CN113800768B - 一种陶瓷岩板用干法颗粒釉及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种陶瓷岩板用干法颗粒釉及其制备方法和应用；该干法颗粒釉是将釉料和促进剂混合后经造粒形成，釉料中各原料的重量百分比为：1‑6％烧氧化锌、10‑15％烧滑石、1‑10％方解石、10‑18％白云石、1‑3％硅灰石、5‑6％烧高岭土、20‑24％钾长石、20‑25％钠长石、5‑10％碳酸锶、5‑10％石英、2‑6％霞石，其促进剂中各原料的重量百分比为：12‑15％聚乙烯醇、3‑5％羟乙基纤维素和80‑85％的水。该干法颗粒釉的粉体性质与现有干粒的粉体性质相当，能代替现有成本高昂的干粒产品，能大幅降低干法颗粒釉的成本及其在陶瓷岩板上的应用成本。

Description

一种陶瓷岩板用干法颗粒釉及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种陶瓷岩板用干法颗粒釉及其制备方法和应用。
背景技术
陶瓷岩板因其纹理丰富、层次质感较强，近几年建陶行业岩板市场蓬勃兴起。其中，干粒抛显现出的薄、平、透的效果为岩板提供了较高的质感、花纹效果以及平整度和光亮度，因此，干粒抛尤其适用于岩板。
在现有岩板的生产中，为解决釉面不平整的问题，如申请号CN201810072755.0公开的一种亮光干粒抛光陶瓷大板及其制备方法所示，一般通过布施干粒得到一种通透平整的陶瓷岩板，其布施干粒的工艺如下：在喷墨打印图案后，喷涂胶合保色釉于喷墨层上，形成胶合保色釉层，然后布施干粒，再将陶瓷胶水喷涂于干粒层上，最后经烧成、抛光和打蜡后制得陶瓷岩板产品；该工艺为目前干粒抛岩板产品最常见的生产工艺。
而目前建陶行业所用干粒，是将各种釉料原料按一定的配比混合后在1350℃以上的熔融状态下进行烧制、淬水制得熔块，熔块再经烘干、破碎、分级制得干粒，由于干粒的生产过程的能耗极高，导致其成本过高，且高温烧制后还需淬水处理，这进一步提高了干粒的生产成本，干粒复杂的制备工艺和大量的人工成本决定了其在陶瓷岩板上高昂的应用成本，且仅使用一种干粒通常难以达到抛光砖要求，根据窑炉烧制温度不同，通常需多种干粒配合使用，进而大幅提高了陶瓷岩板产品的生产成本，使该类产品很难在行业中推广应用，不利于行业健康高速的发展。因此，亟需研发价格低廉、工艺简单、适用于陶瓷岩板的产品来替代干粒。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种粉体性质与现有干粒相当的陶瓷岩板用干法颗粒釉，以代替现有成本高昂的干粒产品，降低干法颗粒釉的成本及其在陶瓷岩板上的应用成本。
本发明的目的之二在于提供一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用，即将上述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉或者上述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法所制得的干法颗粒釉应用于制备陶瓷岩板。
基于此，本发明公开了一种陶瓷岩板用干法颗粒釉，其是将釉料和促进剂混合后经造粒形成，所述釉料中各原料的重量百分比为：
所述促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 12-15％
羟乙基纤维素 3-5％
水 80-85％。
优选地，所述促进剂与釉料的质量比为1-2：10。添加适当的价格低廉的促进剂，以使釉料和促进剂充分粘合，再配合造粒工艺，能够获得粉体性质(如平均粒径、松装密度、振实密度、压缩度、休止角、流动性)与价格高昂的干粒的粉体性质相媲美的干法颗粒釉。
进一步优选地，所述促进剂与釉料的质量比为3-5：25。
更进一步优选地，所述促进剂与釉料的质量比为4：25。
更进一步优选地，所述釉料中各原料的重量百分比为：
所述促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 12％
羟乙基纤维素 5％
水 83％。
本发明还公开了一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤S11，按配比称取釉料的原料后，混合均匀制成釉粉，再在釉粉的基础上外加促进剂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤S12，对所述混合料进行挤压成型，待混合料被压得更密实后，再经切割得到粒料；
步骤S13，对所述粒料进行分级以制得颗粒釉，然后烘干，以进行粒子的二次塑形，即得干法颗粒釉。
优选地，所述步骤S11中，所述搅拌的速度为30-50r/min。
优选地，所述步骤S12中，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在5-10MPa范围内，以对所述混合料进行挤压成型，再切割造粒，得到切割后的粒料。在加压下进行挤压成型及切割造粒，能进一步改善干法颗粒釉的粉体性质(如平均粒径、松装密度、振实密度、压缩度、休止角、流动性)。
优选地，所述步骤S13中，所述颗粒釉的细度为200-300目，所述烘干的温度为100-125℃。
本发明中的干法颗粒釉是将釉料和促进剂通过混合(粘合)、造粒及粉碎、分级、烘干制备而成，该干法颗粒釉的制备工艺简单、制备过程中能耗低，制备时间相对较短，且制备成本相比干粒大幅降低。
本发明还公开了一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用，将上述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉或者上述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法所制得的干法颗粒釉应用于制备陶瓷岩板。
与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
由于陶瓷岩板用干粒在原料混合后需依次进行高温烧制和淬水处理，导致干粒的能耗和生产成本极高，进而大幅提高了现有陶瓷岩板的成本；而且，釉料的原料比重低，且大部分是塑性原料，原料颗粒之间容易团聚，流动性差，因此不能直接将各原料混合后制备的干粉釉采用干法布料。
基于此，本发明自制了一种非常廉价的促进剂，将釉料和促进剂混合后通过造粒工艺制成一定颗粒级配的干法颗粒釉，通过造粒后的干法颗粒釉的颗粒之间不易团聚，其流动性得到大幅度提高，能直接进行干法布料；而且，该干法颗粒釉的粉体性质(如平均粒径、松装密度、振实密度、压缩度、休止角、流动性)与价格高昂的干粒的粉体性质相媲美，且用该干法颗粒釉所制得的陶瓷岩板的性质(如吸水率、平整度、光泽度、防污性、耐酸碱性及防滑性)也与采用价格高昂的干粒所制得的陶瓷岩板的性质相当。因此，该干法颗粒釉能完全替代价格高昂的干粒以应用于制备陶瓷岩板，以解决陶瓷岩板用干粒因需高温烧制、淬水而导致的能耗高、成本高的问题，显著降低材料成本和应用成本，具有巨大的经济效益，并能确保陶瓷岩板的品质。
附图说明
图1为本发明的一种细度为200-300目的陶瓷岩板用干法颗粒釉的显微镜放大图。
图2为现有的一种细度为200-300目的陶瓷岩板用干粒的显微镜放大图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉，其包括釉料和促进剂，釉料中各原料的重量百分比为：
促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 12％
羟乙基纤维素 3％
水 85％。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11，按上述釉料配方称取原料，在混料机中混合均匀制备成釉粉，在釉粉的基础上外加10％质量比的促进剂(也即，促进剂与釉料的质量比为10：100＝1：10)，搅拌均匀，搅拌速度为30r/min，得到混合料。
步骤S12，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在5MPa范围内，以对混合料进行挤压成型，再经切割，得到粒料。
步骤S13，对粒料进行分级以制得200-300目的颗粒釉，然后采用滚筒烘干机于100℃下烘干颗粒釉，以进行粒子的二次塑形，使促进剂发挥最大作用，即得干法颗粒釉。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法，包括如下步骤：
步骤S21，压制坯体，于150℃下烘干，得到干燥后的坯体。
步骤S22，对干燥后的坯体依次进行施面釉和打印图案的操作。
步骤S23，对打印图案后的坯体进行干燥后，控制坯体温度为55℃，喷涂胶水，胶水喷涂量为120g/m2，再通过布料机将上述制备的干法颗粒釉布施于胶水层上，布施量为700g/m2，然后再次喷涂一层胶水，胶水喷涂量为220g/m2，再进行干燥，干燥温度为180℃，干燥时间为3min，得到待烧制的坯体。
步骤S24，将待烧制的坯体放入窑炉烧制，烧成温度为1190℃，烧成时间为60min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷岩板成品。
实施例2
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉，其包括釉料和促进剂，釉料中各原料的重量百分比为：
促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 15％
羟乙基纤维素 3％
水 82％。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11，按上述釉料配方称取原料，在混料机中混合均匀制备成釉粉，在釉粉基础上外加12％质量比的促进剂，搅拌均匀，搅拌速度为50r/min，得到混合料。
步骤S12，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在10MPa范围内，以对混合料进行挤压成型，再经切割得到粒料。
步骤S13，对粒料进行分级以制得200-300目的颗粒釉，然后采用滚筒烘干机于125℃下烘干颗粒釉，以进行粒子的二次塑形，使促进剂发挥最大作用，即得干法颗粒釉。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法，包括如下步骤：
步骤S21，压制坯体，于180℃下烘干，得到干燥后的坯体。
步骤S22，对干燥后的坯体依次进行施面釉和打印图案的操作。
步骤S23，对打印图案后的坯体进行干燥后，控制坯体温度为50℃，喷涂胶水，胶水喷涂量为125g/m2，再通过布料机将上述制备的干法颗粒釉布施于胶水层上，布施量为750g/m2，然后再次喷涂一层胶水，胶水喷涂量为210g/m2，再进行干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为5min，得到待烧制的坯体。
步骤S24，将待烧制的坯体放入窑炉烧制，烧成温度为1195℃，烧成时间为65min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷岩板成品。
实施例3
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉，其包括釉料和促进剂，釉料中各原料的重量百分比为：
促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 12％
羟乙基纤维素 5％
水 83％。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11，按上述釉料配方称取原料，在混料机中混合均匀制备成釉粉，在釉粉基础上外加20％质量比的促进剂，搅拌均匀，搅拌速度为50r/min，得到混合料。
步骤S12，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在10MPa范围内，以对混合料进行挤压成型，再经切割得到粒料。
步骤S13，对粒料进行分级以制得200-300目的颗粒釉，然后采用滚筒烘干机于125℃下烘干颗粒釉，以进行粒子的二次塑形，使促进剂发挥最大作用，即得干法颗粒釉。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法，包括如下步骤：
步骤S21，压制坯体，于200℃下烘干，得到干燥后的坯体。
步骤S22，对干燥后的坯体依次进行施面釉和打印图案的操作。
步骤S23，对打印图案后的坯体进行干燥后，控制坯体温度为47℃，喷涂胶水，胶水喷涂量为140g/m2，再通过布料机将上述制备的干法颗粒釉布施于胶水层上，布施量为900g/m2，然后再次喷涂一层胶水，胶水喷涂量为200g/m2，再进行干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为5min，得到待烧制的坯体。
步骤S24，将待烧制的坯体放入窑炉烧制，烧成温度为1198℃，烧成时间为85min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷岩板成品。
实施例4
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉，其包括釉料和促进剂，釉料中各原料的重量百分比为：
促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 15％
羟乙基纤维素 5％
水 80％。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11，按上述釉料配方称取原料，在混料机中混合均匀制备成釉粉，在釉粉基础上外加16％质量比的促进剂，搅拌均匀，搅拌速度为45r/min，得到混合料。
步骤S12，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在8MPa范围内，以对混合料进行挤压成型，再经切割得到粒料。
步骤S13，对粒料进行分级以制得200-300目的颗粒釉，然后采用滚筒烘干机于115℃下烘干颗粒釉，以进行粒子的二次塑形，使促进剂发挥最大作用，即得干法颗粒釉。
本实施例的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法，包括如下步骤：
步骤S21，压制坯体，于200℃下烘干，得到干燥后的坯体。
步骤S22，对干燥后的坯体依次进行施面釉和打印图案的操作。
步骤S23，对打印图案后的坯体进行干燥后，控制坯体温度为45℃，喷涂胶水，胶水喷涂量为130g/m2，再通过布料机将上述制备的干法颗粒釉布施于胶水层上，布施量为850g/m2，然后再次喷涂一层胶水，胶水喷涂量为215g/m2，再进行干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为4min，得到待烧制的坯体。
步骤S24，将待烧制的坯体放入窑炉烧制，烧成温度为1205℃，烧成时间为90min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷岩板成品。
对比例1
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒，该干粒中各原料的重量百分比与实施例1的干法颗粒釉中的釉料中各原料的重量百分比相同，区别在于：本对比例的干粒不含有实施例1的干法颗粒釉中的促进剂。
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒的制备方法，具体如下：
步骤S31，按上述干粒配方称取原料，在混料机中混合均匀，得到混合料；
步骤S32，将混合料于高温熔块炉内烧制，窑炉的烧制温度为1460℃，保温时间为4h，烧制结束后于放料口放出，经淬水、干燥后得到熔块；
步骤S33，再将熔块经进一步加工处理，过筛、分级得到200-300目的干粒。
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒的应用方法，与实施例1的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法相同，即得本对比例的陶瓷岩板成品。
对比例2
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒，该干粒中各原料的重量百分比与实施例2的干法颗粒釉中的釉料中各原料的重量百分比相同，区别在于：本对比例的干粒不含有实施例2的干法颗粒釉中的促进剂。
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒的制备方法，具体如下：
步骤S31，按上述干粒配方称取原料，在混料机中混合均匀，得到混合料；
步骤S32，将混合料于高温熔块炉内烧制，窑炉的烧制温度为1500℃，保温时间为3h，烧制结束后于放料口放出，经淬水、干燥后得到熔块；
步骤S33，再将熔块经进一步加工处理，过筛、分级得到200-300目的干粒。
本对比例的一种陶瓷岩板用干粒的应用方法，与实施例2的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用方法相同，即得本对比例的陶瓷岩板成品。
性能测试
1、对上述实施例1-4制得的干法颗粒釉及对比例1-2制得的干粒分别进行性能测试，其测试结果如下表1所示：
表1各种粉体性质表
注：颗粒平均粒径D由显微镜所拍粒子取平均值计算得出；压缩度C由松装密度与振实密度计算得到，其中C值越大，表明颗粒流动性越差，当C值≤20％时，粉体流动性较好；休止角是将粉体从漏斗上方缓慢加入，从漏斗底部漏出的物料在水平面上形成圆锥状堆积体的倾斜角，当角度小于30°时，说明流动性较好，且角度越小流动性越好；流动性为50g的颗粒与通过漏斗所需时间的比值，比值越大，流动性越好。
表1中的干粉釉的原料配方与实施例1的干法颗粒釉的原料配方相同，其区别在于，该干粉釉为未造粒的釉料。
从表1和图1-2可看出，与对比例1-2的干粒相比，实施例1-4的干法颗粒釉仅需添加低成本的促进剂并进行简单的造粒操作(而无需如对比例1-2的干粒一样进行高温烧制和淬水步骤)，即可得到粉体性质能(如平均粒径、松装密度、振实密度、压缩度、休止角、流动性)与对比例1-2的干粒的粉体性质相媲美的干法颗粒釉，因此实施例1-4的干法颗粒釉能完全替代对比例1-2的干粒使用，且实施例1-4的干法颗粒釉的能耗和制备成本相比对比例1-2的价格高昂的干粒大幅度降低。而且，参照表1，与实施例1-4的干法颗粒釉相比，未经造粒处理的干粉釉的颗粒流动性及其他粉体性质明显较差，可见，仅添加促进剂，而不经造粒处理所得的干粉釉无法替代干粒使用，也即，实施例1-4的添加有促进剂且经造粒处理的干法颗粒釉能完全替代对比例1-2的干粒使用。
2、将上述实施例1-4及对比例1-2制得的陶瓷岩板成品分别进行性能测试，其测试结果如下表2所示：
表2陶瓷岩板成品性质表
从表2可看出，采用实施例1-4的干法颗粒釉所制得的陶瓷岩板成品与采用对比例1-2的干粒所制得的陶瓷岩板成品的吸水率、平整度、光泽度、防污性、耐酸碱性及防滑性相当，也即，本发明的干法颗粒釉能完全替代对比例1-2的干粒(即传统的价格高昂的干粒)应用于陶瓷岩板，以确保陶瓷岩板的综合性质，并能大幅降低陶瓷岩板的生产成本，有利于陶瓷岩板的推广和使用。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，其特征在于，干法颗粒釉是将釉料和促进剂混合后经造粒形成，所述釉料中各原料的重量百分比为：
所述促进剂中各原料的重量百分比为：
聚乙烯醇 12％
羟乙基纤维素 5％
水 83％；
干法颗粒釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤S11，按配比称取釉料的原料后，混合均匀制成釉粉，再在釉粉的基础上外加促进剂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤S12，对所述混合料进行挤压成型，再经切割得到粒料；
步骤S13，对所述粒料进行分级以制得颗粒釉，然后烘干，以进行粒子的二次塑形，即得干法颗粒釉。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述搅拌的速度为30-50r/min。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，调节造粒机双螺杆间距以控制压力在5-10MPa范围内，以对所述混合料进行挤压成型，再切割造粒，得到切割后的粒料。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法，其特征在于，所述步骤S13中，所述颗粒釉的细度为200-300目，所述烘干的温度为100-125℃。
5.一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的应用，其特征在于，将权利要求1-4任意一项所述的一种陶瓷岩板用干法颗粒釉的制备方法所制得的陶瓷岩板用干法颗粒釉应用于制备陶瓷岩板。
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