CN111039697B

CN111039697B - 金属色泽仿古砖及其制备方法

Info

Publication number: CN111039697B
Application number: CN201911338389.XA
Authority: CN
Inventors: 谢志军; 赵存河; 刘忠良; 文卫国; 许雪娇
Original assignee: Monalisa Group Co Ltd
Current assignee: Monalisa Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN111039697A

Abstract

本发明公开一种金属色泽仿古砖及其制备方法。所述金属色泽仿古砖的制备方法，包括：在坯体表面喷墨打印有色墨水，然后喷墨打印提高发色鲜艳度和光泽度的发色助熔剂，最后烧成得到具有类金属颜色和纹理的金属色泽仿古砖。

Description

金属色泽仿古砖及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷建筑领域,具体涉及一种金属色泽仿古砖及其制备方法。

背景技术

现市场上金属釉仿古砖是通过丝网印花工艺以及通过布金属干粒的方式生产，而金属釉的形成机理主要是金属光泽形成剂在基础釉中达到饱和状态，在釉熔体中迅速析晶，并从釉层悬浮到釉层表面形成具有金属光泽的薄膜。金属釉仿古砖表面呈现金属的光泽质感，且经过特殊工艺，瓷砖表面呈现凹凸不平的花纹状，加上金属釉的印衬，光影纵横交错，异常华丽，具有厚重和时尚相融合的独特韵味。然而金属釉对窑炉气氛和温度曲线较为敏感，产品在生产过程中存在金属感效果不稳定，颜色变化大等情况，生产重复性差。在后期使用过程中，砖面在与空气潮湿环境的接触中易发生表面氧化变色现象，以及使用过程中防滑性和耐磨性较差，这也是目前市场上金属釉瓷砖的一些不足之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属色泽仿古砖及其制备方法，表面颜色接近金属的自然色，层次感丰富，具备良好的耐磨性、防滑性，解决了现有金属釉仿古砖的缺点。

第一方面，本发明提供一种金属色泽仿古砖的制备方法，在坯体表面喷墨打印有色墨水，然后喷墨打印提高发色鲜艳度和光泽度的发色助熔剂，最后烧成得到具有类金属颜色和纹理的金属色泽仿古砖。

较佳地，在喷墨打印发色助熔剂后的坯体表面施覆盖釉。

较佳地，所述发色助熔剂的原料组成包括：钾长石5-10％、石英5-10％、发色熔块10-20％、溶剂60-70％；优选地，所述发色熔块的化学成分包括：以质量百分比计，烧失0-0.1％；SiO₂ 58.2-64.5％；Al₂O₃ 5.0-7.0％；CaO 12.3-16.1％；BaO 1.8-2.4％；MgO1.2-1.8％；K₂O1.2-2.4％；Na₂O 1.0-2.4％；ZnO4.0-6.4％。

较佳地，所述覆盖釉的化学成分包括:以质量百分比计，烧失8.5-10.8％；SiO₂44-46％；Al₂O₃ 17-19％；CaO 3.2-4.8％；BaO 8.5-9.5％；MgO 2.9-3.5％；K₂O 3.4-4.0％；Na₂O 2.0-3.0％；ZnO 2.4-3.8％。

较佳地，所述覆盖釉的比重为1.38～1.40，施加量为180～200g/m²。

较佳地，所述喷墨打印发色助熔剂的图案灰度为20％-120％。

较佳地，所述坯体为通体坯。

较佳地，所述坯体为平面坯时，覆盖釉的施加方式为丝网印花；所述坯体为凹凸模具坯时，覆盖釉的施加方式为喷釉。

较佳地，在坯体上喷墨打印有色墨水之前，布施底釉。一些实施方式中，所述底釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失3.00-4.00％；SiO₂ 52.20-58.40％；Al₂O₃ 20.18-25.80％；CaO 0.10-0.30％；MgO 0.10-0.30％；K₂O 4.00-5.00％；Na₂O 1.80-3.20％；ZnO0-0.10％；ZrO₂ 5.00-7.00％；Fe₂O₃ 0-0.10％；TiO₂ 0-0.10％。又，所述底釉的比重为1.44～1.46，施加量为600～630g/m²。

本发明金属色泽仿古砖的制备方法使用有色墨水打印类金属颜色，通过发色助熔剂和覆盖釉做出光泽效果和提升发色的鲜艳程度，对烧成温度和气氛并无金属釉敏感性，而且并无使用到金属釉，表面并无金属薄膜，不会出现氧化变色情况，同时表面覆盖釉优异的物理性能，使得产品具有高耐磨、防污好、防滑好等。

第二方面，本发明还提供了上述制备方法得到的金属色泽仿古砖。

附图说明

图1为本发明实施例1所获金属色泽仿古砖的砖面效果图；

图2为本发明对比例1所获金属色泽仿古砖的砖面效果图；

图3为本发明对比例2所获金属色泽仿古砖的砖面效果图；

图4中的A为黄色墨水不打印发色助熔剂在5000倍下的SEM图，图4中的B为黄色墨水不打印发色助熔剂在8000倍下的SEM图；

图5中的A为黄色墨水打印发色助熔剂在5000倍下的SEM图，图5中的B为黄色墨水打印发色助熔剂在8000倍下的SEM图；

图6中的A为黑色墨水不打印发色助熔剂在5000倍下的SEM图，图6中的B为黑色墨水不打印发色助熔剂在8000倍下的SEM图；

图7中的A为黑色墨水打印发色助熔剂在5000倍下的SEM图，图7中的B为黑色墨水打印发色助熔剂在8000倍下的SEM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。

本发明提供一种金属色泽仿古砖的制备方法，包括以下步骤：首先，在坯体表面喷墨打印有色墨水，然后喷墨打印发色助熔剂，提高发色鲜艳度和光泽度；最后，烧成即得具有类金属颜色和类金属纹理的仿古砖。优选地，所述喷墨打印发色助熔剂的图案灰度为20％-120％。当发色助熔剂的灰度低于20％时，对表面光泽提升不大，则表面光泽增强效果和层次效果不明显；当发色助熔剂的灰度高于120％时，发色助熔剂的助熔作用降低对应处覆盖釉烧成温度，容易使对应位置的覆盖釉过烧起泡。

金属材料在自然界中会发生各种物理化学变化，如磨损、划伤、氧化、腐蚀等，在表面形成其独特的纹理，同时颜色也会发生变化。现有的金属釉是通过金属光泽形成剂经烧成后在釉面形成金属薄膜，在空气中与氧气水分接触易被氧化和腐蚀。

本发明创新性地提供一种新的制备金属色泽仿古砖的方法，不采用金属釉，通过普通有色墨水多色打印调出类金属颜色，并通过发色助熔剂和覆盖釉来增强发色，提升光泽和鲜艳度。且由于表面无金属薄膜，且被覆盖釉保护，因此不会出现氧化变色情况。

本发明可以通过以下制备方法来实现：

首先，制备坯体。例如可为通体坯。根据所选设计的颜色，对坯体配色，选用一种或多种有色粉料通过通体布料压制，使得砖面和坯体颜色基本一致。有色粉料和通体坯的布料方式并非本发明的改进点所在。有色粉料可包括基础粉料和色料。基础粉料可使用本领域常用的坯体粉料配方。按照配方配料球磨，过筛除铁，备置浆料，配色，喷粉，陈腐，获得有色粉料。一些实施方式中，浆料的细度可为0.8～1.2％(250目筛余)。浆料的流速可为60～80s。浆料的比重可为1.68～1.70。上述有色粉料的水分控制在7.2～7.8％。

随后，在通体坯表面施底釉。一些实施方式中，使用喷釉的方式施釉。所述底釉的比重为1.44～1.46，施加量为600～630g/m²。

底釉要求有好的遮盖能力，自身烧成范围宽，同时对于喷墨墨水发色鲜艳。所述底釉的化学组成可包括：以质量百分比计，IL(烧失)3.00-4.00％；SiO₂ 52.20-58.40％；Al₂O₃20.18-25.80％；CaO 0.10-0.30％；MgO 0.10-0.30％；K₂O 4.00-5.00％；Na₂O 1.80-3.20％；ZnO 0-0.10％；ZrO₂ 5.00-7.00％；Fe₂O₃ 0-0.10％；TiO₂ 0-0.10％。ZrO₂在釉料中作为乳浊剂，能增强遮盖能力和提高白度。

随后，喷墨打印具有金属纹理和类金属颜色的设计。对金属材料表面进行初步处理后扫描，对扫面图进行设计处理，获得喷墨打印有色墨水设计图，打印有色墨水。一些实施方式中，通过精选的设计，通过常用的有色墨水蓝、棕米黄、柠檬黄、黑、红等，调出类似金属的颜色。

接着，喷墨打印发色助熔剂。

依据版面设计图对喷墨打印有色墨水设计图进行处理，获得发色助熔剂打印图案。其中，发色助熔剂与有色墨水设计图相匹配，针对有色墨水局部提高光泽度和发色鲜艳度。发色助熔剂打印图案灰度决定发色助熔剂的打印位置，有灰度的地方就会打印发色助熔剂。发色助熔剂的使用量是由其对应的打印图案决定的，图案有灰度的地方打印发色助熔剂，无灰度地方不打印发色助熔剂，灰度高打得多，灰度少打得少，因不同产品图案设计不一样，因而发色助熔剂的使用量无需做特别限定。

发色助熔剂的用量直接影响该位置的光泽度，而发色助熔剂的用量是通过所对应的喷墨文件灰度控制的，灰度太低光泽效果增强光泽效果不明显，灰度过高容易导致釉面起泡。

发色助熔剂主要有超细研磨并达到纳米级的钾长石、石英及发色熔块等，通过与有机溶剂混合而成，并且具有良好的悬浮性和稳定性，能满足喷墨打印要求。一些实施方式中，所述发色助熔剂的原料组成包括：钾长石5～10％、石英5～10％、发色熔块10～20％、溶剂60～70％。发色助熔剂中的溶剂使用有色墨水中常用的有机溶剂，例如醚类、醇类等，可不作常规限制。优选地，所述钾长石、石英和发色熔块均为纳米级。一些实施方式中，所述发色助熔剂的原料组成可包括：纳米级钾长石5％、纳米级石英8％、纳米级发色熔块17％，有机溶剂70％。

由于发色助熔剂主要成分为一些低温溶剂类原料，通过喷墨机打印在砖面，经烧成后具有较强的光泽，透明度高，对上层覆盖釉有较强的助熔作用，所以喷墨打印助熔发色剂的位置颜色鲜艳，有较强的光泽度。发色助熔剂中，钾长石、石英、发色熔块都是纳米级，在釉料中起助融用，并且其细度小，其参与反应的活力高，对与其接触的釉料的助熔作用强，烧成后以玻璃相包裹表面晶相，表面光滑平整，对于光更多的发生镜面反射，所以能提高表面光泽度。

发色助熔剂本身也是一种墨水，能满足喷墨打印的要求。通过喷墨的方式能够实现与有色墨水设计图案精准对位，对所需部位实现提升发色鲜艳度和提高光泽度。发色助熔剂并非整个砖面都用的，是由其对应的喷墨设计文件控制，有图案的位置就打印发色助熔剂，无图案的位置就不打印发色助熔剂，图案灰度高打印发色助熔剂多，灰度低打印发色助熔剂少。当喷墨打印发色助熔剂使用单通道喷墨打印时，发色助熔剂的图案灰度为20％-100％的情况下效果较佳。当喷墨打印发色助熔剂为多通道喷墨打印时，发色助熔剂的各通道图案灰度叠加之和为20％-120％的情况下，表面光泽度和鲜艳度效果较佳。

如果先打印发色助熔剂后打印有色墨水，由于有色墨水对发色助熔剂的覆盖，对于覆盖釉的助熔作用会减小，对于光泽度的提升则差于发色助熔打印在有色墨水的情况。同样，如果将发色助熔剂加入到有色墨水中使用，对于光泽度的提升也无发色助熔剂与覆盖釉直接接触效果好，不利于在表面形成多层次的光泽度。另外，发色助熔剂的主要成分为低温物质，将发色助熔剂加入到墨水中，这样会降低发色墨水的烧成温度，反而不利于发色。另外，若通过非喷墨方式施低温釉料的方式，例如通过施加助发色透明釉，则无法做到喷墨精细和层次感丰富，达不到喷墨方式的逼真效果。在探索的过程中，还使用了亮光墨水，光泽度提升效果不明显。这是因为亮光墨水是通过自身的高光效果在表面提升光泽度的，当覆盖釉覆盖后亮光效果明显减弱，无法做到发色助熔剂助熔覆盖釉提升光泽度的效果。

接着，在喷墨打印发色助熔剂的坯体上施覆盖釉。通过发色助熔剂和覆盖釉提升有色墨水的发色鲜艳度和光泽度，做出类似金属的颜色和光泽。

覆盖釉对砖面起到保护效果，有能克服金属釉仿古砖生产不稳定、生产重复性差、易氧化变色、耐磨性低、防滑性能差等缺点的作用。一些实施方式中，所述覆盖釉的化学成分包括:以质量百分比计，烧失8.5-10.8％；SiO₂ 44-46％；Al₂O₃ 17-19％；CaO 3.2-4.8％；BaO 8.5-9.5％；MgO 2.9-3.5％；K₂O 3.4-4.0％；Na₂O 2.0-3.0％；ZnO 2.4-3.8％。金属釉形成原理是在表面形成一层金属薄膜，易磨损，同时表面光滑防滑性较差。本发明的覆盖釉通过控制各种原料的配比，成分的细度来提高耐磨性和防滑性。

覆盖釉的施加方式可根据坯体的形状进行调整。一些实施方式中，覆盖釉的比重是1.38～1.40，施加量是施釉重量180～200g/m²。

当通体坯为平面坯，可采用100-160目丝网印花，花釉细度325目筛网全过，流速30～50s，比重1.68～1.72。平面坯用丝网印花的方式施釉，可以避免墨水与覆盖釉处形成的缩釉缺陷。

当通体坯为模具坯，可适应喷釉的方式施釉，釉浆细度0.3-0.5，流速30～50s。凹凸磨具坯丝网印花难以实现，凹进去位置印不到花，凸起的地方易损坏花网。只能通过喷釉方式施釉。

最后进行烧成，烧成周期可以为60～65min，最高烧成温度范围可以为1200～1220℃。

烧成后可进行分级、打包入仓。

本发明采用上述技术方案可达到如下有益效果：

1.选用合理的设计，其具有类金属颜色和类金属材料的纹理，经后续工序叠加做出逼真的金属颜色和光泽效果。

2.使用通体布料，与喷墨图案设计相匹配，达到表里如一的效果。

3.使用功能墨水发色助熔剂，而发色助熔剂自身的高光泽以及对底釉和覆盖釉的助熔作用，通过喷墨打印发色助熔剂，设计图案的灰度控制发色助熔剂的使用量，对墨水的发色有增强作用，使得产品具有良好的光泽层次效果和纹理。

4.相匹配的覆盖釉不仅能保留功能墨水的光泽层次感和纹理，还具有良好的表面手感质感，同时具有优异的防滑性能和耐磨性。

5.本发明的金属色泽仿古砖产品经久耐用，不会变色，解决了金属釉产品使用久了氧化变色问题。

本发明的具体实施方式中，制备通体布料的坯体，施上一层对墨水发色好的底釉，喷墨打印具有金属纹理和类金属颜色的设计。根据与有色墨水设计相匹配的设计喷墨打印一种发色助熔剂，使得砖面局部纹理地方具有亮光效果。打印有色墨水和发色助熔剂后对表面施一层覆盖釉，使得砖面有良好的物理化学性能。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下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。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.制备通体坯。按通体坯原料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％。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7.7％。上述坯体粉料的颗粒级配为：30目以下：小于15％，30目～60目大于75％，60目～80目小于10％。

2.将坯体干燥，获得干燥坯。

3.按照底釉成分要求配制底釉。底釉配方的化学成分为：Il 3.51％；SiO₂56.18％；Al₂O₃ 25.09％；CaO 0.27％；MgO 0.22％；K₂O 4.62％；Na₂O 2.74％；ZnO 0.04％；ZrO₂ 6.30％；Fe₂O₃ 0.35％；TiO₂ 0.13％。将底釉按照其配方球磨，细度要求筛于0.8-1.0(100mL的比重杯，325目筛网)。

4.在干燥坯上喷底釉，底釉比重1.45，施加量630g/m²。

5.多色喷墨打印有色墨水，喷墨通道颜色依次是蓝色、棕色、米黄色、柠檬黄色、黑色、红色。随后，两通道喷墨打印发色助熔剂。发色助熔剂的成分为：纳米级钾长石5％、纳米级石英8％、纳米级发色熔块17％，溶剂70％。

6.制备覆盖釉。覆盖釉的化学成分为：IL：8.57％；SiO₂：45.90％；Al₂O₃ 17.20％；CaO：4.59％；BaO 8.76％；MgO：3.23％；K₂O：3.79％；Na₂O 2.67％；ZnO 3.62％。将覆盖釉按照配方球磨，球磨后细度要求325目筛网全过。

7.制备丝网印花釉花釉。按照覆盖釉粉、印膏、印油质量比为100：20:45，配制成花釉，流速45秒(100mL口径0.5mm)。

8.通过100目丝网印花。

9.干燥烧成，分级打包。

以黄色和黑色墨水为例，在其表面打印50％灰度的发色助熔剂，在电子显微镜下观察其表面效果。从打印黄色(图5A、图5B)和黑色墨水(图7A、图7B)后砖表面的电子显微镜图像看，打印50％灰度的发色助熔剂经烧成后作为熔剂形成玻璃相填充晶相缝隙，包裹着晶相，使得表面更加平整光滑。而未打印喷墨助熔剂(图4A、图4B、图6A、图6B)的表面晶相堆积在一起，表面粗糙。两者相比，打印发色助熔剂光滑平整的表面更加容易发生镜面反射，而未打印发色助熔剂粗糙的表面更多的发生漫反射，所以打印发色助熔剂的砖面，明显得提高了表面的光泽度。

表1打印发色助熔剂对表面光泽度提升对比

	蓝色	棕色	米黄	柠檬黄	黑色	红色
							墨水	2.5	2	2.5	2.5	1.5	2.5
助熔剂灰度(25％)	7.5	20	13	12	20	15
							助熔剂灰度(50％)	14	42	24.5	24	41	30

表2打印50％发色助熔剂与不打发色助熔剂的LAB值对比

从表2可以看出，通过对比打印50％灰度发色助熔剂前后的ΔA、ΔB值(其中墨水指的是打印有色墨水但是未打印发色助溶剂，发色助熔剂指的是打印有色墨水后打印发色助熔剂)，减弱了蓝色的发色，对棕色、米黄、黑色发色提升较大，对柠檬黄和红色发色影响不大。

实施例2

与实施例1基本相同，区别在于：所述覆盖釉的化学成分为：IL8.5％；SiO₂44.10％；Al₂O₃ 19.00％；CaO 3.59％；BaO 9.16％；MgO 2.98％；K₂O 3.54％；ZnO 3.10％；Na₂O 2.40％。

对比例1

与实施例1基本相同，区别仅在于：在某些打印发色助熔剂的区域，两通道的图案打印灰度在相同位置的灰度叠加之和低于20％。

从图2中可以看出，表面亮点部分为对应发色助熔剂设计图灰度和为80％的区域，表面呈现片状且光泽度提升不明显的部分为对应发色助熔剂设计图灰度和低于20％的区域。

对比例2

与实施例1基本相同，区别仅在于：在某些打印发色助熔剂的区域，两通道的图案打印灰度在相同位置的灰度叠加之和为160％。

从图3中可以看出部分砖面表面有孔，该表面多孔位置为对应发色助熔剂设计图案灰度叠加之和为160％的区域。

Claims

1.一种金属色泽仿古砖的制备方法，其特征在于，包括：在坯体表面喷墨打印有色墨水；然后喷墨打印提高发色鲜艳度和光泽度的发色助熔剂；所述发色助熔剂的原料组成包括：钾长石5-10%、石英5-10%、发色熔块10-20%、溶剂60-70%；所述发色熔块的化学成分包括：以质量百分比计，烧失 0-0.1%；SiO₂58.2-64.5%；Al₂O₃ 5.0-7.0%；CaO 12.3-16.1%；BaO 1.8-2.4%；MgO 1.2-1.8%；K₂O 1.2-2.4%；Na₂O 1.0-2.4%；ZnO 4.0-6.4%；喷墨打印发色助熔剂的图案灰度为20-120%；在喷墨打印发色助熔剂后的坯体表面施覆盖釉；所述覆盖釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失 8.5-10.8%；SiO₂ 44-46%；Al₂O₃ 17-19%；CaO 3.2-4.8%；BaO 8.5-9.5%；MgO 2.9-3.5%；K₂O 3.4-4.0%；Na₂O 2.0-3.0%；ZnO 2.4-3.8%；最后烧成得到具有类金属颜色和纹理的金属色泽仿古砖。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述覆盖釉的比重为1.38-1.40，施加量为180-200g/m²。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述坯体为通体坯。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述坯体为平面坯时，覆盖釉的施加方式为丝网印花；所述坯体为凹凸模具坯时，覆盖釉的施加方式为喷釉。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法得到的金属色泽仿古砖。