CN110885256A - 具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖及其制备方法。具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖的制备方法，包括以下步骤：（1）将坯体粉料压制成坯体；（2）在步骤（1）得到的坯体表面布施底釉；（3）在布施底釉的坯体上布施无光面釉；（4）在布施无光面釉的坯体上喷墨打印，随后布施胶水，形成胶水图案；（5）在打印有图案的坯体上布施发光干粒；（6）将布施有发光干粒的坯体烧成。

Description

具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖及其制备方法。
背景技术
目前，内墙砖的制作都是采用釉上印刷，受其制作工艺的影响，内墙砖的使用一直趋于简单化，样式单一，选择面较窄，满足不了现代都市人对更高生活质量的追求。为了丰富装饰效果，现有的技术通过在坯体上布设厚微晶熔块干粒。然而，内墙砖因为坯体具有高吸水率，如果采用布厚微晶熔块干粒的方式，由于膨胀系数差异很容易出现后期龟裂。另外，现有的干粒内墙砖还容易出现落脏、缩釉、缺干粒等缺陷。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将坯体粉料压制成坯体；
(2)在步骤(1)得到的坯体表面布施底釉；
(3)在布施底釉的坯体上布施无光面釉；
(4)在布施无光面釉的坯体上喷墨打印，随后布施胶水，形成胶水图案；
(5)在打印有图案的坯体上布施发光干粒；
(6)将布施有发光干粒的坯体烧成。
较佳地，所述坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2 60～65％，Al2O3 15～16％，Fe2O3 1.3～1.5％，TiO2 0.3～0.4％，CaO 7.0～8.0％，MgO 0.7～0.9％，K2O 1.6～1.8％，Na2O 0.6～0.8％，烧失7～9％。
较佳地，所述发光干粒的温度高于无光面釉温度3～5℃。应理解，除特别说明，本公开中所述干粒温度、干粒的温度、无光面釉温度、无光面釉的温度、面釉的温度、底釉温度等类似的表述中所述温度均指的是熔融温度。
较佳地，所述发光干粒的温度为1025～1035℃，所述无光面釉的温度为1020～1030℃。
较佳地，所述无光面釉的原料组成包括质量分数为7～9％的硅酸锆。
较佳地，所述无光面釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失1.4～1.6％，SiO249～52％，Al2O3 11～13％，CaO 6～8％，MgO 0.6～1％，K2O 1～3％，Na2O 1～3％，BaO 6～8％，ZnO 7～9％，B2O3 0.6～0.9％，ZrO2 7～9％；优选地，所述无光面釉的化学成分为包括：烧失1.4～1.6％，SiO2 49.9～50.5％，Al2O3 11.8～12.5％，CaO 6.9～7.1％，MgO 0.75～0.80％，K2O 2.05～2.20％，Na2O 1.8～2.1％，BaO 7.4～8.0％，ZnO 8.3～8.7％，B2O30.6～0.8％，ZrO2 7～9％。
较佳地，所述无光面釉的比重为1.86～1.96，施加量为500～600g/m2。
较佳地，所述无光面釉层的厚度为0.3～0.5mm。
本公开中利用喷墨打印生成胶水图案，胶水的灰度优选为40％～80％，更优选为55～65％。在另一个方案中，优选选用粘度为20～25Pa.s的胶水。
较佳地，所述发光干粒的粒度为60～160目；优选地，所述发光干粒的颗粒级配为：60目以下≦1.5％，60～160目≧95％，160目以上≦5％。
较佳地，所述发光干粒的施加量为135～145g/m2。关于施发光干粒这个步骤中的另一个方案，发光干粒的布料厚度优选为0.4～0.6mm。
第二方面，本发明提供一种上述制备方法得到的具有立体发光效果的数码干粒内墙砖，由下而上依次包括坯体层、底釉层、无光面釉层、喷墨图案层和发光干粒层。吸水率大于10％。
本公开利用数码喷墨技术和干粒机布粒组合工艺，通过对数码胶水与干粒的合理配置，合理选择釉层以衬突出发光粒子的发光效果，提供一种可以稳定生产出在灯光下既有立体感又会闪闪发亮的数码干粒内墙砖的制备方法及所述内墙砖。
附图说明
图1为本发明一实施方式数码干粒内墙砖的制备流程图。
图2为实施例1所获数码干粒内墙砖的砖面效果图。
图3为对比例1所获数码干粒内墙砖的砖面效果图。
图4为对比例2所获数码干粒内墙砖的砖面效果图。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。以下各百分含量如无特别说明均指质量百分含量。本发明中，“无光面釉”可以称为“面釉”。“发光干粒”也可以称为“干粒”。
图1示出本发明数码干粒内墙砖的制备流程。以下具体说明其制备方法。
首先，制备坯体粉料。
由于所开发的产品为吸水率大于10％陶质内墙砖，为了适当降低坯体的透光性，利于形成釉面的无光层，衬突出发光干粒的发光效果，在坯体配方中引入了含铝高的砂类原料，以增加坯体配方中的氧化铝含量，同时适当减少氧化硅的成分，比如引入了大龙砂、六合砂和力高砂等，达到减少坯体中玻璃相的形成；并加入了比较高含量的硅灰石和石灰石，以利于坯体的助熔和尺码的稳定。一些实施方式中，坯体配方中的氧化铝含量基本控制在15％～16％，比一般内墙砖坯体配方的氧化铝含量高出1％左右。
经正交实验，得到适合数码干粒内墙砖生产条件并且优等率高的坯体配方。一些实施方式中，所述坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2 60～65％，Al2O3 15～16％，Fe2O3 1.3～1.5％，TiO2 0.3～0.4％，CaO 7.0～8.0％，MgO 0.7～0.9％，K2O 1.6～1.8％，Na2O 0.6～0.8％，烧失7～9％。
一些实施方式中，坯体粉料的原料组成可包括：以质量百分比计，罗应泥19～21％，石片土4～6％，岭五砂11～13％，硅灰石9～11％，石灰石4～6％，大龙砂6～8％，六合砂4～6％，力高砂2～4％，黑滑石1～3％，磨边料1～4％，泥料渣16～18％，废瓷粉1～2％。
按上述配比称取各原材料进行原料采集，破碎，铲车配料，放入球磨机进行湿法球磨，过筛除铁，即可得到泥浆料。泥浆比重可为1.7～1.73。泥浆流速可为56s，该流速指的是采用涂四涂料杯粘度计测试泥浆料的流速。球磨细度可为3～3.3％(250目)。将泥浆料制粉(例如用塔喷粉)后陈腐可得到坯体粉料。坯体粉料的水分范围控制在6.4～7.0％，这利于压机的压制成型。
一些实施方式中，所述坯体粉料的颗粒级配为：30目以下：6～8％，30目～60目：75～80％，60目～80目：8～10％，80目以下的＜4％。
然后，将坯体粉料压制成坯体。一些实施方式中，素坯成型厚度可为9.5～10.1mm。
然后，可将坯体干燥，例如在干燥窑中干燥。干燥温度可为150～250℃，干燥时间可为20～25min，干燥坯水分控制在0.5％以内。所得干燥坯的强度＞144MPa。
将干燥后的坯体素烧，这样可以减少有机物及低温物质的挥发。一些实施方式中，素烧温度为1050～1060℃，素烧时间为35～40min。
在坯体上施底釉。一些实施方式中，底釉的化学成分为包括：以质量百分比计，烧失0.7～1.0％，SiO2 58-～60％，Al2O3 5～7％，Fe2O3 0.10～0.15％，TiO2 6～8％，CaO 12～14％，MgO 2～4％，K2O 2～4％，Na2O 1～3％，P2O5 0.1～0.3％，ZrO2 3～5％。一些实施方式中，底釉的比重可为1.88～1.92。底釉的釉浆流速为70～150s，该流速指的是采用涂四涂料杯粘度计测试底釉的流速。球磨细度可为2～3％(325目)，釉浆水分可为30～33％。可以采用淋釉的方式施底釉。淋施底釉时，釉浆的比重为1.78～1.82，施加量为450～550g/m2。
随后在施底釉后的坯体上施无光面釉。一些实施方式中，所述无光面釉的光泽度为6～10度。
一些实施方式中，所述面釉的温度为1020～1030℃。面釉的温度高、低对数码干粒内墙砖具有较大影响。面釉温度过高，干粒发光度不高，而且面釉也容易吸污，如图3所示；面釉温度太低，干粒又难于立起来，缺乏立体感，如图4所示。
经过大量实验对比，选择了符合实际要求的面釉配方组成，该配方组成获得的产品性能均衡，兼具优异的立体感和防污性能。无光面釉的配方组成可包括质量分数为7～9％的硅酸锆。硅酸锆在本配方中主要起到增白和提升墨水发色的作用，若含量过多可能引起放射性超标，若含量过少无法起到增白和提升墨水发色的作用。一些实施方式中，所述无光面釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失1.4～1.6％，SiO2 49～52％，Al2O3 11～13％，CaO 6～8％，MgO 0.6～1％，K2O 1～3％，Na2O 1～3％，BaO 6～8％，ZnO 7～9％，B2O30.6～0.9％，ZrO2 7～9％。优选地，所述无光面釉的化学成分为包括：烧失1.4～1.6％，SiO249.9～50.5％，Al2O3 11.8～12.5％，CaO 6.9～7.1％，MgO 0.75～0.80％，K2O 2.05～2.20％，Na2O 1.8～2.1％，BaO 7.4～8.0％，ZnO 8.3～8.7％，B2O3 7.4～8.0％，ZrO2 7～9％。该配方中如果ZnO和BaO等助溶剂含量偏多，Al2O3含量偏少，釉的始融点就会偏低，干粒釉就会与面釉融成一体，干粒釉就没有立体感，也没有光泽；如果ZnO和BaO等助溶剂含量偏少，Al2O3含量偏多，釉的始融点就会偏高，釉面没有完全成熟，釉面粗糙会吸污，干粒釉就会凸起来浮在砖面上，手感就会比较粗糙，不柔和。
此外，面釉的厚度对干粒的立体感也具有一定的影响。一些实施方式中，面釉的比重可为1.96～2.02。釉浆流速可为70～120s，该流速指的是采用涂四涂料杯粘度计测试面釉的流速。球磨细度可为0.8～1.0％(325目)，釉浆水分可为30～33％。可以采用淋釉的方式施面釉。施面釉时，釉浆的比重为1.86～1.96，施加量为500～600g/m2。在该面釉施加量范围内，立体感好发光效果也比较理想。
一些实施方式中，所述无光面釉层的厚度为0.3～0.5mm。釉层越厚，干粒的立体感越差；但釉层太薄，釉面质感又会下降。
依据设计需要在坯体上印刷图案。可以采用数码喷墨打印机打印图案。使用的陶瓷墨水可有但不限于青色棕色米色黄色等。具体装饰图案、纹理和颜色效果依据设计要求而定。
然后，在坯体表面布施胶水。布施胶水的位置是根据设计图案需要装饰的色彩部分(即需要布施发光干粒的位置)。可采用数码胶水机来定位布施胶水。一些实施方式中，通过处理所需要的设计图案，将设计图案中的纹理、曲线经过路线的方式提取，制成与设计图案相对应的设计矢量文件，经处理好的设计文件上传到数码胶水机中，在砖坯经过数码胶水机的位置，数码胶水机将按照处理好的设计图案喷洒图案胶水。
胶水的材质没有特别限定，可以是本领域公知的胶水。在一些实施方式中选用粘度为20～25Pa.s的胶水。在一些实施方式中胶水量可为20～100g/m2。数码胶水粘度太大易睹塞喷头,粘度太小不容易固定后道工序的干粒。另外，本发明通过采用合适粘度的胶水解决了缩釉和缺干粒缺陷，若胶水粘度太大会产生缩釉，若粘度太小粘附不了干粒就会造成缺干粒，在窑炉中可能就会脱落到另外产品的表面上造成落脏。采用该胶水，可以保证干粒不被后道工序的抽风机吹尘风机等抽走，其粘附的效果也有效防止干粒在后面走釉线时出现的走位、偏移现象。
一些实施方式中，具体可用斯玛图公司的DIGICOL3371胶水。
在实验中发现，使用同样的胶水，在其它因素不变的情况下。如果胶水图案灰度不同，生产出来的数码干粒内墙砖产品的效果也有一定差异。其影响效果见表1所示：
表1表面质感
Figure BDA0002279832710000051
从上表可以看出，随着胶水灰度的增大，干粒的发光度是逐渐变大的，但干粒的立体感是逐渐减小的。因此，选择40％～80％的胶水图案灰度比较适宜。可使得本公开的数码干粒内墙砖产品在灯光下既有立体感又会闪闪发亮。
定位布施胶水后，在坯体表面施发光干粒。一些实施方式中，发光干粒的光泽度为60～80度。
一些实施方式中，所述干粒的温度高于无光面釉温度3～5℃。干粒相对于面釉温度太高，烧制出的产品干粒层手感粗糙扎手，容易吸污；干粒相对于面釉温度太低，烧制出的产品干粒层容易熔平，没有立体感。一些实施方式中，所述面釉的温度为度1020～1030℃，所述发光干粒的温度可为1025～1035℃。
另外，干粒的化学组成可为：烧失0.4～0.6％，SiO2 54～56％，Al2O3 14～16％，Fe2O3 0.01～0.1％，TiO2 0.001～0.1％，CaO 6～8％，MgO 1～2％，K2O 3～5％，Na2O 1～2％，P2O5 0.001～0.1％，BaO 6～8％，ZnO 2～4％，B2O3 1～3％。上述干粒是亮光的，光泽度在60～80度之间，而无光面釉的光泽度在6～10度，通过将不同光泽度的两者结合在一起利用两者的折射率不一样产生发光效果。
除了干粒的温度对数码干粒内墙砖影响比较大以外，在实验中还发现，干粒的布料厚度和颗粒度也很关键。在其它因素一定的情况下，干粒层越厚，立体感越强，手感逐渐变粗糙，发光度先上升然后又逐渐下降；干粒层越薄，立体感越差，发光度越大，薄到一定程度后，没有立体感，光泽度也不再变化。一些实施方式中，干粒的施加量可为135～145g/m2。由于干粒量占整个砖面的比例很少，所以干粒的布施不会令陶瓷产品产生龟裂等负面影响。发光干粒的施加量对立体感和发光度的影响如下表2所示：
表2表面效果及光泽度
Figure BDA0002279832710000061
此外，干粒的粒度粗细也很关键。干粒太粗，容易造成布料不均，致使质感局部粗糙，而粒度太细，又会导致粒子粘在面釉表面，负压吸附和吹尘风机难于处理干净，使烧制出来的产品釉面质感变粗糙。因此，干粒的粒度选择在60～160目之间。进一步优选地，所述发光干粒的颗粒级配为60目以下≦1.5％，60～160目≧95％，160目以上≦5％。
然后进行烧成，烧成周期可以为40～50min，最高烧成温度范围可以为1020～1030℃。
烧成后可进行分级、打包入仓。
本发明利用数码喷墨技术和干粒机布粒组合工艺，通过对坯体和釉料配方的有效调整以及数码胶水与干粒的合理配置，可以稳定生产出在灯光下既有立体感又会闪闪发亮的数码干粒内墙砖。该产品系列的开发成功，对于打破行业严重同质化，拉开价格差距，满足日益增长的多样化的客户需求，提升企业效益，都具有重要的作用和意义。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
1.制备坯体粉料。坯体粉料的原料组成包括：以质量百分比计，罗应泥20％，石片土5％，岭五砂12％，硅灰石10％，石灰石5％，大龙砂7％，六合砂5％，力高砂3％，黑滑石2％，磨边料2.5％，泥料渣17％，废瓷粉1.5％。上述坯体粉各原料的化学组成成分见表3。按上述配比称取各原材料进行原料采集，破碎，铲车配料，放入球磨机进行湿法球磨，250目过筛除铁，即得到泥浆料。泥浆比重为1.72。泥浆流速为56s，球磨细度可为3.1％(250目)。将泥浆料喷雾制粉后陈腐可得到坯体粉料。上述坯体粉料的水分范围控制在6.7％。上述坯体粉料的颗粒级配为：30目以下：6～8％，30目～60目：75～80％，60目～80目：8～10％，80目以下的＜4％。
表3坯体原料的化学组成成分(wt％)
Figure BDA0002279832710000071
2.将坯体粉料压制成坯体。压制的工艺参数为：压机压力15500KN，压制周期8次/min，素坯厚度为9.5mm。
3.将坯体使用干燥窑干燥，干燥温度为200℃，干燥时间22min，干燥坯体水分控制在0.5％以内。所得干燥坯的强度＞144MPa。
4.将干燥后的坯体素烧。由于窑炉表温与实际测温环测出来的温度是不一致，下表中的面温和底温均是实际温度，这和前述限定的素烧参数没有矛盾。素烧烧成控制参数见表4。
表4素烧烧成控制参数表
Figure BDA0002279832710000081
5.在素烧后的坯体上淋底釉。底釉的比重为1.80，施加量为500g/m2。
6.在施底釉后的坯体上淋无光面釉。无光面釉的比重为1.90，施加量为550g/m2。所述无光面釉的化学成分见表5。
表5无光面釉化学成分组成(wt％)
Figure BDA0002279832710000082
7.喷墨打印图案，喷墨花机型号是希望DQ350-8，皮带速度30米/分，喷墨精度360dpj。
8.用数码胶水机喷撒定位胶水，胶水使用斯玛图公司的DIGICOL3371胶水，胶水量60g/m2。
9.布施发光干粒，其布料量为140g/m2。
10.再经辊道窑快速烧成。由于窑炉表温与实际测温环测出来的温度是不一致，下表中的面温和底温均是实际温度，这和前述限定的烧成参数没有矛盾。釉烧烧成控制曲线见表6。
表6釉烧烧成控制参数
Figure BDA0002279832710000083
11.抛光：烧成后的砖分级打包。得到的成品控制参数见表7。
表7成品控制参数
Figure BDA0002279832710000091
从图2可以看出，本发明的数码干粒内墙砖具有立体的发光效果。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于所述无光面釉的化学组成。其中，ZnO和BaO等助溶剂含量偏少，Al2O3含量偏多，釉的始融点就会偏高，釉面没有完全成熟，釉面粗糙会吸污，干粒釉就会凸起来浮在砖面上，手感就会比较粗糙，不柔和。所述无光面釉的化学组成见表8。
表8无光面釉化学成分组成(wt％)
Figure BDA0002279832710000092
图3是对比例1所得干粒内墙的砖面效果图，可以看出，该数码干粒墙的干粒发光度不高，而且釉面容易吸污。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于所述无光面釉的化学组成。其中，ZnO和BaO等助溶剂含量偏多，Al2O3含量偏少，釉的始融点就会偏低，干粒釉就会与面釉融成一体，干粒釉就没有立体感，也没有光泽。所述无光面釉的化学组成见表9。
表9无光面釉化学成分组成(wt％)
Figure BDA0002279832710000093
图4是对比例2所得干粒内墙的砖面效果图，可以看出，该数码干粒墙的干粒难于立起来，缺乏立体感。
同样应理解，以上实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.具有立体感发光效果的数码干粒内墙砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将坯体粉料压制成坯体；
（2）在步骤（1）得到的坯体表面布施底釉；
（3）在布施底釉的坯体上布施无光面釉；
（4）在布施无光面釉的坯体上喷墨打印，随后布施胶水，形成胶水图案；
（5）在打印有图案的坯体上布施发光干粒；
（6）将布施有发光干粒的坯体烧成。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2 60～65%，Al2O3 15～16%，Fe2O3 1.3～1.5%，TiO2 0.3～0.4%，CaO 7.0～8.0%，MgO 0.7～0.9%，K2O 1.6～1.8%，Na2O 0.6～0.8%，烧失7～9%。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述发光干粒的温度高于无光面釉温度3～5℃。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述发光干粒的温度为1025～1035℃，所述无光面釉的温度为1020～1030℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述无光面釉的原料组成包括质量分数为7～9%的硅酸锆。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无光面釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失1.4～1.6%，SiO2 49～52%，Al2O3 11～13%，CaO 6～8%，MgO0.6～1%，K2O 1～3%，Na2O 1～3%，BaO 6～8%，ZnO 7～9%，B2O3 0.6～0.9%，ZrO2 7～9%；优选地，所述无光面釉的化学成分为包括：烧失1.4～1.6%，SiO2 49.9～50.5%，Al2O3 11.8～12.5%，CaO 6.9～7.1%，MgO 0.75～0.80%，K2O 2.05～2.20%，Na2O 1.8～2.1%，BaO 7.4～8.0%，ZnO 8.3～8.7%，B2O3 0.6～0.8%，ZrO2 7～9%。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无光面釉的比重为1.86～1.96，施加量为500～600g/m2。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述发光干粒的粒度为60～160目；优选地，所述发光干粒的颗粒级配为：60目以下≦1.5%，60～160目≧95%，160目以上≦5%。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述发光干粒的施加量为135～145 g/m2。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的制备方法得到的具有立体发光效果的数码干粒内墙砖，其特征在于，由下而上依次包括坯体层、底釉层、无光面釉层、喷墨图案层和发光干粒层。
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