CN112624736A - 低吸水率ffc泥浆及使用其的ffc制品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了低吸水率FFC泥浆及使用其的FFC制品的制备方法，按照质量百分比，低吸水率FFC泥浆包括以下原料：水玻璃0.5～1.5％、铝矾土20～40％、煅烧高岭土8～20％、广东泥5～20％、球土6～20％、水洗瓷土15～30％、硅灰石3～10％和石英5～15％。本技术方案提出的一种低吸水率FFC泥浆，通过对FFC泥浆的配方结构进行调整，有利于降低FFC泥浆的吸水率，从而能有效克服因FFC泥浆吸水率过大而引起的坯釉结合性差的问题，以克服现有技术中的不足之处。进而提出的一种使用上述低吸水率FFC泥浆的FFC制品的制备方法，其工艺简单，操作性强，有利于保证FFC制品具有较低的收缩率和吸水率，并且能避免FFC制品发生形变。

Description

低吸水率FFC泥浆及使用其的FFC制品的制备方法
技术领域
本发明涉及卫生陶瓷技术领域，尤其涉及一种低吸水率FFC泥浆及使用其的FFC制品的制备方法。
背景技术
现有技术中，为了提高卫生陶瓷整体的规整度,最大限度地保证设计者的初衷,提高烧成合格率，一般使用FFC泥浆制作卫生陶瓷的坯体。FFC为Fine Fire Clay的缩写，是一种用于制备陶瓷的材料。FFC泥浆可通过高压注浆制备卫生陶瓷的坯体。
但现有FFC泥浆制备的卫生陶瓷坯体，容易在干燥过程中出现干裂现象，以及容易在烧制时出现坯体变形等；而且现有的FFC产品吸水率较高，达到11％左右，因此也容易引起坯釉结合性较差的问题出现，使得FFC产品的质量难以得到稳定。
发明内容
本发明的目的在于提出一种低吸水率FFC泥浆，通过对FFC泥浆的配方结构进行调整，有利于降低FFC泥浆的吸水率，从而能有效克服因FFC泥浆吸水率过大而引起的坯釉结合性差的问题，以克服现有技术中的不足之处。
本发明的另一个目的在于提出一种使用上述低吸水率FFC泥浆的FFC制品的制备方法，其工艺简单，操作性强，有利于保证FFC制品具有较低的收缩率和吸水率，并且能避免FFC制品发生形变。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
低吸水率FFC泥浆，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃0.5～1.5％、铝矾土20～40％、煅烧高岭土8～20％、广东泥5～20％、球土6～20％、水洗瓷土15～30％、硅灰石3～10％和石英5～15％。
优选的，所述煅烧高岭土的煅烧温度为1000～1300℃。
优选的，所述铝矾土为山西铝矾土，所述球土为广东江门球土，所述水洗瓷土为福建水洗瓷土。
优选的，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃1％、山西铝矾土18％、煅烧高岭土15％、广东泥8％、广东江门球土12％、福建水洗瓷土25％、硅灰石8.5％和石英12.5％。
优选的，所述低吸水率FFC泥浆烧成后的化学成分按质量百分比包括：SiO2 55～68％、Al2O3 22～30％、Fe2O3 0.1～0.6％、CaO 1～5％、MgO 0.5～2％、K2O 0.5～2％、Na2O0.5～2％和烧失量3～7％。
FFC制品的制备方法，使用上述低吸水率FFC泥浆制备而成，包括以下步骤：
A、将低吸水率FFC泥浆原料按配比加入球磨机，加水进行球磨，得到低吸水率FFC泥浆；
B、将低吸水率FFC泥浆经过陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体进行烧制，得到FFC制品。
优选的，步骤A中，所述低吸水率FFC泥浆过250目筛，筛余0.5～1％。
优选的，所述低吸水率FFC泥浆的比重为1.75～1.85g/ml。
优选的，步骤B中，所述低吸水率FFC泥浆的陈腐时间为7～10天。
优选的，步骤D中，所述FFC制品的烧成温度为1170～1240℃，烧成时间为14～20h。
本发明的有益效果：
1、本技术方案通过对FFC泥浆的配方结构进行调整，有利于降低FFC泥浆的吸水率，从而能有效克服因FFC泥浆吸水率过大而引起的坯釉结合性差的问题；
2、本技术方案中的低吸水率FFC泥浆原料可从国内获得，原料易取，成本低；
3、本技术方案对FFC制品的烧成温度和烧成时间进行严格控制，有利于保证FFC制品具有较低的收缩率和吸水率，并且能避免FFC制品发生形变。
具体实施方式
现有FFC泥浆制备的卫生陶瓷坯体，容易在干燥过程中出现干裂现象，以及容易在烧制时出现坯体变形等；而且现有的FFC产品吸水率较高，达到11％左右，因此也容易引起坯釉结合性较差的问题出现，使得FFC产品的质量难以得到稳定。
为了有效降低FFC泥浆的吸水率，本技术方案提出了一种低吸水率FFC泥浆，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃0.5～1.5％、铝矾土20～40％、煅烧高岭土8～20％、广东泥5～20％、球土6～20％、水洗瓷土15～30％、硅灰石3～10％和石英5～15％。
具体地，水玻璃为FFC泥浆提供了所需要的基本元素，另外，水玻璃在FFC泥浆原料中起到了解胶剂的作用，有利于提升FFC泥浆的流动性和均一性，当水玻璃的添加量太少时，容易导致FFC泥浆难以解胶，泥浆流速过高，FFC坯体难以成型；当水玻璃的添加量太多时，泥浆解胶过度，泥浆流速过低，同样不利于FFC坯体成型。铝矾土和煅烧高岭土的加入有利于降低FFC坯体的收缩率，避免引入坯体开裂，本技术方案还将铝矾土的添加量控制在20～40％，并将煅烧高岭土的的添加量控制在8～20％，若铝矾土和煅烧高岭土的添加量过少，则FFC坯体的收缩率过大，易变形、开裂；若铝矾土和煅烧高岭土的添加量过多，那么FFC泥浆的塑性较差，不利于FFC坯体成型；广东泥、水洗瓷土和硅灰石的添加便于泥浆塑型，若其加入量太少，泥浆的塑性差，难以操作，但由于原料本身的收缩率较大，因此，其加入量不宜过大；球土的加入有利于降低FFC坯体的吸水率，当球土的加入过少时，FFC泥浆的塑性较差，不利于FFC坯体成型，同时会导致FFC坯体的吸水率过大，当球土的加入过多时，FFC坯体的收缩率过大，易变形、开裂；本技术方案中还在原料配方中添加了石英，有利于提升FFC泥浆的坯釉结合性，同时，还能进一步降低FFC坯体的吸水率。
本技术方案通过对FFC泥浆的配方结构进行调整，有利于降低FFC泥浆的吸水率，从而能有效克服因FFC泥浆吸水率过大而引起的坯釉结合性差的问题。
更进一步说明，所述煅烧高岭土的煅烧温度为1000～1300℃。
煅烧高岭土经过1000～1300℃的温度进行煅烧，经过煅烧的高岭土结构比较稳定，膨胀系数较小，在高温放热反应时体积变化小，可减少烧成时的应力，同时也可减少开裂缺陷，并可减少高温变形缺陷。
更进一步说明，所述铝矾土为山西铝矾土，所述球土为广东江门球土，所述水洗瓷土为福建水洗瓷土。
目前，在卫生陶瓷的生产过程中，所采用的FFC泥浆料主要来源为国外进口，费用高，容易增大陶瓷产品的生产成本。本技术方案中的低吸水率FFC泥浆原料可从国内获得，原料易取，成本低。
更进一步说明，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃1％、山西铝矾土18％、煅烧高岭土15％、广东泥8％、广东江门球土12％、福建水洗瓷土25％、硅灰石8.5％和石英12.5％。
本技术方案对泥浆原料进行进一步地细化，从而使得各原料之间得到更好的配合，有利于更进一步地提升FFC泥浆的综合性能。
更进一步说明，所述低吸水率FFC泥浆烧成后的化学成分按质量百分比包括：SiO255～68％、Al2O3 22～30％、Fe2O3 0.1～0.6％、CaO 1～5％、MgO 0.5～2％、K2O 0.5～2％、Na2O 0.5～2％和烧失量3～7％。
本技术方案还提出了一种FFC制品的制备方法，使用上述低吸水率FFC泥浆制备而成，包括以下步骤：
A、将低吸水率FFC泥浆原料按配比加入球磨机，加水进行球磨，得到低吸水率FFC泥浆；
B、将低吸水率FFC泥浆经过陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体进行烧制，得到FFC制品。
本技术方案提出的FFC制品的制备方法，工艺简单，操作性强，有利于保证FFC制品具有较低的收缩率和吸水率，并且能避免FFC制品发生形变。
更进一步说明，步骤A中，所述低吸水率FFC泥浆过250目筛，筛余0.5～1％。
本技术方案中的低吸水率FFC泥浆过250目筛，并且筛余为0.5～1％，有利于提升FFC泥浆的均一性。
更进一步说明，所述低吸水率FFC泥浆的比重为1.75～1.85g/ml。
在本技术方案的一个实施例中，将低吸水率FFC泥浆的比重控制为1.75～1.85g/ml，使FFC泥浆具有一定的流动性，有利于避免因泥浆流动性过低而引起的泥浆局部结块的问题，也有利于防止因泥浆流动性过高而难以成型的问题。
更进一步说明，步骤B中，所述低吸水率FFC泥浆的陈腐时间为7～10天。
更进一步说明，步骤D中，所述FFC制品的烧成温度为1170～1240℃，烧成时间为14～20h。
本技术方案还对FFC制品的烧成温度和烧成时间进行严格控制。具体地，本技术方案将FFC制品的烧成温度控制为1170～1240℃，并将FFC制品的烧成时间控制为14～20h。若FFC制品的烧成温度过高或烧成时间过长，FFC制品的收缩和形变度增大，同时生产成本过高，若FFC制品的烧成温度过低或烧成时间过短，则会导致烧制后FFC制品的吸水率偏高，且FFC制品容易出现报废情况。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1-一种FFC制品的制备方法
A、将低吸水率FFC泥浆原料加入球磨机，加水进行球磨后过250目筛，得到比重为1.8g/ml的低吸水率FFC泥浆；其中，按照质量百分比，低吸水率FFC泥浆包括水玻璃1％、山西铝矾土20％、煅烧温度为1200℃的煅烧高岭土8％、广东泥11％、广东江门球土20％、福建水洗瓷土15％、硅灰石10％和石英15％；
B、将低吸水率FFC泥浆经过10天的陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体在1170～1240℃的温度下烧制14～20h，得到FFC制品。
实施例2-一种FFC制品的制备方法
A、将低吸水率FFC泥浆原料加入球磨机，加水进行球磨后过250目筛，得到比重为1.8g/ml的低吸水率FFC泥浆；其中，按照质量百分比，低吸水率FFC泥浆包括水玻璃1％、山西铝矾土30％、煅烧温度为1200℃的煅烧高岭土20％、广东泥20％、广东江门球土6％、福建水洗瓷土15％、硅灰石3％和石英5％；
B、将低吸水率FFC泥浆经过10天的陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体在1170～1240℃的温度下烧制14～20h，得到FFC制品。
实施例3-一种FFC制品的制备方法
A、将低吸水率FFC泥浆原料加入球磨机，加水进行球磨后过250目筛，得到比重为1.8g/ml的低吸水率FFC泥浆；其中，按照质量百分比，低吸水率FFC泥浆包括水玻璃1％、山西铝矾土40％、煅烧温度为1200℃的煅烧高岭土10％、广东泥5％、广东江门球土6％、福建水洗瓷土30％、硅灰石3％和石英15％；
B、将低吸水率FFC泥浆经过10天的陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体在1170～1240℃的温度下烧制14～20h，得到FFC制品。
分别采用上述实施例不同原料配方制备FFC制品，按照陶瓷产品的常规检测方法对获得的FFC制品进行吸水率和收缩率的检测，并根据以下方法对获得的FFC制品弯曲试验检测、急冷急热试验和抗裂试验：
1、弯曲试验检测
取长度大于230mm，且厚度为12mm的、干燥完修整好的测试样条放置于跨度为200mm的检测模具顶部，将测试样条放入窑炉烧成后会向下发生弯曲，检测烧制后的测试样条在跨度200mm下弯曲的数值，即为测试样条的弯曲值。
2、急冷急热试验
在同一件FFC制品的不同部位敲取面积不小于3200mm2、厚度不超过16mm，且一面有釉的3块无裂试样，浸入无水氧化钙和水质量相等的溶液中，且使试样与容器底部互不接触，在110℃的温度下煮沸90min后，迅速取出试样并放入3℃的冰水中急冷5min，将上述步骤反复5次后将试样放入加2倍体积水的墨水溶液中浸泡2h查裂。
3、抗裂试验
将试样放在蒸压釜内，并使试样之间留有空隙。将蒸压釜中的压力逐渐升高，1h内达到700kPa、160℃，并保持压力2h。然后关闭气源，对于直接加热式蒸压釜则停止加热，使压力尽可能快地降低到试验室大气压，在蒸压釜中冷却试样0.5h。将试样移出到试验室大气中，继续冷却0.5h，然后将试样放入加2倍体积水的墨水溶液中浸泡2h查裂。
其结果如下所示：
表1实施例中不同FFC制品的性能测试结果
性能测试 吸水率 收缩率 弯曲值 急冷急热试验 抗裂试验
实施例1 4.8％ 8％ 12mm 不裂 不裂
实施例2 7.9％ 7.6％ 10.7mm 不裂 不裂
实施例3 8.3％ 6.8％ 8.4mm 不裂 不裂
从实施例1-3的性能测试结果可知，本技术方案制备的FFC制品具有吸水率小、收缩小且弯曲值低的特点，而且本技术方案制备的FFC制品具有优异的坯釉结合性，产品在急冷急热试验中，五次以上反复实验不裂，同时在700kPa压力下2小时不裂,抗裂性能优异。
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。

Claims (10)

1.低吸水率FFC泥浆，其特征在于，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃0.5～1.5％、铝矾土20～40％、煅烧高岭土8～20％、广东泥5～20％、球土6～20％、水洗瓷土15～30％、硅灰石3～10％和石英5～15％。
2.根据权利要求1所述的低吸水率FFC泥浆，其特征在于：所述煅烧高岭土的煅烧温度为1000～1300℃。
3.根据权利要求1所述的低吸水率FFC泥浆，其特征在于：所述铝矾土为山西铝矾土，所述球土为广东江门球土，所述水洗瓷土为福建水洗瓷土。
4.根据权利要求3所述的低吸水率FFC泥浆，其特征在于，按照质量百分比，包括以下原料：水玻璃1％、山西铝矾土18％、煅烧高岭土15％、广东泥8％、广东江门球土12％、福建水洗瓷土25％、硅灰石8.5％和石英12.5％。
5.根据权利要求3所述的低吸水率FFC泥浆，其特征在于，所述低吸水率FFC泥浆烧成后的化学成分按质量百分比包括：SiO2 55～68％、Al2O3 22～30％、Fe2O3 0.1～0.6％、CaO 1～5％、MgO 0.5～2％、K2O 0.5～2％、Na2O 0.5～2％和烧失量3～7％。
6.FFC制品的制备方法，其特征在于，使用权利要求1～5任意一项所述的低吸水率FFC泥浆制备而成，包括以下步骤：
A、将低吸水率FFC泥浆原料按配比加入球磨机，加水进行球磨，得到低吸水率FFC泥浆；
B、将低吸水率FFC泥浆经过陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品；
C、将FFC坯体半成品经过干燥后进行施釉，得到施釉FFC坯体；
D、将施釉FFC坯体进行烧制，得到FFC制品。
7.根据权利要求6所述的FFC制品的制备方法，其特征在于：步骤A中，所述低吸水率FFC泥浆过250目筛，筛余0.5～1％。
8.根据权利要求6所述的FFC制品的制备方法，其特征在于：所述低吸水率FFC泥浆的比重为1.75～1.85g/ml。
9.根据权利要求6所述的FFC制品的制备方法，其特征在于：步骤B中，所述低吸水率FFC泥浆的陈腐时间为7～10天。
10.根据权利要求6所述的FFC制品的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述FFC制品的烧成温度为1170～1240℃，烧成时间为14～20h。
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