CN112430034B - 一种软瓷材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种软瓷材料，包括互相紧密结合的表面层和基底层，所述表面层为具有延展性的硬质材料，所述基底层为烧结的软瓷层，所述软瓷层的原料包括硅酸盐水泥、重钙、石英砂和乳液；本发明还提出了一种软瓷材料的制备方法，包括材料预处理、备料混合、烘烤成型、切割包装等步骤：本发明将传统软材材料质轻、柔韧性好、铺设适应性强的优点和硬质材料具有的表面光滑、硬度高的优点结合，既便于安装铺设，又可以通过表面层的硬质效果配合纸张张贴、卷轴挂设的需求，同时其光滑平整的表面也更为美观，还便于喷涂更改表面颜色。

Description

一种软瓷材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及特殊陶瓷材料生产技术领域，具体涉及一种软瓷材料及其制备方法。
背景技术
瓷砖是现代生活中使用最多的一类装饰材料，是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结之过程，而形成的一种耐酸碱的瓷质或石质，称之为瓷砖。其原材料多由粘土、石英砂，经过高温后压缩等等混合而成，具有很高的硬度。从而在建筑装修行业中得到了大量的应用。
随着现代建筑装修技术的发展，人们对装修效果提出了更高更全面的需求。在有些曲面或者不规则的外墙表面，用传统的瓷砖铺设时很难完全进行表面覆盖，于是软瓷产品应运而生。软瓷最初是用泥土经改性，通过低温曲线烘烤制成的具有类似于瓷砖装饰效果的饰面片材，因其有一定的柔性，可以随物赋形，故取名为“软瓷”。
发展到现在，软瓷大多以石粉、钙粉为骨料，以水泥、水性树脂(乳液)为胶连材料，经低温曲线烘烤成型，可充分表现出天然大理石、木材、皮革的纹理，用来代替瓷砖、真石漆、涂料等传统装饰材料，软瓷区别于传统瓷砖的就是它的质地。软瓷砖质地柔软，摸上去就像牛皮，花纹突出，立体感强。软瓷的原材料是由90％的泥土，10％水溶性添加剂，经过烘烤而制成，将普通泥土锻造成具有弹性和柔韧特性的瓷砖产品，彻底改变了陶瓷坚硬、冰冷、沉重、易碎的质感。回收后通过处理就能还原成粉末，变成泥土。软瓷具有柔性不易断裂的优点，是一种低碳环保新型绿色的轻质建筑装饰材料。因其具有质轻、柔性好、造型多样、耐候性好等优点，在高层建筑、室内装饰、大型公共娱乐场所、公共交通设施等越来越多的领域中有着广泛应用。
但是目前的软瓷材料还存在一定的问题，因软瓷材料本身具备柔软性好的特点，导致其表面硬度也相对较低，因此不便于进行张贴纸张、卷轴固定等工作；另外，软瓷材料在制备过程中具有一定的发泡效果，这也导致其表面如同泡沫材料一般凹凸不平，这种不光滑不平整的表面也影响了美观程度。因此，目前的软瓷材料作为建筑的外墙面来使用还存在一定的缺陷。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种软瓷材料及其制备方法，用以解决目前的软瓷材料因整体具有柔软性的特点，导致其表面硬度也很低，因此不便于进行张贴纸张、卷轴固定等工作的问题；以及其表面如同泡沫材料一般凹凸不平，这种不光滑不平整的表面也影响了美观程度的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种软瓷材料，包括互相紧密结合的表面层和基底层，所述表面层为具有延展性的硬质材料，所述基底层为烧结的软瓷层，所述软瓷层包括按重量配比的如下组分：
硅酸盐水泥5～15份、重钙10～30份、石英砂50～70份、乳液2～8份。
优选的，所述表面层的材料包括铝、铝合金、低密度聚乙烯树脂中的一种。
优选的，所述乳液为苯丙、纯丙、硅丙乳液中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述基底层内部还设置有加强网。
进一步的，所述表面层与加强网之间基底层的厚度大于加强网底部基底层的厚度。
本发明还提出了一种软瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)材料预处理：将成卷的表面层材料使用开卷机开卷，然后将展开的表面层卷材进行压平处理；
(2)备料混合：按设定的重量配比准备原料，然后用搅拌机边搅拌边加入原料总重量10％～30％的水，直至原料充分溶解、胶化，使粘稠度达到2000～2800Pa·s；
(3)烘烤成型：将表面层材料作为底板，将其与基底层相连的一侧朝上设置在传送带上，然后将步骤(2)中搅拌得到的原料注入到表面层上，并涂覆使其厚度均匀，再通过传送带送入到烘烤室内，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时；
(4)切割包装：将步骤(3)中烘烤完成的软瓷材料取出并放置自然冷却，然后按照所需规格进行切割，随后包装入库。
进一步的，所述步骤(3)和步骤(4)之间还包括置入加强网的步骤，该步骤具体为：在烘烤完成的基底层上平铺放置加强网，然后在加强网上方再次注入步骤(2)所得的原料并涂覆均匀，随后进行第二次烘烤，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时。
优选的，所述重钙先加工为400目的粉体后再进行称量选用。
优选的，所述石英砂选用60～80目的粉体产品。
优选的，所述步骤(3)中的烘烤过程和置入加强网步骤的第二次烘烤过程中，前1/4时间的烘烤温度为90℃，中间1/2时间的升温至150℃进行烘烤，后1/4的时间烘烤温度为80℃。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过具有延展性的硬质表面层与软材材料的基底层结合，获得的软瓷材料同时具备传统软材材料质轻、柔韧性好、铺设适应性强的优点和表面层具有的表面光滑、硬度高的优点，从而既可以通过基底层具有的柔软性来适应各种曲面的铺设，便于安装，又可以通过表面层的硬质效果配合纸张张贴、卷轴挂设的需求，同时其光滑平整的表面也更为美观，还便于喷涂更改表面颜色；
2、本发明调整了传统软瓷材料的生产工艺，取消了模板的结构，将表面层的材料本身作为模板来使用，在其背面直接涂覆软瓷原料进行烘烤，从而将基底层和表面层烧结为一个完整的整体，简化了传统加工过程中的设备需求；另外，本发明中还在基底层中置入加强网，强化了基底层中软瓷材料的结合性能，使其在配合质量相对更大的表面层时不容易发生断裂等情况。
附图说明
图1为本发明的截面示意图；
图中：1、表面层；2、基底层；3、加强网。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提出了一种软瓷材料，包括互相紧密结合的表面层1和基底层2，所述表面层1为具有延展性的硬质材料，所述基底层2为烧结的软瓷层，所述表面层1的材料包括铝、铝合金、低密度聚乙烯树脂中的一种。为了更好的促使光滑的表面层1板材和软瓷材料结合，表面层1在与基底层2相接触的结合面上可进行粗糙处理，使得其表面具有毛刺、凹凸不平的结构，从而提升与软瓷材料的结合度，避免在长期使用的情况下出现表面层1脱落的问题。
本发明优选的方案中，所述基底层2内部还设置有加强网3，通过加强网3可以强化基底层2中软瓷材料内部的结合性能，使其在配合质量相对更大的表面层1时不容易发生断裂等情况。进一步的，所述表面层1与加强网3之间基底层2的厚度大于加强网3底部基底层2的厚度，因此加强网3不会使得与表面层1相连的基底层2过薄，从而确保表面层1与基底层2之间的结合强度。具体实施过程中，加强网3采用聚乙烯塑料网、亚麻布网、玻璃纤维网等结构均可，前者具有更强的抗拉伸强度，后者则具有高韧性和与基底层2之间更好的结合性能。
本发明中基底层2的软瓷材料包括按重量配比的如下组分：硅酸盐水泥5～15份、重钙10～30份、石英砂50～70份、乳液2～8份。优选的，所述乳液为苯丙、纯丙、硅丙乳液中的一种或多种的混合物。
本发明还提出了一种软瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)材料预处理：将成卷的表面层1材料使用开卷机开卷，然后将展开的表面层1卷材进行压平处理；
(2)备料混合：按设定的重量配比准备原料，其中重钙加工为400目的粉体，石英砂选用60～80目的粉体产品，然后用搅拌机边搅拌边加入原料总重量10％～30％的水，直至原料充分溶解、胶化，使粘稠度达到2000～2800Pa·s；
(3)烘烤成型：将表面层1材料作为底板，将其与基底层2相连的一侧朝上设置在传送带上，然后将步骤(2)中搅拌得到的原料注入到表面层1上，并涂覆使其厚度均匀，再通过传送带送入到烘烤室内，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时；
(4)置入加强网3：在烘烤完成的基底层2上平铺放置加强网3，然后在加强网3上方再次注入步骤(2)所得的原料并涂覆均匀，随后进行第二次烘烤，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时:；
(5)切割包装：将步骤(3)中烘烤完成的软瓷材料取出并放置自然冷却，然后按照所需规格进行切割，随后包装入库。
本发明中优选的，所述步骤(3)中的烘烤过程和置入加强网3步骤的第二次烘烤过程中，前1/4时间的烘烤温度为90℃，中间1/2时间的升温至150℃进行烘烤，后1/4的时间烘烤温度为80℃。
本发明采用不同的表面层1材料和基底层2中软瓷原料配比，得到若干实施例如下：
实施例1
本实施例中采用铝作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥5份、重钙10份、石英砂50份、乳液2份。其中乳液采用苯丙乳液，固体阻燃剂使用十溴二苯乙烷，液体阻燃剂使用甲基磷酸二甲酯。加强网3采用聚乙烯塑料网。
上述的软瓷材料的具体制备工艺如下：
首先将铝卷使用开卷机开卷，然后将展开的铝板材进行压平处理，准备如下组分重量配比的原料：硅酸盐水泥5份、重钙10份、石英砂50份、乳液2份、固体阻燃剂1.5份以及液体阻燃剂0.5份。然后对原料边用搅拌机搅拌边加入原料总重量17％的水，直至原料充分溶解、胶化，使粘稠度达到2000～2800Pa·s；将混合后的原料注入到放置在传送带上的铝板背面，涂覆均匀后送入车间进行烘烤，在曲线温度80～150℃下烘烤6小时，然后在烘烤完成的基底层2上平铺放置加强网3，再在加强网3上方再次注入原料并涂覆均匀，随后进行第二次烘烤，在曲线温度80～150℃下烘烤6小时，自然冷却后按照所需规格进行切割，最后包装入库。
实施例2
本实施例中采用铝作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥10、重钙20份、石英砂60份、乳液4份、固体阻燃剂5份以及液体阻燃剂1份。其中乳液采用苯丙乳液，固体阻燃剂使用十溴二苯乙烷，液体阻燃剂使用甲基磷酸二甲酯。加强网3采用聚乙烯塑料网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入水的重量为原料总重量的20％，成型步骤中烘烤时长为8小时。
实施例3
本实施例中采用铝作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥12、重钙11份、石英砂58份、乳液3份、固体阻燃剂2.5份以及液体阻燃剂0.8份。其中乳液采用苯丙乳液，固体阻燃剂使用十溴二苯乙烷，液体阻燃剂使用甲基磷酸二甲酯。加强网3采用聚乙烯塑料网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1。
实施例4
本实施例中采用铝合金作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥9份、重钙18份、石英砂64份、乳液4.6份、固体阻燃剂3.3份、液体阻燃剂1.1份。其中乳液采用纯丙乳液，固体阻燃剂使用三聚氰胺氰尿酸盐，液体阻燃剂使用甲基磷酸二甲酯。加强网3采用亚麻布网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1。
实施例5
本实施例中采用铝合金作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥10份、重钙13份、石英砂62份、乳液7份、固体阻燃剂5.5份以及液体阻燃剂1.4份。其中乳液采用纯丙乳液，固体阻燃剂使用三聚氰胺氰尿酸盐，液体阻燃剂使用甲基磷酸二甲酯。加强网3采用亚麻布网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1。
实施例6
本实施例中采用铝合金作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥15份、重钙30份、石英砂70份、乳液8份、固体阻燃剂1.5份以及液体阻燃剂0.5份。其中乳液采用纯丙乳液，固体阻燃剂使用三聚氰胺氰尿酸盐，液体阻燃剂使用磷酸三甲苯酯。加强网3采用亚麻布网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1。
实施例7
本实施例中采用低密度聚乙烯树脂作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥5份、重钙10份、石英砂50份、乳液2份、固体阻燃剂6份以及液体阻燃剂2份。其中乳液采用硅丙乳液，固体阻燃剂使用聚磷酸密胺盐，液体阻燃剂使用磷酸三甲苯酯。加强网3采用玻璃纤维网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入水的重量为原料总重量的15％，成型步骤中烘烤时长为8小时。
实施例8
本实施例中采用低密度聚乙烯树脂作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥13份、重钙27份、石英砂66份、乳液7份、固体阻燃剂5份以及液体阻燃剂1.8份。其中乳液采用硅丙乳液，固体阻燃剂使用聚磷酸密胺盐，液体阻燃剂使用磷酸三甲苯酯。加强网3采用玻璃纤维网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入水的重量为原料总重量的18％，成型步骤中烘烤时长为10小时。
实施例9
本实施例中采用低密度聚乙烯树脂作为表面层1材料，基底层2中软瓷原料由如下组分重量配比构成：硅酸盐水泥15份、重钙30份、石英砂70份、乳液8份、固体阻燃剂6份以及液体阻燃剂2份。其中乳液采用硅丙乳液，固体阻燃剂使用聚磷酸密胺盐，液体阻燃剂使用磷酸三甲苯酯。加强网3采用玻璃纤维网。
上述配方的软瓷材料的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入水的重量为原料总重量的10％。
为了更好地说明本发明软瓷的上述指标性能，本发明对制备得到的软瓷材料产品进行了对比式的技术性能试验。试验结果如下表：
Figure GDA0003873314660000061
Figure GDA0003873314660000071
Figure GDA0003873314660000081
Figure GDA0003873314660000091
由上表可知，本发明的实施例1-9所制备的软瓷材料的基本性能均符合检测标准，所不同之处在于实施例1-3，实施例4-6，实施例7-9的硬度分别不相同，其原因在是在分别使用了铝、铝合金以及低密度聚乙烯树脂作为表面层1材料。这种区别可以根据实际使用需求进行调整。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种软瓷材料，其特征在于：包括互相紧密结合的表面层和基底层，所述表面层为具有延展性的硬质材料，所述表面层的材料包括铝、铝合金、低密度聚乙烯树脂中的一种；所述基底层为烧结的软瓷层，所述软瓷层包括按重量配比的如下组分：
硅酸盐水泥5～15份、重钙10～30份、石英砂50～70份、乳液2～8份；
所述的软瓷材料采用如下步骤制备：
(1)材料预处理：将成卷的表面层材料使用开卷机开卷，然后将展开的表面层卷材进行压平处理；
(2)备料混合：按设定的重量配比准备原料，然后用搅拌机边搅拌边加入原料总重量10％～30％的水，直至原料充分溶解、胶化，使粘稠度达到2000～2800Pa·s；
(3)烘烤成型：将表面层作为底板，将其与基底层相连的一侧朝上设置在传送带上，然后将步骤(2)中搅拌得到的原料注入到表面层上，并涂覆使其厚度均匀，再通过传送带送入到烘烤室内，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时；
(4)切割包装：将步骤(3)中烘烤完成的软瓷材料取出并放置自然冷却，然后按照所需规格进行切割，随后包装入库。
2.如权利要求1所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述乳液为苯丙、纯丙、硅丙乳液中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述基底层内部还设置有加强网。
4.如权利要求3所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述表面层与加强网之间基底层的厚度大于加强网底部基底层的厚度。
5.如权利要求1所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述步骤(3)和步骤(4)之间还包括置入加强网的步骤，该步骤具体为：在烘烤完成的基底层上平铺放置加强网，然后在加强网上方再次注入步骤(2)所得的原料并涂覆均匀，随后进行第二次烘烤，在曲线温度80～150℃下烘烤6～12小时。
6.如权利要求5所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述重钙先加工为400目的粉体后再进行称量选用。
7.如权利要求5所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述石英砂选用60～80目的粉体产品。
8.如权利要求5所述的一种软瓷材料，其特征在于：所述步骤(3)中的烘烤过程和置入加强网步骤的第二次烘烤过程中，前1/4时间的烘烤温度为90℃，中间1/2时间的升温至150℃进行烘烤，后1/4的时间烘烤温度为80℃。
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