发明内容
本发明的目的在于提出一种易于清洁的卫生陶瓷的釉料,能够遮盖坯体,釉面极度光滑。
本发明的目的在于提出一种卫生陶瓷的制备方法,具有制备工艺简单,烧成釉面易清洁特点。
本发明的目的在于提出一种卫生陶瓷,其釉面光滑易清洁。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种易于清洁的卫生陶瓷的釉料,包括第一组分釉和第二组分釉,所述第二组分釉布施于第一组分釉上表面;所述第二组分釉为玻璃质釉,所述第一组分釉的釉浆用于使陶瓷未烧制坯体形成光滑平整的表面。
进一步的,所述第二组分釉以重量份计的原料包括:钾长石12-14份,石英6-9份,方解石4-6份,硅灰石12-15份,809熔块64-70份。
进一步的,所述第一组分釉以重量份计的原料包括:钾长石16-26份,钠长石8-12份,石英25.5-28.5份,氧化锌2-3份,碳酸钙7-8份,白云石3.5-5.5份,硅灰石12-14份,氧化铝2.5-3.5份,高岭土5-8份,硅酸锆10-14份,809熔块2.5-3.5份,烧滑石2-3.5份;
进一步的,按重量百分比计,所述第一组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为66-76%;第二组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为85-95%。
进一步的,按重量百分比,所述第一组分釉的釉浆中以及所述第二组分釉的釉浆中均加有羧甲基纤维素钠0.20-0.25%。
一种卫生陶瓷制品的制备方法,包括以下步骤:
(1)将权利要求1-5任一项所述的易于清洁的卫生陶瓷的釉料的第一组分釉和第二组分釉分别制成釉浆,按重量百分比计,所述第一组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为66-76%;第二组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为85-95%;
(2)采用喷釉方式,在成型坯体表面先喷第一组分釉3-5遍,然后在第一组分釉的表面布施第二组分釉;
(3)干燥后入窑烧成。
进一步的,所述步骤(2)中,所述第一组分釉的布施厚度为0.6-0.8mm,所述第二组分釉的布施厚度为0.05-0.15mm。
进一步的,所述第二组分釉的釉浆比重为1.550-1.590g/cm3,流动性为220-250°。
进一步的,所述步骤(3)中,1185-1205℃中一次烧成,烧制时间为16-20h。
一种卫生陶瓷制品,包括坯体、第一釉层和第二釉层,所述第一釉层位于所述坯体与第二釉层之间;
所述第一釉层由权利要求1-5任一项所述的易于清洁的卫生陶瓷的釉料的第一组分釉烧制而成,所述第二釉层由权利要求1-5任一项所述的易于清洁的卫生陶瓷的釉料的第二组分釉烧制而成。
本发明的有益效果为:
1、第二组分釉是玻璃质釉,硬度大、耐磨性能好、带有自洁效果,这就使得烧成后的陶瓷洁具表面有很好的平整度和光泽度,釉面高度平滑,污染物无法长时间在其表面附着,从而达到易于清洁的效果。
2、本发明通过采用配方不同的第一组分釉与第二组分釉,第一组分烧后釉面无小针孔和小棕眼缺陷,第二组分釉釉面高度平滑,最终大大提高了釉面的平整度与光泽度,使釉面高度平滑,污染物无法长时间在其表面附着,从而达到易于清洁的效果。同时,通过第一组分釉和第二组分釉相互作用,其膨胀系数和烧成温度较匹配,使得烧后釉面整体致密而细腻,进一步更好的保证了釉料的易清洁性能。
3、本发明中分别限定第一组分釉和第二组分釉的细度,使得釉面效果达到最佳。通过合理的釉料粒度级配,使得烧后釉面高度平滑致密,起到良好的易清洁效果。第二组分釉的细度比第一组分釉细的多,烧成时高温熔长比第一组分长,因此第二组分釉的釉层熔融效果更加彻底,从而使釉层高度平滑、光亮、细腻,釉面无针孔、棕眼缺陷,所制得的釉面光滑如镜,脏物无法附着在其表面,起到了很好的易清洁的作用。
4、通过控制第二组分釉喷釉时候釉浆的比重以及喷釉厚度,使得第二组分釉喷在第一组分釉上烧后烧成颜色相差无异,且不会出现白点。
具体实施方式
下面结合附具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种易于清洁的卫生陶瓷的釉料,包括第一组分釉和第二组分釉,所述第二组分釉布施于第一组分釉上表面;所述第二组分釉为玻璃质釉,所述第一组分釉的釉浆用于使陶瓷未烧制坯体形成光滑平整的表面。
本发明中,将卫生陶瓷的釉料分成第一组分釉和第二组分釉,施釉时,现将第一组分釉布施于陶瓷未烧制坯体的表面,将坯体表面的细孔、凹凸不平处以及底色进行遮盖,形成光滑平整的表面。然后在该光滑平整的表面布施第二组分釉,这就使得布施第二组份釉后的坯体表面更加平整光滑。同时,第二组分釉是玻璃质釉,硬度大、耐磨性能好、带有自洁效果,这就使得烧成后的陶瓷洁具表面有很好的平整度和光泽度,釉面高度平滑,污染物无法长时间在其表面附着,从而达到易于清洁的效果。
进一步的,所述第二组分釉以重量份计的原料包括:钾长石12-14份,石英6-9份,方解石4-6份,硅灰石12-15份,809熔块64-70份。
第二组分釉中,809熔块与钾长石、石英、方解石、硅灰石等原料充分反应形成以硅酸钙晶相为主体的玻璃质釉。具体的,第二组分釉的配方中使用大量的809熔块,与硅灰石,钾长石,方解石,石英等原料相互促进,又相互补充,使得该釉料在高温阶段达到比较好的熔融效果,使得釉面平整、光滑、细腻且无针孔及釉泡缺陷,得到类似于玻璃质的釉面。而陶瓷与玻璃同属于硅酸盐领域,玻璃的特点是表面光滑、致密、易清洁,因此该釉料就将玻璃的这一特点应用到陶瓷表面,以便于更好的解决卫生陶瓷不易清洁的问题。
进一步的,所述第一组分釉以重量份计的原料包括:钾长石16-26份,钠长石8-12份,石英25.5-28.5份,氧化锌2-3份,碳酸钙7-8份,白云石3.5-5.5份,硅灰石12-14份,氧化铝2.5-3.5份,高岭土5-8份,硅酸锆10-14份,809熔块2.5-3.5份,烧滑石2-3.5份。
上述配方中,钾长石熔融范围宽,配方中使用量多,可以改善釉料烧结温度窄的缺陷;钠长石熔融温度低,高温粘度小,配方中加入适量的钠长石可降低釉面缺陷;第一组分釉的配方中钾钠长石的配比有利于釉料的高温熔融,能满足该釉的釉面效果。
碳酸钙和白云石为高温助熔剂,其中白云石中含有碳酸镁,比碳酸钙更易拓宽釉料的烧成温度范围,同时它们作为网络外体相互配合可以有效促进石英的溶解和莫来石晶相的生成,有利于生成平整光滑且致密的釉面。
烧滑石主要用来提供氧化镁,通过与碳酸钙配合使用,通过限定烧滑石和碳酸钙的配方用量,可以达到调控钙镁含量的目的,使得釉料具备较高的高温粘度的同时,也具有较好的高温流动性,利于形成光滑平整的釉面。
氧化锌属于助熔剂,能显著提高釉面的光泽度,在一定范围内能增大釉的力学弹性及釉的强度;809熔块起到熔剂作用,其始熔温度高,使用范围宽,烧后光泽度好,可以有效改善釉面质量,但需要控制其用量,用量过多时釉面易出现针孔,但是在第二组分釉的配方中,809熔块大量使用能与其他原料形成玻璃质釉面,这与配方体系相关联;
第二组分釉配方中的硅酸锆主要作为乳浊剂起到增白的作用,能遮盖坯体底色,同时也能提高釉料的耐磨性。
本发明中,第一组分釉是锆乳浊釉,遮盖能力优良。第一组分釉选择了适当配比的上述原料,使得网络形成体、网络中间体与网络外体既充分发挥各自的优点,又相互补充,相互促进,使得制得的釉面平整、光滑、致密化程度高、细腻,且无釉孔、微裂纹、釉泡等缺陷。
本发明通过采用配方不同的第一组分釉与第二组分釉,第一组分烧后釉面无小针孔和小棕眼缺陷,第二组分釉的釉面高度平滑,最终大大提高了釉面的平整度与光泽度,使釉面高度平滑,污染物无法长时间在其表面附着,从而达到易于清洁的效果。同时,通过第一组分釉和第二组分釉相互作用,其膨胀系数和烧成温度较匹配,使得烧后釉面整体致密而细腻,进一步更好的保证了釉料的易清洁性能。
具体的,第一组分釉和第二组分釉中均采用了809熔块,809熔块以质量百分比计的化学组分为:SiO2:63-65%,Al2O3:11-13%,Fe2O3:0.05-0.08%,TiO2:0.03-0.05%,CaO:8-9%,MgO:1.0-1.5%,K2O:2.5-3.0%,Na2O:1.0-1.5%,ZnO:7.5-8.0%,BaO:0.5-1.0%,余量为烧失量。优选的,809熔块以质量百分比计的化学组分为:SiO2:63.85%,Al2O3:12.45%,Fe2O3:0.08%,TiO2:0.03%,CaO:8.01%,MgO:1.48%,K2O:2.92%,Na2O:1.25%,ZnO:7.85%,BaO:0.98%,余量为烧失量。
进一步的,按重量百分比计,所述第一组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为66-76%;第二组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为85-95%。
限定第一组分釉的细度,使得第一组分釉喷涂在坯体的表面后附着力好,干燥收缩小,釉坯干燥后不出现开裂,避免烧后出现缩釉现象。当第一组分釉的细度过大时,烧后釉面不平整,易出现小针孔、凹凸缺陷而影响到第二组分釉的烧后效果,当第一组分釉的细度过小时,喷完釉釉坯干燥时易开裂进而造成成瓷的缩釉。
将第二组分釉的细度限定为10μm以下的颗粒含量为85-95%。釉浆的细度越大,釉浆中的颗粒越细(越小),颗粒的比表面积大,反应面积增大,有利于釉料的熔融,在烧成时釉料的高温粘度降低,同时高温流动性提高,釉面平整度提高,镜面反射能力增强,光泽度显著提高。当第二组分釉的细度过大时,釉料在高温时熔融不充分,烧后得不到高度平滑的釉面,也看不到明显的雪花状装饰效果,当第二组分釉的细度过小时,施完第二组分釉后釉坯出现开裂,烧后会缩釉,且釉料过细降低了釉料的烧成温度,出现过烧现象。
第二组分釉的细度比第一组分釉小,干燥收缩大,先施第一组分釉,再施第二组分釉,避免了第二组分釉直接与坯体相接触,可以避免釉坯开裂现象以及烧成后出现缩釉的缺陷。同时在锆乳浊釉的基础上再施一层玻璃质釉,烧后釉面可以看到明显的均匀的雪花状的装饰效果。
本发明中分别限定第一组分釉和第二组分釉的细度,使得釉面效果达到最佳。通过合理的釉料粒度级配,使得烧后釉面高度平滑致密,起到良好的易清洁效果。第二组分釉的细度比第一组分釉细的多,烧成时高温熔长比第一组分长,因此第二组分釉的釉层熔融效果更加彻底,从而使釉层高度平滑、光亮、细腻,釉面无针孔、棕眼缺陷,所制得的釉面光滑如镜,脏物无法附着在其表面,起到了很好的易清洁的作用。
进一步的,按重量百分比,所述第一组分釉的釉浆中以及所述第二组分釉的釉浆中均加有羧甲基纤维素钠0.20-0.25%。羧甲基纤维素钠作为粘结剂加入第一组分釉和第二组分釉两者的釉浆中,可以提高釉的附着力和釉层强度,制得的釉面具有高度平滑的质感,且耐磨性能好,硬度较高。
相应的,本发明还提供一种卫生陶瓷制品的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上述易于清洁的卫生陶瓷的釉料的第一组分釉和第二组分釉分别制成釉浆,按重量百分比计,所述第一组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为66-76%;第二组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为85-95%;
(2)采用喷釉方式,在成型坯体表面先喷第一组分釉3-5遍,然后在第一组分釉的表面布施第二组分釉;
(3)干燥后入窑烧成。
该制备方法简单,原料易得,推广性强。本发明的方法中,限定了第一组分釉和第二组分釉的釉浆细度,以实现较好的釉面效果,限定第一组分釉的喷釉遍数,能保证第一组分釉在坯体表面均匀分布,很好的避免了厚薄釉缺陷。
优选的,第一组分釉的喷釉遍数为4遍,分为四个工位喷釉,喷第四遍的工位也进行喷第二组分釉,节约工位。
进一步的,所述步骤(2)中,所述第一组分釉的布施厚度为0.6-0.8mm,所述第二组分釉的布施厚度为0.05-0.15mm。限定第一组分釉的布施厚度,保证了能充分遮盖成型坯体表面的缺陷,第二组分釉的干燥收缩大,较小的厚度能防止出现裂纹,同时,较大厚度的第一组分釉能承托第二组分釉,防止出现裂纹。
进一步的,所述第二组分釉的釉浆比重为1.550-1.590g/cm3,流动性为220-250°。将第二组分釉的釉浆比重和流动控制在了合理的范围内,使得喷枪不用做任何调整即可喷出所需釉层厚度,成瓷后釉面的颜色无变化,不会造成色差问题。
另一方面,第二组分釉与第一组分釉配方体系完全不相同,容易造成第一组分釉与第二组分釉的烧成颜色不一样,且烧后会出现白点而造成局部色差的问题,通过控制第二组分釉喷釉时候釉浆的比重以及喷釉厚度,使得第二组分釉喷在第一组分釉上烧后烧成颜色相差无异,且不会出现白点。
釉浆流动性采用现有的釉料流动性测试方法,具体的,通过检测外部物体在釉料中运动时遇到的阻力大小来得到流动性指标,常用的检测仪器有扭力粘度计和旋转粘度计,其中扭力粘度计是检测转子在釉浆中转动时受到的阻力,最为快速、便捷。
进一步的,所述步骤(3)中,1185-1205℃中一次烧成,烧制时间为16-20h。一次入窑烧成,节约燃料,该烧制条件保证了烧后釉面高度平滑致密。
相应的,本发明还提供一种卫生陶瓷制品,包括坯体、第一釉层和第二釉层,所述第一釉层位于所述坯体与第二釉层之间;所述第一釉层由上述的第一组分釉烧制而成,所述第二釉层由上述的第二组分釉烧制而成。
以下通过实施例和对比例进一步阐述本发明。
实施例组1
一种易于清洁的卫生陶瓷的釉料,包括第一组分釉和第二组分釉,所述第二组分釉布施于第一组分釉上表面;所述第二组分釉为玻璃质釉,所述第一组分釉的釉浆用于使陶瓷未烧制坯体形成光滑平整的表面。第一组分釉和第二组分釉以重量份计的原料如下表所示。
一种卫生陶瓷制品的制备方法,包括以下步骤:
(1)将上表中的第一组分釉和第二组分釉分别制成釉浆,按重量百分比计,所述第一组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为70%;第二组分釉的釉浆中10μm以下的颗粒含量为90%;所述第二组分釉的釉浆比重为1.550-1.590g/cm3,流动性为220-250°。
(2)采用喷釉方式,在成型坯体表面先喷第一组分釉4遍,然后在第一组分釉的表面布施第二组分釉;所述第一组分釉的布施厚度为0.7m,所述第二组分釉的布施厚度为0.1mm。
(3)干燥后入窑烧成。烧成参数:1185-1205℃中一次烧成,烧制时间为16-20h。
采用上述釉料和制备方法制成的一种卫生陶瓷制品,包括坯体、第一釉层和第二釉层,所述第一釉层位于所述坯体与第二釉层之间;第一釉层第一组分釉烧制而成,第二釉层由第二组分釉烧制而成。
观察得到的卫生陶瓷制品表面有无雪花状的装饰效果以及有无釉面缺陷,对得到的卫生陶瓷制品进行抗污能力测试和热稳定性测试。
抗污能力测试方法为:将产品或试片的表面用洁净的软布擦拭干净,在100cm2的表面上滴加3-4滴墨汁,然后用右手戴上橡胶手套握紧手指后将墨汁抹匀并用力反复研磨,3min后用水将其表面的墨汁冲洗干净,观察吸附在釉层表面黑色污点的多少。黑色污点数量为0,表示抗污能力极优;黑色污点数量在5个以内,表示抗污能力优;黑色污点数量在5-20个,表示抗污能力一般;黑色污点数量在20个以上,表示抗污能力较差。
热稳定性检测方法为:将产品或试片放置于电热鼓风恒温干燥箱中在130℃温度下烘烤3小时,然后将其放入3℃的冰水中,待产品或试片温度降至常温后,再放置至一个装满红墨水溶液的容器内浸泡10min后(红墨水溶液要浸没待测物体)取出观察釉面是否有裂纹。若没有裂纹,则热稳定性好,若出现裂纹则热稳定性差。
观察结果和测试结果如下表所示。
项目 |
实施例A1 |
实施例A2 |
实施例A3 |
实施例A4 |
实施例A5 |
雪花状装饰效果 |
有 |
有 |
有 |
有 |
有 |
釉面缺陷 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
抗污性能 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
热稳定性 |
好 |
好 |
好 |
好 |
好 |
实施例组2
采用实施例组A3的易于清洁的卫生陶瓷的釉料配方,基于实施例组A的卫生陶瓷制品的制备方法,改变步骤(1)和步骤(2)的参数,如下表所示。
采用上表数据的卫生陶瓷制品的制备方法制成卫生陶瓷制品,观察得到的卫生陶瓷制品表面有无雪花状的装饰效果以及有无釉面缺陷,对得到的卫生陶瓷制品进行抗污能力测试和热稳定性测试。观察结果和测试结果如下表所示。
对比例组A
基于实施例组A3的易于清洁的卫生陶瓷的釉料配方和卫生陶瓷制品的制备方法,仅改变第二组分釉中809熔块用量,并对制成的卫生陶瓷制品进行观察和测试,如下表所示。
釉料和项目 |
对比例A1 |
对比例A2 |
对比例A3 |
对比例A4 |
第二组分釉中809熔块重量份 |
55 |
60 |
72 |
78 |
雪花状装饰效果 |
无 |
无 |
无 |
无 |
釉面缺陷 |
无 |
无 |
无 |
无 |
抗污性能 |
差 |
一般 |
一般 |
差 |
热稳定性 |
差 |
差 |
差 |
差 |
当第二组分釉中809熔块用量过多或过少时,第二组分釉能以形成玻璃质釉,这就导致釉面耐污性能明显下降,同时影响釉面的热稳定性和雪花状装饰效果。
对比例组B
基于实施例组A3的易于清洁的卫生陶瓷的釉料配方和卫生陶瓷制品的制备方法,仅改变第一组分釉和第二组分釉的细度,如下表所示。
对制成的卫生陶瓷制品进行观察和测试,如下表所示。
项目 |
对比例B1 |
对比例B2 |
对比例B3 |
对比例B4 |
雪花状装饰效果 |
有 |
有 |
无 |
无 |
釉面缺陷 |
缩釉 |
不平整,有针孔 |
不平整 |
缩釉 |
抗污性能 |
优 |
差 |
差 |
一般 |
热稳定性 |
好 |
好 |
好 |
好 |
可见,当第一组分釉和第二组份釉的细度过大或过小时,均影响釉面质量,合理设置第一组分釉和第二组份釉的细度才能获得极度光滑平整的釉面。
对比例组C
基于实施例组A3的易于清洁的卫生陶瓷的釉料配方和卫生陶瓷制品的制备方法,仅改变第一组分釉和第二组分釉的喷釉厚度,如下表所示。
喷釉 |
对比例C1 |
对比例C2 |
对比例C3 |
对比例C4 |
第一组分釉的喷釉遍数和厚度 |
2遍7mm |
3遍5mm |
4遍7mm |
4遍7mm |
第二组分釉的喷釉厚度 |
0.1mm |
0.1mm |
0.04mm |
0.16mm |
对制成的卫生陶瓷制品进行观察和测试,如下表所示。
项目 |
对比例C1 |
对比例C2 |
对比例C3 |
对比例C4 |
雪花状装饰效果 |
不均匀 |
不均匀 |
不均匀 |
不均匀 |
釉面缺陷 |
不平滑 |
不平滑 |
不平滑 |
缩釉,有色差和白点 |
抗污性能 |
一般 |
一般 |
一般 |
一般 |
热稳定性 |
好 |
好 |
好 |
好 |
当第一组分釉的喷釉遍数太少会导致厚薄釉缺陷,这就使烧成后的釉面不平滑,影响抗污效果,若第一组分釉的喷釉厚度太小,难以充分遮盖坯体,出现釉面不平滑甚至透底现象。当第二组份釉喷涂厚度过小,则难以形成很好的玻璃质釉面,影响抗污性能,若喷釉厚度过大,由于第二组分釉较大的干燥收缩度,使烧制后出现缩釉现象,还会穿线色差和白点。因此,合理设置两种釉的厚度能保证得到极优抗污性能的釉面。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。