CN111333324A - 远红外面釉及远红外瓷砖 - Google Patents

远红外面釉及远红外瓷砖 Download PDF

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Abstract

本发明涉及远红外面釉及远红外瓷砖。所述远红外面釉的矿物组成包括：按质量计，远红外长石粉50%～60%，钠长石10～20%，高岭土5%～10%，硅酸锆5%～15%，煅烧高岭土2%～5%，氧化铝5%～10%。本发明中，采用了远红外长石粉作为远红外材料，其高温稳定性好，放射性很低。采用该种远红外长材料通过面釉配方的调整，实现了瓷砖的远红外功能，远红外发射率大于0.87。

Description

远红外面釉及远红外瓷砖
技术领域
本发明涉及远红外面釉及远红外瓷砖，属于釉料制造及瓷砖制造技术领域。
背景技术
远红外辐射对人体有很多积极的作用比如改善血液循环、激活生物分子活性、增强人体免疫力、抗菌等。已经有部分生产企业研究出了远红外釉料，一般使用电气石、二氧化锆等提供远红外功能，但是电气石是一种羟基硅酸盐化合物，在950度以上就会分解，结构会被破坏，远红外发射率降低；二氧化锆分离比较困难，成本比较高，并且放射性比较高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种新的远红外釉料，其高温稳定性好，放射性很低，且远红外发射率大于0.87。
第一方面，本申请提供一种远红外面釉，所述远红外面釉的矿物组成包括：按质量计，远红外长石粉50%～60%，钠长石10～20%，高岭土5%～10%，硅酸锆5%～15%，煅烧高岭土2%～5%，氧化铝5%～10%。
本发明中，采用了远红外长石粉作为远红外材料，其高温稳定性好，放射性很低。采用该种远红外长材料通过面釉配方的调整，实现了瓷砖的远红外功能，远红外发射率大于0.87。
所述远红外面釉的化学组成可包括：按质量计，SiO2：55%～65%、Al2O3：18%～26%、Fe2O3：0.5～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.3～0.6%、MgO：0.5～0.8%、K2O：4.0～5.5%、Na2O：2.5～3.5%、ZrO2：3.3～9.1%、Rb2O：200ppm～260ppm、Y2O3：140ppm～190ppm、烧失：1.1～1.5%。所述远红外面釉的远红外发射率为大于0.87。
第二方面，本申请提供一种远红外瓷砖，其使用上述任一远红外面釉制得。
较佳地，将远红外面釉球磨制成釉浆后施加于坯体上，所述釉浆包括：按质量计，远红外面釉71.5%～73.5%、三聚磷酸钠0.11～0.16%、甲基纤维素钠0.14～0.20%、水27～29%。
较佳地，施釉方式为喷釉或淋釉，喷釉工艺参数为：比重1.40～1.50，重量450～650g/m2。
较佳地，所述坯体的化学组成包括：按质量计，SiO2：63.5～65%、Al2O3：21～24%、Fe2O3：0.4～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.25～0.35%、MgO：0.5～0.80%、K2O：2.0～2.4%、Na2O：2.6～3.0%、烧失：4.5～5.5%。
附图说明
图1示出实施例1的远红外面釉外观。
图2示出实施例2的远红外面釉外观。
图3示出实施例3的远红外面釉外观。
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。
本发明一实施方式的远红外面釉配方的矿物组成包括：按质量计，远红外长石粉50%～60%，钠长石10～20%，高岭土5%～10%，硅酸锆5%～15%，煅烧高岭土2%～5%，氧化铝5%～10%。
其中，远红外长石粉提供远红外功能。远红外长石粉是指远红外发射率较高的一种长石粉，其含有掺杂杂质离子晶格高度不对称的镁铝硅酸盐的化合物，该化合物远红外发射率较高。一实施方式中，远红外长石粉的化学成分为：按质量计，SiO2：70～80%、Al2O3：10～13%、Fe2O3：0.3～0.5%、P2O5：0.25～0.35%、CaO：0.5～1.0%、MgO：0.8～1.2%、Rb2O：400ppm～450ppm、Y2O3：280ppm～320ppm、K2O：8.0～9.0%、Na2O：2.0～3.0%、烧失：0.5～1.0%。其远红外发射率可达到0.91以上。与电气石相比，远红外长石粉高温稳定性好，放射性很低。与稀土相比，远红外长石粉放射性低，成本低适用于大量生产。本实施方式中使用远红外长石粉提供远红外功能，能以较低的成本提供较高的远红外发射率且无放射性，不会对人体和环境造成伤害。该远红外长石粉不仅提供远红外功能，还可以作为普通的长石粉在面釉中大量使用来提高面釉的远红外发射率。
远红外长石粉的含量为50%～60%，更优选53～55%。如果远红外长石粉的含量小于50%，则远红外发射率会低于0.87；如果远红外长石粉的含量大于60%，则面釉在烧成过程中容易产生痱子的缺陷，并且单一料用量太大，面釉烧成稳定性差，釉面质感随窑炉温度波动时变化较大。
远红外面釉配方中，硅酸锆调整面釉白度，钠长石调整面釉防污情况，高岭土调整面釉釉浆的悬浮性，煅烧高岭土和氧化铝提高面釉的烧成范围。
一实施方式中，远红外面釉的化学组成包括：按质量计，SiO2：55%～65%、Al2O3：18%～26%、Fe2O3：0.5～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.3～0.6%、MgO：0.5～0.8%、K2O：4.0～5.5%、Na2O：2.5～3.5%、ZrO2：3.3～9.1%、Rb2O：200ppm～260ppm、Y2O3：140ppm～190ppm、烧失：1.1～1.5%。其中MgO~SiO2~Al2O3形成晶格高度不对称的镁铝硅酸盐的化合物掺杂一些杂质离子（比如Fe3+、Y3+、Mn2+、Cu2+等）具有远红外线发射功能。
远红外面釉的40℃～400℃的膨胀系数可为7.2821×10-6/K～7.5845×10-6/K。
本发明的远红外面釉可用于制备远红外瓷砖。一实施方式中，远红外瓷砖包括坯体及由远红外面釉形成的远红外面釉层。以下示例性说明远红外瓷砖的制备方法。
首先，制备坯体。本发明中，对坯体没有特别限制，可采用本领域公知原料通过常用方法制备，例如由普通陶瓷基料经压机成型而得。成型后可进行干燥。优选实施方式中，坯体的化学组成包括：按质量计，SiO2：63.5～65%、Al2O3：21～24%、Fe2O3：0.4～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.25～0.35%、MgO：0.50～0.80%、K2O：2.0～2.4%、Na2O：2.6～3.0%、烧失：4.5～5.5%。该坯体的40℃～400℃的膨胀系数可为7.4816×10-6/K～7.6816×10-6/K。该坯体与远红外面釉的膨胀系数相近，因此可以使瓷砖在烧成过程中上下面温相差较小，瓷砖内部应力减小，瓷砖强度更高更易于切割。
然后，在坯体上施远红外面釉。一实施例中，将远红外面釉球磨制成釉浆后施加于坯体上。所述釉浆包括：按质量计，远红外面釉71.5%～73.5%、三聚磷酸钠0.11～0.16%、甲基纤维素钠0.14～0.20%、水27～29%。以该配比球磨可以使釉浆流动性好，利于球磨，同时悬浮性较好，不易沉淀。球磨后细度可为325目筛余≤0.8%。远红外面釉可采用喷釉或淋釉方式施釉。喷釉参数可为：比重1.40～1.50，重量为450～650g/m2。采用该喷釉工艺参数可以使面釉不易沉淀并且施喷的均匀度高，不易产生干洞等缺陷。远红外面釉层的厚度可为0.18～0.23mm。
接着，可以在远红外面釉上喷墨打印图案。优选实施方式中，还可以再施保护釉。
然后入窑炉烧成。最高烧成温度可为1200～1220℃，烧成周期可为60～100分钟。
所得的瓷砖能发射远红外线，远红外发射率大于0.87。其釉面无缺陷，质感好，光泽度为8～12度。
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。实施例中，远红外长石粉采购于内蒙古华宸再生资源科技有限公司，其化学成分为：按质量计，SiO2：75.5%、Al2O3：10.5%、Fe2O3：0.45%、P2O5：0.27%、CaO：0.75%、MgO：1.03%、Rb2O：430ppm、Y2O3：310ppm、K2O：8.17%、Na2O：2.68%、烧失：0.72%。
实施例1
1、坯体原料配方为：按质量计，精选钠石粉5%，中温砂15%，低温钠砂15%，邦砂18%，韶关球土6%，水洗球土12%，煅烧铝矾土6%，黑滑石1%，钾铝砂18%，原矿泥4%。其化学组成为：按质量计，SiO2：64.40%、Al2O3：23.21%、Fe2O3：0.55%、TiO2：0.33%、CaO：0.31%、MgO：0.67%、K2O：2.21%、Na2O：2.88%、烧失：5.22%。将原料经压机成型、干燥，得到坯体。坯体的膨胀系数为7.4816×10-6/K。
2、在坯体上施远红外面釉。远红外面釉配方组成：按质量计，远红外长石粉55%，钠长石13%，高岭土9%，硅酸锆10%，煅烧高岭土5%，氧化铝8%，其化学组成为：按质量计，SiO2：60.27%、Al2O3：22.39%、Fe2O3：0.58%、TiO2：0.28%、CaO：0.48%、MgO：0.62%、K2O：4.76%、Na2O：3.05%、Rb2O：236ppm、Y2O3：170ppm、ZrO2：6.3%、烧失：1.35%。球磨配比：按质量计，远红外面釉干料72%，三聚磷酸钠0.15%，甲基纤维素钠0.15%，水27.70%。325目筛余≤0.6%。远红外面釉采用喷釉方式，施釉比重1.45，施釉量500g/m2。
3、在远红外面釉上喷墨图案。
4、入窑炉烧成，窑炉烧成温度1210℃，烧成周期70min。
所得瓷砖采用傅里叶红外光谱仪测试其远红外发射率为0.873。其面釉外观如图1所示，可以看出釉面无缺陷，质感好。经光泽度仪（科士佳光电仪器有限公司WGG60-E4）检测，其光泽度为9度。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，远红外面釉配方组成：按质量计，远红外长石粉50%，钠长石15%，高岭土10%，硅酸锆13%，煅烧高岭土2%，氧化铝10%，其化学组成为：按质量计，SiO2：58.89%、Al2O3：22.27%、Fe2O3：0.55%、TiO2：0.25%、CaO：0.40%、MgO：0.55%、K2O：4.38%、Na2O：2.81%、Rb2O：215ppm、Y2O3：155ppm、ZrO2：8.28%、烧失：1.50%。
所得瓷砖采用傅里叶红外光谱仪测试其远红外发射率为0.871。其面釉外观如图2所示，可以看出釉面无缺陷，质感好。经光泽度仪（科士佳光电仪器有限公司WGG60-E4）检测，其光泽度为8。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，远红外面釉配方组成：按质量计，远红外长石粉60%，钠长石14%，高岭土9%，硅酸锆9%，煅烧高岭土2%，氧化铝6%，其化学组成为：按质量计，SiO2：63.92%、Al2O3：18.79%、Fe2O3：0.65%、TiO2：0.31%、CaO：0.52%、MgO：0.72%、K2O：5.17%、Na2O：2.58%、Rb2O：258ppm、Y2O3：186ppm、ZrO2：5.73%、烧失：1.46%。
所得瓷砖采用傅里叶红外光谱仪测试其远红外发射率为0.875。其面釉外观如图3所示，可以看出釉面无缺陷，质感好。经光泽度仪（科士佳光电仪器有限公司WGG60-E4）检测，其光泽度为12度。
对比例1
将实施例1的远红外面釉配方中的远红外长石粉替换为同样含量的电气石。结果发现电气石不能大量在面釉中使用，会使面釉发泡。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，远红外面釉配方组成：按质量计，钾长石：40%，电气石8%，钠长石20%，高岭土9%，硅酸锆10%，煅烧高岭土3%，氧化铝10%。
所得瓷砖采用傅里叶红外光谱仪测试其远红外发射率为0.811。

Claims (7)

1.一种远红外面釉，其特征在于，所述远红外面釉的矿物组成包括：按质量计，远红外长石粉50%～60%，钠长石10～20%，高岭土5%～10%，硅酸锆5%～15%，煅烧高岭土2%～5%，氧化铝5%～10%。
2.根据权利要求1所述的远红外面釉，其特征在于，所述远红外面釉的化学组成包括：按质量计，SiO2：55%～65%、Al2O3：18%～26%、Fe2O3：0.5～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.3～0.6%、MgO：0.5～0.8%、K2O：4.0～5.5%、Na2O：2.5～3.5%、ZrO2：3.3～9.1%、Rb2O：200ppm～260ppm、Y2O3：140ppm～190ppm、烧失：1.1～1.5%。
3.根据权利要求1或2所述的远红外面釉，其特征在于，所述远红外面釉的远红外发射率为大于0.87。
4.一种远红外瓷砖，其特征在于，使用权利要求1至3中任一项所述的远红外面釉制得。
5.根据权利要求4所述的远红外瓷砖，其特征在于，将远红外面釉球磨制成釉浆后施加于坯体上，所述釉浆包括：按质量计，远红外面釉71.5%～73.5%、三聚磷酸钠0.11～0.16%、甲基纤维素钠0.14～0.20%、水27～29%。
6.根据权利要求5所述的远红外瓷砖，其特征在于，施釉方式为喷釉或淋釉，喷釉工艺参数为：比重1.40～1.50，重量450～650g/m2。
7.根据权利要求5或6所述的远红外瓷砖，其特征在于，所述坯体的化学组成包括：按质量计，SiO2：63.5～65%、Al2O3：21～24%、Fe2O3：0.4～0.7%、TiO2：0.25～0.35%、CaO：0.25～0.35%、MgO：0.5～0.80%、K2O：2.0～2.4%、Na2O：2.6～3.0%、烧失：4.5～5.5%。
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