CN112592191A - 一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑陶瓷生产制造领域，特别涉及到一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺，针对干法工艺制大规格陶瓷墙地砖出现的早期强度不足，而导致的生坯破损率高问题，取0.1wt.％～0.5wt.％氯系早强剂，0.1wt.％～0.5wt.％硅系早强剂，0.01wt.％～0.05wt.％有机早强剂、0.1wt.％～0.4wt.％改性淀粉，将复合的早强剂与粉料一起放入搅拌机内混合30min～60min，然后用喷雾法将10％～15％左右的水均匀加入粉料中进行搅拌造粒，过40目筛，然后将粉料置于80‑100℃的烘箱内干燥10～20min，冷却后得到含水量约为6％‑10％的粒子，并保持疏松状态下陈腐24h进行压砖，其配方可提高陶瓷生坯的早期强度30％～60％。本发明效果稳定，且在烧制后留灰量少，对陶瓷本身结构影响较小，有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷生产领域，特别涉及到一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺
背景技术
当前，我国更是在瓷砖生产量、消费量与出口量上位居前列。这对世界的陶瓷行业和经济发展都具有巨大的贡献。但我国在建筑陶瓷陶行业高速发展扩张的过程能源及矿物原料消耗巨大，部分资源面临即将枯竭。同时，陶瓷砖单位面积的生产能耗大、环境污染严重。因此，在强烈主张生态环境可持续发展的时代，我国建筑卫生陶瓷行业的首要任务便是要从生产工艺上尽可能做到节约能源、减少污染,进一步提高建筑卫生陶瓷的技术水平，这是建陶行业有效地、经济地实现清洁生产的关键。
当前，传统的湿法制粉工艺具有能耗大，污染重等不足之处，干法制粉新工艺技术是当前建陶行业最具潜力的节能技术之一，从长远看我国建筑卫生陶瓷的发展，这项技术在节能减排方面具有巨大的发展潜力。
干法制粉新技术随着产品规格的增大，高瘠性料成坯率低，主要是成型时坯体早期强度不足，造成坯体在成形、输送、干燥、施釉等工艺过程中产生破损，严重制约了生产效率和产品质量的提高。
综上，目前干法制陶瓷墙地砖存在生坯早期强度低，生坯破损率高等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺。以解决目前干法制陶瓷墙地砖存在生坯早期强度低，生坯破损率高等问题。
为了解决这一问题，按质量比配方方案如下：
氯系早强剂(0.1wt.％-0.5wt.％)，
硅系早强剂(0.1wt.％-0.5wt.％)，
有机早强剂(0.01wt.％-0.05wt.％)，
改性淀粉(0.1wt.％-0.4wt.％)。
优选地，所述氯系早强剂为氯化钙、氯化镁、氯化铝的其中一种或多种。
优选地，所述硅系早强剂为硅酸钠、硅溶胶的其中一种或多种。
优选地，所述有机早强剂为三乙醇胺、木质素磺酸钠、聚醋酸乙烯酯的其中一种或多种。
优选地，所述改性淀粉为植物淀粉通过碱化、醚化、酯化处理后的淀粉，具体可参考专利CN104529479B。
本发明提供一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺，其优势在于：由于采用干压成型，随着产品规格的增大，在坯体成型、输送过程对陶瓷砖坯体早期强度要求高，虽可在坯体中提高塑性好的粘土含量，使坯体强度提高，但影响干法破碎效率以及原料的均化，同时也增大了坯体的干燥收缩、烧成收缩以及提高了烧成温度，该早强剂效果稳定，且使用早强剂后的陶瓷坯体在烧成过程中，当温度达到400～500℃时，早强剂碳化、烧失，灰分少，对烧成制品的理化性能没有不良影响，并对早期强度不足，破损率高的问题进行了有效的改善。
本发明还提供一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂的应用工艺，具体步骤如下：
S1将复合的早强剂与粉料一起放入搅拌机内混合30min～60min，然后用喷雾法将10％～15％左右的水均匀加入粉料中进行搅拌造粒，过40目筛；
S2将均匀混合后的粉料置于80-100℃的烘箱内干燥10～20min，冷却后得到含水量约为6％-10％的粒子，粉料要保持疏松状态下陈腐24h。
附图说明
图1为一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂的应用工艺的流程图；
图2中(a)为未加早强试剂图，(b)为添加早强试剂图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加清晰易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
其中各实施例中的添加剂的配比仅限对于实施例中的样品，但不仅限此实施例配比，可按照需求来调节各添加剂的掺量。
实施例1
氯化钙(0.1wt.％)，
硅酸钠(0.2wt.％)，
三乙醇胺(0.03wt.％)，
改性淀粉(0.2wt.％)。
本发明中，氯系早强剂的目的是：其中的Cl－能被吸附在陶瓷配料矿物表面或界面和水化产物易被湿润而提高坯料粘结初期反应速度，使得陶瓷粉料的初始粘结强度提高，其中氯盐中水化的阳离子使得粉料颗粒的产生聚集效应，可以增大陶瓷粉料在成型过程的强度。另外氯的电负性较强，由于对成键电子吸引力很强，从而增加了Cl－与粉体颗粒之间的作用力，从而使得生坯的颗粒之间结合的更为牢固，宏观的增加了强度，氯系早强剂为氯化钙、氯化镁、氯化铝的其中一种或多种。
本发明中，硅系早强剂的目的是：其中硅酸钠或硅溶胶和粉料混合后，料粒表面上包覆了一层薄薄的粘结膜，相邻的颗粒通过粘结膜连接起来，形成粘结桥，随粘接膜的胶凝产生粘结强度。所述硅系早强剂为硅酸钠、硅溶胶的其中一种或多种。
本发明中，有机早强剂的目的是：适量的有机早强试剂的高分子网络与粉体颗粒之间形成了氢键，从而提高了强度。但是过量的添加有机早强试剂，使得在粉体颗粒表面形成单分子层吸附薄膜，这种薄膜具有一种润滑的作用，反而导致颗粒之间致密性降低，从而使得强度反而降低。故须合理控制有机早强剂的添加量，有机早强剂为三乙醇胺、木质素磺酸钠、聚醋酸乙烯酯的其中一种或多种。
本发明中，改性淀粉的目的是：具体作用效果为由于改性淀粉具有一定的胶粘性，并能使坯料颗粒之间的接触点大大增加，从而提高其坯体早期强度，具体如何对淀粉如何改性，可参照专利CN104529479B。
实施例2
氯系早强剂(0.3wt.％)，
硅系早强剂(0.1wt.％)，
有机早强剂(0.03wt.％)，
改性淀粉(0.2wt.％)。
其中实施例2中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，有机早强剂为三乙醇胺，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h，然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
实施例3
氯系早强剂(0.3wt.％)，
硅系早强剂(0.1wt.％)，
有机早强剂(0.03wt.％)，
改性淀粉(0.2wt.％)。
其中实施例3中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，有机早强剂为聚醋酸乙烯酯，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h，然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片，放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
实施例4
氯系早强剂(0.1wt.％)，
硅系早强剂(0.1wt.％)，
有机早强剂(0.01wt.％)，
改性淀粉(0.1wt.％)。
其中实施例4中氯系早强剂为MgCl2，硅系早强剂为硅酸钠，有机早强剂为聚醋酸乙烯酯，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛；然后密封陈腐24h；然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片；放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
实施例5
氯系早强剂(0.5wt.％)，
硅系早强剂(0.5wt.％)，
有机早强剂(0.05wt.％)，
改性淀粉(0.4wt.％)。
其中实施例5中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，有机早强剂为聚醋酸乙烯酯+三乙醇胺按1:3复配，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h；然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片；放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例1
氯系早强剂(0wt.％)
硅系早强剂(0wt.％)
有机早强剂(0wt.％)
改性淀粉(0wt.％)
以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h。然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例2
氯系早强剂(0wt.％)
硅系早强剂(0wt.％)
有机早强剂(0wt.％)
改性淀粉(0.2wt.％)
其中对比例2中改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h。然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例3
氯系早强剂(0.2wt.％)
硅系早强剂(0wt.％)
有机早强剂(0wt.％)
改性淀粉(0.2wt.％)
其中对比例3中氯系早强剂为CaCl2，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h。然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例4
氯系早强剂(0.2wt.％)
硅系早强剂(0.2wt.％)
有机早强剂(0wt.％)
改性淀粉(0.2wt.％)
其中对比例4中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h。然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例5
氯系早强剂(0.2wt.％)
硅系早强剂(0.2wt.％)
有机早强剂(0.03wt.％)
改性淀粉(0.2wt.％)
其中对比例5中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，有机早强剂为三乙醇胺，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品；将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h；然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
对比例6
氯系早强剂(0.2wt.％)
硅系早强剂(0.2wt.％)
有机早强剂(0.05wt.％)
改性淀粉(0.2wt.％)
其中对比例6中氯系早强剂为CaCl2，硅系早强剂为硅溶胶，有机早强剂为三乙醇胺，改性淀粉为马铃薯淀粉通过改性后的产品。将所有早强剂与坯料放入搅拌机混合均匀，并以喷雾的形式加入12％的水，然后过40目筛。然后密封陈腐24h。然后用压片机(压力为30兆帕，3块坯质量相当，每块约重110g)压制成片。放置于80-100℃烘箱干燥，用坯体抗折仪测其强度。
其中实施例和对比例抗折测试结果如下表：
从表中实验数据结果来看。未加任何外加剂条件下，强度为0.28MPa，从对比例2、3、4、5数据可看出随着各种外加剂的加入，有效提高早期抗折强度。
Claims (7)
1.一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，包括如下组成成分：0.1wt.％-0.5wt.％氯系早强剂，0.1wt.％-0.5wt.％硅系早强剂，0.01wt.％-0.05wt.％有机早强剂、0.1wt.％-0.4wt.％改性淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，所述氯系早强剂为氯化钙、氯化镁、氯化铝，氯化钠的其中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，所述硅系早强剂为硅酸钠、硅溶胶的其中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，所述有机早强剂为三乙醇胺、木质素磺酸钠、聚醋酸乙烯酯的其中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，所述改性淀粉包括绿豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉、菱角淀粉、莲藕淀粉、荸荠淀粉、玉米淀粉、太白粉、番薯粉、葛粉、木薯粉的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂，其特征在于，所述改性淀粉为植物淀粉通过碱化、醚化、酯化处理后的淀粉。
7.一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂的应用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1将复合的早强剂与粉料一起放入搅拌机内混合30min～60min，然后用喷雾法将12％左右的水均匀加入粉料中进行搅拌造粒，过40目筛；
S2将均匀混合后的粉料置于80-100℃的烘箱内干燥10～20min，冷却后得到含水量约为6％-10％的粒子，粉料要保持疏松状态下陈腐24h。
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| CN202011627835.1A CN112592191A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114213133A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-22 | 亚细亚建筑材料股份有限公司 | 一种提高生坯强度的添加剂及其制备方法与应用 |
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2020
- 2020-12-30 CN CN202011627835.1A patent/CN112592191A/zh active Pending
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