CN111056863A - 一种彩色自发光透光砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：1)普通粉料与透光粉混合均匀，得透光坯体层；2)在透光坯体层上布施彩色发光粉，形成彩色发光层；3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；4)在图案层上布施透光混合粉料，形成透光面层；5)经压机压制成型，得生坯；6)生坯经抛坯处理后入窑烧成，得彩色自发光透光砖成品。本发明通过生坯中各层结构制备工艺的适配性调整，使制备得到的彩色自发光透光砖即使在没有光源的情况下亦兼具透光与自发光相辅相成的装饰效果，其装饰效果可控性强、透光光线柔和、自发光效果美轮美奂，不仅可用作地面或走廊的指示标志，亦适用于家居装饰或墙体材料。

Description

一种彩色自发光透光砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷领域，特别涉及一种发光转。

背景技术

当前，建筑陶瓷的同质化现象日趋严重、价格竞争愈演愈烈，很多陶瓷企业在残酷的价格竞争下，利润越来越低。为了摆脱恶性竞争，众多建陶企业通过建筑陶瓷功能化的差异化战略，提高产品附加值，更大程度上满足客户的需求，进而增强企业的竞争力。瓷砖功能化，在未来很有发展前景，主要来自于以下几个方面：第一方面，收入的提升导致人们对生活质量要求的提高。第二方面，中国城市化的影响。随着大量人口进城，基建也随之水涨船高，迎来各种发展，由于城市的空间资源有限，众多人群进入大城市之后，居住条件很难得到空间上的拓展，只能从质量上改善，从各类装修案例可以很明显看到，十几万的装修费用在农村可以装修三层楼房，在小城市可以装修120平方以上的房子。但在北上广，同样甚至更高费用只能装修90平方不到的小房子。随着中国的城镇化战略调整为大城市战略，人群的集中化程度更高，而城市空间有限，必然导致人们的生活水平上的技术含量更高，这样会为瓷砖功能化提供广阔的市场。目前，市场上的功能砖主要有负离子瓷砖、发热砖、抗菌砖、呼吸砖、发光砖等。

发光砖通常是在传统的瓷砖表面布一层发光粉，经烧结后，在夜间可以自发光。现有技术也报道了相关发光砖的制备方法，实用新型专利CN202705942U公开了一种荧光瓷砖，其技术方案是以陶土或瓷土为原料制成瓷砖坯体，在坯体上方设置一层荧光层，再在荧光层上方施一层透明釉经高温烧结而成，其制备出的陶瓷砖具有吸光、储光、并且在夜间可以自发光的特性，但此技术方案制备的陶瓷砖只能在此瓷砖一面看到发光的效果，只能作为指示标志应用于走廊墙面或地面，极大地限制了发光砖的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种彩色自发光透光砖的制备方法，其制备得到的彩色自发光透光砖即使在没有光源的情况下亦能呈现若隐若现的装饰效果，美轮美奂。

本发明所采取的技术方案是：一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与透光粉混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施彩色发光粉，形成彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，得生坯；

6)生坯经抛坯处理后入窑烧成，得彩色自发光透光砖成品。

本发明通过生坯中各层结构制备工艺的适配性调整，使透光坯体层、彩色发光层、图案层和透明面层之间依次叠置形成自发光与透光适配效果，实现了陶瓷砖透光装饰效果与自发光装饰效果的结合。其中图案层由白色发光粉按设计所需布施形成，进一步优化了其与彩色发光层、透光面层叠合的装饰效果，而彩色发光粉具有吸光、储光特性，使得制备得到的自发光透光砖成品在没有光源的情况下也能呈现若隐若现、美轮美奂的装饰效果。另外，本发明中所述的普通粉料为现有陶瓷砖普通坯体粉料，所述的白色发光粉为现有陶瓷砖常用可市售的白色发光粉，在此均不再赘述。

作为上述方案的进一步改进，步骤1)中所述普通粉料与透光粉的混合比例按质量比为(8～9)：(1～2)。具体地，本发明的透光坯体层可根据其中普通粉料与透光粉的混合比例调整其透光度以赋予透光坯体不同的透光效果，同时其形成的通体可透是实现透光与自发光装饰效果结合的重要因素。

作为上述方案的进一步改进，步骤4)中所述透光混合粉料由普通粉料与透光粉按质量比为(8.5～9.5)：(0.5～1.5)混合而成。具体地，透光粉虽然具有良好的透光性，但强度不高，与普通粉料搭配使用，在保证具有良好透光性的同时具有良好的抗折性能。

作为上述方案的进一步改进，所述透光粉按质量百分比计的原料组成为10～15％的黏土、1～3％的高岭土、3～8％的钠长石、10～15％的钾长石；40～45％的钙长石、8～18％的硅灰石、3～8％的氧化铝、0.1～0.5％的羧甲基纤维素钠、0.2～0.5％的三聚磷酸钠和0.4～0.6％的PVA。具体地，该配比的透光粉具有良好的透光性，有利于减少当光线经过钙长石和玻璃相的相界面时所发生的折射损失。进一步地，本发明优选所述透光粉按质量百分比计的原料组成为15％的黏土、2％的高岭土、5％的钠长石、13％的钾长石；44％的钙长石、15％的硅灰石、5％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA，其透光性最佳，且使得光线经过钙长石和玻璃相的相界面时所发生的折射损失最小。

作为上述方案的进一步改进，所述透光粉的粒径为50～75μm。具体地，通过调整透光粉的粒径，可以适当的减少生坯烧制后气孔的数量，有利于提高成品的密度。

作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述彩色发光粉选自硫酸钡、硫酸镁、磷酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锶、硫化钙、硫化钡、硫化镁、硫化铝、氯化钠、硝酸银、硝酸铜、硝酸锶、硝酸钡、硝酸铟、硝酸钾中的至少一种。具体地，本发明中彩色发光层的装饰效果可通过调整所述彩色发光粉具体原料的不同选用及配比而获得。

作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述彩色发光粉的粒径为70～100μm。具体地，彩色发光粉的粒径越大，晶粒越完整，激发停止后可以发光更亮，受激发后积蓄的能量越多，余辉时间更长。但彩色发光粉的粒径与其它坯体粉料粒径相差太大，不利于粉料间的结合，因此选择和合适的颗粒范围尤其重要。

作为上述方案的进一步改进，步骤2)中彩色发光层的厚度为2～4mm。具体地，彩色发光层太厚或太薄，会影响与整砖各层结构的结合强度以及自身的发光强度，因此要选择合适的彩色发光层厚度。

作为上述方案的进一步改进，步骤6)中彩色自发光透光砖成品的厚度为20～150mm。具体地，根据应用需求选择不同的整砖厚度，如在作为室内外装饰材料时多选用20～30mm的整砖厚度，而在作为建筑墙体砖时多选用40～150mm的整砖厚度。

进一步地，本发明步骤5)中所述压制成型的压机压力为3500～5000T，其有利于获得良好力学性能的生坯。本发明步骤6)中所述抛坯处理为采用抛坯机抛除生坯表面0.1～0.2mm的厚度，即抛除透光面层表面0.1～0.2mm的厚度，其可提高整砖的透光效果。本发明步骤6)中所述烧成的烧制温度为1200～1250℃，其与生坯各层结构具有良好的工艺适配性。

本发明的有益效果是：

本发明通过生坯中各层结构制备工艺的适配性调整，使制备得到的彩色自发光透光砖即使在没有光源的情况下亦兼具透光与自发光相辅相成的装饰效果，其装饰效果可控性强、透光光线柔和、自发光效果美轮美奂，不仅可用作地面或走廊的指示标志，亦适用于家居装饰或墙体材料。

本发明的制备工艺步骤简单，有利于大规模工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

实施例1

一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与粒径为50μm的透光粉按质量比为9:1混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施粒径为70μm的彩色发光粉，形成厚度为2mm的彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，该透光混合粉料由普通粉料与粒径为75μm的透光粉按质量比为9:1混合而成，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，控制压机压力为3500T，得生坯；

6)采用抛坯机抛除生坯表面0.1mm的厚度后，入窑烧成，控制烧制温度为1200℃，得厚度为20mm的红色背景自发光透光砖成品。

其中，本实施例中所述透光粉按质量百分比计的原料组成为10％的黏土、2％的高岭土、8％的钠长石、15％的钾长石；45％的钙长石、14％的硅灰石、5％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA；所述彩色发光粉是由58％的硫酸钡、36％的硫酸镁、1.5％的磷酸锂、2.5％的硝酸铜、1％的硼酸、0.5％的氧化镝、0.5％的氧化铕混合而成的红色发光粉。

实施例2

一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与粒径为75μm的透光粉按质量比为8:2混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施粒径为80μm的彩色发光粉，形成厚度为3mm的彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，该透光混合粉料由普通粉料与粒径为50μm的透光粉按质量比为8.5:1.5混合而成，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，控制压机压力为4000T，得生坯；

6)采用抛坯机抛除生坯表面0.2mm的厚度后，入窑烧成，控制烧制温度为1250℃，得厚度为100mm的蓝色背景自发光透光砖成品。

其中，本实施例中所述透光粉按质量百分比计的原料组成为12％的黏土、3％的高岭土、8％的钠长石、13％的钾长石；40％的钙长石、18％的硅灰石、5％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA；所述彩色发光粉是由3％的硫酸钠、4％的硫酸钾、10％的硫酸锶、65％的硫化钙、6％的氯化钠、2％的硝酸银、8％的硫酸镁、1％的硼酸、0.5％的氧化镝、0.5％的氧化铕混合而成的蓝色发光粉。

实施例3

一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与粒径为60μm的透光粉按质量比为8.5:1.5混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施粒径为85μm的彩色发光粉，形成厚度为2.5mm的彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，该透光混合粉料由普通粉料与粒径为60μm的透光粉按质量比为9.5:0.5混合而成，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，控制压机压力为5000T，得生坯；

6)采用抛坯机抛除生坯表面0.2mm的厚度后，入窑烧成，控制烧制温度为1230℃，得厚度为150mm的紫色背景自发光透光砖成品。

其中，本实施例中所述透光粉按质量百分比计的原料组成为15％的黏土、2％的高岭土、3％的钠长石、10％的钾长石；50％的钙长石、15％的硅灰石、4％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA；所述彩色发光粉是由65％的硫化钙、20％的硫化镁、10％的硫化钠、3％的硝酸锶、1％的硼酸、0.5％的氧化镝、0.5％的氧化铕混合而成的紫色发光粉。

实施例4

一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与粒径为65μm的透光粉按质量比为8.5:1.5混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施粒径为90μm的彩色发光粉，形成厚度为4mm的彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，该透光混合粉料由普通粉料与粒径为50μm的透光粉按质量比为9:1混合而成，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，控制压机压力为4500T，得生坯；

6)采用抛坯机抛除生坯表面0.15mm的厚度后，入窑烧成，控制烧制温度为1220℃，得厚度为50mm的绿色背景自发光透光砖成品。

其中，本实施例中所述透光粉按质量百分比计的原料组成为13％的黏土、3％的高岭土、7％的钠长石、10％的钾长石；42％的钙长石、16％的硅灰石、8％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA；所述彩色发光粉是由58％的硫化钙、1.5％的硫化钾、10.5％的硫化钠、14％的硝酸钡、14％的硝酸铟、1％的硼酸、0.5％的氧化镝、0.5％的氧化铕混合而成的绿色发光粉。

实施例5

一种彩色自发光透光砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与粒径为70μm的透光粉按质量比为9:1混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施粒径为100μm的彩色发光粉，形成厚度为2mm的彩色发光层；

3)采用白色发光粉按设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，该透光混合粉料由普通粉料与粒径为55μm的透光粉按质量比为9:1混合而成，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，控制压机压力为4000T，得生坯；

6)采用抛坯机抛除生坯表面0.15mm的厚度后，入窑烧成，控制烧制温度为1225℃，得厚度为80mm的黄色背景自发光透光砖成品。

其中，本实施例中所述透光粉按质量百分比计的原料组成为15％的黏土、2％的高岭土、5％的钠长石、13％的钾长石；44％的钙长石、15％的硅灰石、5％的氧化铝、0.2％的羧甲基纤维素钠、0.3％的三聚磷酸钠和0.5％的PVA；所述彩色发光粉是由54％的硫化钡、37％的硫化镁、3％的硫化铝、4％的硝酸钾、1％的硼酸、0.5％的氧化镝、0.5％的氧化铕混合而成的黄色发光粉。

上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：

1)普通粉料与透光粉混合均匀得到透光坯体粉料，将透光坯体粉料布于压机底部，得透光坯体层；

2)在透光坯体层上布施彩色发光粉，形成彩色发光层；

3)采用白色发光粉按照设计所需在彩色发光层上布施图案，形成图案层；

4)在图案层上布施透光混合粉料，形成透光面层；

5)将自下而上依次叠置有透光坯体层、彩色发光层、图案层和透光面层的坯体经压机压制成型，得生坯；

6)生坯经抛坯处理后入窑烧成，得彩色自发光透光砖成品。

2.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述普通粉料与透光粉的混合比例按质量比为(8～9)：(1～2)。

3.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤4)中所述透光混合粉料由普通粉料与透光粉按质量份比为(8.5～9.5)：(0.5～1.5)混合而成。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：所述透光粉按质量百分比计的原料组成为10～15％的黏土、1～3％的高岭土、3～8％的钠长石、10～15％的钾长石；40～45％的钙长石、8～18％的硅灰石、3～8％的氧化铝、0.1～0.5％的羧甲基纤维素钠、0.2～0.5％的三聚磷酸钠和0.4～0.6％的PVA。

5.根据权利要求4所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：所述透光粉的粒径为50～75μm。

6.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述彩色发光粉选自硫酸钡、硫酸镁、磷酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锶、硫化钙、硫化钡、硫化镁、硫化铝、氯化钠、硝酸银、硝酸铜、硝酸锶、硝酸钡、硝酸铟、硝酸钾中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述彩色发光粉的粒径为70～100μm。

8.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤2)中彩色发光层的厚度为2～4mm。

9.根据权利要求1所述的一种彩色自发光透光砖的制备方法，其特征在于：步骤6)中彩色自发光透光砖成品的厚度为20～150mm。

10.一种采用权利要求1～9任一项所述的制备方法制备而成的彩色自发光透光砖。