比例混料制成得出基础坯料。
对于本发明实施例1-3的轻质高强金麻花岗岩陶瓷板性能实验测试指标和结果如下：
1、新的材质：本发明采用特定配方,用该配方烧制出来的建筑用轻质高强金麻 花岗岩有别于其它普通类陶瓷砖，更接近金麻花岗岩天然石材的特殊质感，石 材的仿真度高。
2、高厚度：传统的瓷砖要把厚度做到20mm或者以上非常困难,原因是在烧成 阶段,把厚的砖烧熟瓷化是一个难于逾越的难题，而本发明建筑用轻质高强金 麻花岗岩的厚度可达>20mm。
3、质轻：本发明建筑用轻质高强金麻花岗岩的内部拥有类似圆孔状的孔洞结 构,其容重一般在1.7g/cm3-1.84g/cm3,比石材和普通陶瓷砖轻三分之一多。
4、高强度：本发明属于轻质陶瓷砖，20mm厚的轻质高强金麻花岗岩的破坏强度 ≥660N、断裂模数大于25Mpa；20mm以上厚的轻质高强金麻花岗岩的破坏强度 ≥7700N、断裂模数大于28Mpa。
本发明的强度远远大于传统的轻质陶瓷砖(容重为1.0-1.5g/cm3或小于 1.0g/cm3)。
5、保温：本发明建筑用轻质高强金麻花岗岩的内部拥有类似圆孔状的孔洞结 构，让其内部形成一个空气层,导热系数低，导热系数约为0.12w/(m.k)，从 而具有一定保温效果。
6、隔音：本发明建筑用轻质高强金麻花岗岩的内部拥有类似圆孔状的孔洞结构，让其内部形成一个空气层,从而具有一定隔音效果。
7、抗冻性好：经-40℃到15℃各保持60min循环5次后无裂纹，无剥落。
综上，本发明轻质高强金麻花岗岩陶瓷板，环保节能，质量轻，强度高，吸水 率低，石材的仿真度高，在尺寸上可以做到更大更厚，用于室外高空幕墙非常 安全且方便施工，节约挂装成。
8、干混色料：经过易着色系统对坯体进行染色，从而通过经染色罐与花纹格栅 达到类似金麻花岗岩的作用。
本发明提供了一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法，包括有金麻 花岗岩陶瓷板与染色罐，轻质高强金麻花岗岩陶瓷板分别通过料浆制备工序、 粉料制备工序、易着色系统、压机成型工序、坯体干燥工序、表面装饰工序、 烧成处理工序、后加工处理工序与分选工序依次制成，轻质高强金麻花岗岩陶 瓷板通过料浆制备工序与粉料制备工序得出基础坯料，将基础坯料与高分散干 混色料放入易着色系统进行染色后进行压机成型工序，得出半成品依次进行坯 体干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序得到初成品，通过后加工处理工序 与分选工序得到成品，易着色系统通过一组多个染色罐进行染色，染色罐根据 版面需求设定粉料与干混色料的比例来上色，轻质高强金麻花岗岩陶瓷板是在 烧制温度为1150-1200摄氏度的条件下烧制的具有类圆孔状封闭气孔内部结构 的轻质高强金麻花岗岩陶瓷板，轻质高强金麻花岗岩陶瓷板为用于室外高空幕 墙的挂板，其容重为1.7-1.84/cm3，厚度为>20mm，吸水率为<0.5％,抗折强度 为>20Mpa；
易着色系统通过染料罐根据版面需求上色以及通过花纹格栅对坯体进行压 制上色，从而将基础坯料进行压机成型工序，从而得出基础坯体。
轻质高强金麻花岗岩陶瓷板主要由基础坯料经工序制成：基础坯料分别由 陶瓷固废发泡剂：30-50％、球黏土：10-30％、废粉料：1-3％、瓷石：5-30％、砂 质膨润土：10-25％、解胶剂：0.1-0.6％经料浆制备工序与粉料制备工序混料、 易着色系统通过染料罐根据版面需求上色以及通过花纹格栅对坯体进行压制上 色、压机成型工序对坯料进行干法压制成型、对压制后的坯体进行坯体干燥工 序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行施釉和印花处理或者施 上玻璃熔块、烧成处理工序对干坯进行烧制、后加工处理工序将干坯进行磨边 与倒角后分选工序依次制成；
料浆制备工序通过陶瓷废固物、污泥、坯体增强剂、碳化硅混合搅拌均匀 后的得出陶瓷固废发泡剂；
粉料制备工序通过陶瓷废固物与污泥粉碎均匀混合制备得出废料粉；将陶 瓷固废发泡剂、球黏土、废料粉、瓷石、砂质膨润土与解胶剂按挤基础坯料配 方比例混料制成得出基础坯料。
现有的金麻花岗岩一般为吸水率：0.31％、密度：2.63g/cm3、抗折强度： 10.7Mpa、抗压强度：143.1Mpa。
球粘土大致分为富高岭石型及富绢云母型两类，因其粒径较小，所以在 1200℃的温度收缩率较大，易于烧结、其可塑指数都在4.0～5.0，是高可塑性粘 土，由于其含Fe2O3、TiiO2等杂质较低，锻烧后呈白色或灰白色，是优质的耐 火结合粘土，多用作粘土质、高铝质耐火制品的结合粘土和陶瓷工业用原料； 如上所述，有效的根据球黏土进行耐火耐热的作用便于陶瓷进行制作。
本发明利用陶瓷厂的固废，制造一种用于建筑物外墙干挂的陶瓷板。性能 上全面超越天然花岗岩石，解决花岗岩幕墙存在的一系列问题，外观装饰更： 表面纹理通过模具，数码打印技术达成，另外为了解决收口及后加工露白的问 题，利用了染色罐提高装配效率以及便于安装与调试，在坯体内形成纹理，让 产品表里如一，全面替代天然石材。
通过实验认证采用经-50℃到20℃各保持60min循环多次后无裂纹，无剥落 且长时间浸泡于盐水内并未出现锈迹情况，有效的解决了现有的金麻花岗岩长 时期使用出现吐锈情况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同物限定。
本发明的有益效果是有效的达到高厚度、质轻、高强度、保温、隔音与抗 冻性好的作用，本发明轻质高强金麻花岗岩陶瓷板，环保节能，质量轻，强度 高，吸水率低，石材的仿真度高，达到纹路一致通体化，在尺寸上可以做到更 大更厚，用于室外高空幕墙非常安全且方便施工，节约挂装成本；
通过循环利用陶瓷砖生产过程中产生的废料达到节约成本以及节约资源的 作用，通过有效的达到通体效果且通过干混上色提高金麻花岗岩陶瓷板的美观 性以及装饰性，防止金麻花岗岩陶瓷板在生产过程中产生裂纹、孔洞以及色差 的问题，通过内部花纹一致从而提高美观性以及满足人们需求的作用。

Claims (3)

1.一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法，包括有金麻花岗岩陶瓷板与染色罐，其特征在于，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板分别通过料浆制备工序、粉料制备工序、易着色系统、压机成型工序、坯体干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序、后加工处理工序与分选工序依次制成，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板通过料浆制备工序与粉料制备工序得出基础坯料，将基础坯料与高分散干混色料放入易着色系统对粉料进行染色后进行压机成型工序，得出半成品依次进行坯体干燥工序、表面装饰工序、烧成处理工序得到初成品，通过后加工处理工序与分选工序得到成品，所述易着色系统分别设置有多个染色罐，所述易着色系统通过一组多个染色罐进行染色，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板是在烧制温度为1150-1200摄氏度的条件下烧制的具有类圆孔状封闭气孔内部结构的轻质高强金麻花岗岩陶瓷板，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.7-1.84/cm3，厚度为>20mm，吸水率为<0.5％,抗折强度为>20Mpa；
所述易着色系统通过染色罐以及花纹格栅对坯料进行上色，从而将基础坯料进行压机成型工序，从而得出基础坯体；
易着色系统通过染料罐根据版面需求上色以及通过花纹格栅对坯体进行压制上色，从而将基础坯料结合进行压机成型工序，从而得出基础坯体。
所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板主要由基础坯料经工序制成：所述基础坯料分别由陶瓷固废发泡剂在基础坯料中的重量百分比为：30-50％、球黏土在基础坯料中的重量百分比为：10-30％、废粉料在基础坯料中的重量百分比为：1-3％、瓷石在基础坯料中的重量百分比为：5-30％、砂质膨润土在基础坯料中的重量百分比为：10-25％、解胶剂在基础坯料中的重量百分比为：0.1-0.6％，以上原料经料浆制备工序与粉料制备工序混料、易着色系统通过染色罐对坯料进行上色以及通过花纹格栅进行压制、压机成型工序对坯料进行干法压制成型、对压制后的坯体进行坯体干燥工序得到干坯、将干坯进行表面装饰工序的干坯表面进行施釉和工序将干坯进行磨边与倒角后分选工序依次制成；
所述料浆制备工序通过陶瓷废固物：30-50份、污泥：10-30份、坯体增强剂：0.1-2份、碳化硅：1-3份混合搅拌均匀后的得出陶瓷固废发泡剂；
所述粉料制备工序通过陶瓷废固物与污泥粉碎均匀混合制备得出废料粉；将陶瓷固废发泡剂、球黏土、废料粉、瓷石、砂质膨润土与解胶剂按挤基础坯料配方重量百分比例混料制成得出基础坯料。
2.根据权利要求1所述一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法，其特征在于，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板为通体仿金麻花岗岩瓷板，所述轻质高强金麻花岗岩陶瓷板的宽度为300-900mm,长度为600-1800mm,厚度为20-30mm。
3.根据权利要求1所述一种轻质高强金麻花岗岩陶瓷板及其制备方法，其特征在于，所述陶瓷废固物通过料浆制备工序进行沉降得到陶瓷固废发泡剂，得到后的陶瓷固废发泡剂通过消毒杀菌工序以及除臭工序进行消毒除臭处理，通过粉料制备工序对除臭以及杀菌后的污泥与陶瓷废固物进行制作废料粉，通过易着色系统对坯体进行上色，将粉料放入压制机进行压机成型工序得到成型坯体，将坯体进行坯体干燥处理工序，得到干燥后的坯体进行表面装饰工序处理得到初成品，通过初成品进行烧成处理工序，烧成温度为1150-1200摄氏度，得到容重为1.7-1.84g/cm3，厚度为>20mm，吸水率为<0.5％,抗折强度>20Mpa的成品。
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