CN114477766A - 可调节室内湿度的亮光釉料及使用其的陶瓷砖的制备方法 - Google Patents

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李涛
徐瑜
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Foshan Dongpeng Ceramic Development Co Ltd
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Abstract

本发明涉及陶瓷釉料技术领域，具体公开一种可调节室内湿度的亮光釉料，按照质量百分比计算，所述亮光釉料的原料包括活性氧化铝粉体、白炭黑、方解石和亮光熔块；所述亮光熔块的原料包括高岭土、硅灰石、烧滑石、钾长石、钠长石、磷酸二氢钠和钛白粉；活性氧化铝粉体在烧结过程中的微细空隙里形成毛细管的多孔性结构，形成的毛细管具有可与釉层表面的空气中的湿气结合的性能，形成虹吸效应，因而具有可调节室内湿度的作用；本发明还提出了使用可调节室内湿度的亮光釉料的陶瓷砖的制备方法，工艺操作简单，可应用于现有的陶瓷砖产线，具备可产业化实施的优点。

Description

可调节室内湿度的亮光釉料及使用其的陶瓷砖的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种可调节室内湿度的亮光釉料及使用其的陶瓷砖的制备方法。
背景技术
现有技术的具有呼吸功能（即湿度调节功能）的陶瓷砖的坯体及釉面大量应用硅藻土的多孔性高吸附材料，硅藻土材料在900℃左右会软化变形，其空心结构被破坏，对湿气无吸附能力，因此现有技术的具有呼吸功能的陶瓷砖未经过高温烧结，产品的表面粗糙，耐磨性和装饰性能差，并且产品的强度低，存在运输和铺贴过程中容易折弯和破损的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种可调节室内湿度的亮光釉料，不仅具有良好的装饰性能，还可调节室内的湿度。
本发明的另一目的在于提供了一种工艺简单且可工业化生产的使用可调节室内湿度的亮光釉料的陶瓷砖的制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种可调节室内湿度的亮光釉料，按照质量百分比计算，所述亮光釉料的原料包括活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和亮光熔块65-75%；
按照质量百分比计算，所述亮光熔块的原料包括高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%。
具体的，所述活性氧化铝粉体的粒径为400-600目。
进一步的，本发明还提出了一种可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，使用以上所述的可调节室内湿度的亮光釉料，包括以下步骤：
S1）按照质量百分比计算，称取高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%，混合均匀后，经球磨过筛后放入池窑中烧制熔化，再经水淬后粉碎，制得所述亮光熔块；
S2)按照质量百分比计算，称取活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和所述亮光熔块65-75%，混合均匀，制得釉料混合物；
S3）在所述釉料混合物中加入羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水，球磨制得浆料；
S4）将所述浆料过筛，陈腐，制得所述亮光釉料；
S5）取现有的烧制好的陶瓷砖坯，在陶瓷砖坯的表面喷淋哑光底釉，再在哑光底釉的表面喷墨打印图案以形成图案层，然后在所述图案层的表面喷淋所述亮光釉料，放入瓷片窑中烧制，即制得所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖。
优选的，步骤S3）中，加入的羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水分别为所述釉料混合物的质量的0.1-0.3%、0.3-0.55%和32-38%。
优选的，步骤S4）中，球磨时间为14小时，浆料过筛325目网的筛余为0.1-0.3%，浆料的陈腐时间为24小时。
优选的，步骤S1）中，所述亮光熔块的熔化烧制温度和时间为：在0-500℃之间停留2h，500-900℃之间停留1h，900-1100℃之间停留1h，1100-1500℃之间停留1.5h，以及1500-1530之间停留0.5h。
优选的，步骤S5）中，淋釉量为300mm*600mm托盘180±2g，并控制淋釉的浆料比重为1.85-1.9g/cm3,淋釉的浆料流速为32-45秒。
优选的，步骤S5）中，烧制温度为1100-1150℃。
优选的，步骤S5）中，所述哑光底釉的光泽度为3°-3.5°，喷墨打印图案覆盖所述哑光底釉的面积不超过50%。
优选的，制得的所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的白度大于80，吸湿量达到90g/m2。
本发明的技术方案的所述可调节室内湿度的亮光釉料以3-10%的活性氧化铝粉体、3-8%的白炭黑和15-25%的方解石和8-15%组合，白炭黑为吸附性活性硅，白炭黑的熔点约1600℃，活性氧化铝粉体为多孔性结构，活性氧化铝的熔点约为2050℃，故此在1100℃左右的温度烧结后白炭黑和活性氧化铝粉体均能保留原有的吸附性能；方解石在高温烧制时分解成活性氧化钙和二氧化碳，随着二氧化碳的排除，釉料烧结过程中形成的氧化钙含有大量的微细空隙，并连接成通道贯穿整个釉层；活性氧化铝粉体在烧结过程中的微细空隙里形成毛细管的多孔性结构，形成的毛细管具有可与釉层表面的空气中的湿气结合的性能，形成虹吸效应，因而具有可调节室内湿度的作用。
进一步的，本发明还提出了使用可调节室内湿度的亮光釉料的陶瓷砖的制备方法，工艺操作简单，可应用于现有的陶瓷砖产线，具备可产业化实施的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种可调节室内湿度的亮光釉料，按照质量百分比计算，所述亮光釉料的原料包括活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和亮光熔块65-75%；
按照质量百分比计算，所述亮光熔块的原料包括高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%。
本发明的所述可调节室内湿度的亮光釉料以3-10%的活性氧化铝粉体、3-8%的白炭黑和15-25%的方解石和65-75%的亮光熔块的组合，其中的白炭黑为吸附性活性硅，白炭黑的熔点约1600℃，活性氧化铝粉体为多孔性结构，活性氧化铝的熔点约为2050℃，故此在1100℃左右的温度烧结后白炭黑和活性氧化铝粉体均能保留原有的吸附性能；方解石在高温烧制时分解成活性氧化钙和二氧化碳，随着二氧化碳的排除，釉料烧结过程中形成的氧化钙含有大量的微细空隙，并连接成通道贯穿整个釉层；活性氧化铝粉体在烧结过程中的微细空隙里形成毛细管的多孔性结构，形成的毛细管具有可与釉层表面的空气中的湿气结合的性能，形成虹吸效应，因而具有可调节室内湿度的作用。
含有的钛白粉在高温烧制时形成金红石型晶体，并与周围的磷酸盐重结晶现场定向排列的晶阵，在光线照射下具有很高的折射率，从而产生高光泽。
方解石热分解形成的活性氧化钙与熔块中的硅灰石、烧滑石、钾长石和钠长石形成低共熔物硅铝酸盐，还具有提高釉料的高温粘度和成品白度的作用，但方解石太多会影响釉层表面的光泽度。
若活性氧化铝粉体添加太多，影响釉面表面的光泽度，并且手感粗糙；少量的磷酸盐的引入可增加釉层表面的光泽度及白度；白炭黑太多会影响浆料的流动性。
具体的，所述活性氧化铝粉体的粒径为400-600目。
本发明采用粒径为400-600目的活性氧化铝粉体，活性氧化铝粉体的表面活性高，容易烧结形成多孔结构。
进一步的，本发明还提出了一种可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，使用以上所述的可调节室内湿度的亮光釉料，包括以下步骤：
S1）按照质量百分比计算，称取高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%，混合均匀后，经球磨过筛后放入池窑中烧制熔化，再经水淬后粉碎，制得所述亮光熔块；
S2)按照质量百分比计算，称取活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和所述亮光熔块65-75%，混合均匀，制得釉料混合物；
S3）在所述釉料混合物中加入羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水，球磨制得浆料；
S4）将所述浆料过筛，陈腐，制得所述亮光釉料；
S5）取现有的烧制好的陶瓷砖坯，在陶瓷砖坯的表面喷淋哑光底釉，再在哑光底釉的表面喷墨打印图案以形成图案层，然后在所述图案层的表面喷淋所述亮光釉料，放入瓷片窑中烧制，即制得所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖。
采用的哑光底釉为现有的常规釉料，所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，工艺操作简单，可应用于现有的陶瓷砖产线，具备可产业化实施的优点。
优选的，步骤S3）中，加入的羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水分别为所述釉料混合物的质量的0.1-0.3%、0.3-0.55%和32-38%。
羧甲基纤维素钠可增稠，调整浆料的粘度；三聚磷酸钠为防沉剂，可提高浆料的流动性，不絮凝沉淀。
优选的，步骤S4）中，球磨时间为14小时，浆料过筛325目网的筛余为0.1-0.3%，浆料的陈腐时间为24小时。
通过控制浆料的筛余来控制釉料的粒径，若筛余大于0.3%，釉料的粒径偏大，高温粘度小，烧制得到的釉层的釉面粗糙，方解石烧制分解排气后，形成的微细孔隙的孔径会变大，导致制得的成品的吸湿量变小。若筛余小于0.1%，釉料的粒径过小，方解石烧制分解排气形成的微细孔隙的孔径也会变大，导致制得的成品的吸湿量变小。
优选的，步骤S1）中，所述亮光熔块的熔化烧制温度和时间为：在0-500℃之间停留2h，500-900℃之间停留1h，900-1100℃之间停留1h，1100-1500℃之间停留1.5h，以及1500-1530之间停留0.5h。
0-500℃停留2h，有利于亮光熔块含有的结晶水分解挥发；500-900℃停留1h，亮光熔块含有的有机成分开始分解；900-1100℃停留的1h为氧化阶段，亮光熔块含有的低温熔剂料（如硅灰石、烧滑石、钾长石、钠长石和磷酸二氢钠）的软化熔解；1100-1530℃停留的1.5h为高温融熔状态，是硅酸盐类晶质和玻璃质的形成过程；1530-1530停留的0.5h为亮光熔块的高温粘体匀化阶段。
优选的，步骤S5）中，淋釉量为300mm*600mm托盘180±2g，并控制淋釉的浆料比重为1.85-1.9g/cm3,淋釉的浆料流速为32-45秒。
可采用钟罩淋釉增加釉层的厚度，进一步提升釉层表面的吸附性能。
优选的，步骤S5）中，烧制温度为1100-1150℃。
采用1100-1150℃的烧制温度具有较为节能的优点，若烧制温度高于1150℃还会影响制得的所述具有湿度调节功能的陶瓷砖的白度。
优选的，步骤S5）中，所述哑光底釉的光泽度为3°-3.5°，喷墨打印图案覆盖所述哑光底釉的面积不超过50%。
哑光底釉的光泽度为3°-3.5°，可提升陶瓷砖表面的装饰性能，使釉层具有表面的亮光闪烁点与哑光底釉的叠加效果，视觉的对比效果更强。
优选的，制得的所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的白度大于80，吸湿量达到90g/m2。
制得的所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的白度大于80可满足常规的装饰质量要求，吸湿量达到90g/m2可有效调节适用场所的室内湿度，可避免陶瓷砖表面在回南天气出现类似“流汗”的现象。
实施例1-5和对比例1-5
1、对应下表1和表2准备各实施例和各对比例的原料，并分别按以下步骤来制备实施例1-5和对比例1-5的陶瓷砖：
S1）按照质量百分比计算，称取高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%，混合均匀后，经球磨过筛后放入池窑中烧制熔化，再经水淬后粉碎，制得所述亮光熔块；
S2)按照质量百分比计算，称取活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和亮光熔块65-75%，混合均匀，制得釉料混合物；
S3）在所述釉料混合物中加入羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水，球磨制得浆料；
S4）将所述浆料过筛，陈腐，制得所述亮光釉料；
S5）取现有的烧制好的陶瓷砖坯，在陶瓷砖坯的表面喷淋哑光底釉，再在哑光底釉的表面喷墨打印图案，然后在图案层的表面喷淋所述亮光釉料，放入瓷片窑中烧制，即制得所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖；
步骤S3）中，加入的羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水分别为所述釉料混合物的质量的0.2%、0.5%和35%；
步骤S4）中，球磨时间为14小时，浆料过筛325目网的筛余为0.1-0.3%，浆料的陈腐为24小时；
步骤S1）中，所述亮光熔块的熔化烧制温度和时间为：在0-500℃之间停留2h，500-900℃之间停留1h，900-1100℃之间停留1h，1100-1500℃之间停留1.5h，以及1500-1530之间停留0.5h；
步骤S5）中，淋釉量为300mm*600mm托盘180±2g，并控制淋釉的浆料比重为1.85-1.9g/cm3,淋釉的浆料流速为32-45秒；步骤S5）中，烧制温度为1100-1150℃；
步骤S5）中，所述哑光底釉的光泽度为3°-3.5°，喷墨打印图案覆盖所述哑光底釉的面积不超过50%。
2、参照以下方法检测各实施例和各对比例制得的陶瓷砖的吸湿量（g/m2））：
将面积为S（m2）的测试样品放置在温度为105℃的烤箱内烘干24h，测得样品的重量M1（g）,然后将样品置于温度为25℃的恒温恒湿箱内24h,再测得样品的重量M2（g）,则样品的吸湿量=（M2-M1)/S。
3、用目测检查各实施例和各对比例制得的陶瓷砖的釉面的细度是否符合质量标准。
4、各实施例和对比例的检测结果分别见下表1和2。
Figure 684139DEST_PATH_IMAGE001
Figure 319389DEST_PATH_IMAGE002
下面根据以上的各个实施例和对比例的情况和检测结果分析说明：
1、分析实施例1-5的有关数据和测试结果可知，实施例1-5的白度均大于80，吸湿量均大于90g/m2，且釉层表面的细度和光泽度均为合格，由此可见本发明的所述可调节室内湿度的亮光釉料及其亮光陶瓷砖的制备方法均是有效的，具有较好的装饰性能，还可以调节室内的湿度。
2、与实施例4对比，对比例1和对比例2的不同在于：对比例1没有添加的活性氧化铝粉体，对比例2没有添加白炭黑，对比例1和对比例2制得的亮光陶瓷砖的釉面细度、光泽度和白度均合格，对比例1和对比例2的吸湿量分别为53.5g/m2和61.2g/m2，吸湿效果均差于实施例4的，导致这种差别的原因是：白炭黑是多孔性物质，白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等；白炭黑与活性氧化铝的颗粒度不同，在高温烧结时相互叠加后形成一种凝聚状包附体，均匀分布在釉料中，能有效促进孔径的均匀排布，从而增强了釉层的吸湿效果。
3、与实施例4对比，对比例3的不同在于：对比例3添加的活性氧化铝粉体的含量为30wt%，且没有添加白炭黑和方解石，对比例3制得的亮光陶瓷砖的吸湿量为48.2g/m2，虽然比对比例1和对比例2的吸湿效果更好，但仍比实施例4的吸湿效果差，且对比例3的釉层表面出现明显的粗糙现象，不符合陶瓷砖的质量要求。
4、与实施例4对比，对比例4的不同在于：对比例4添加的白炭黑的含量为30wt%，且没有添加活性氧化铝粉体和方解石，对比例4制得的亮光陶瓷砖的吸湿量为77.8g/m2，比对比例1、对比例2和实施例4的吸湿效果都要差，且对比例4的釉层表面出现明显的不平整现象，不符合陶瓷砖的质量要求。
5、与实施例4对比，对比例5的不同在于：对比例5添加的方解石的含量为30wt%，且没有添加活性氧化铝粉体和白炭黑，对比例5制得的亮光陶瓷砖的吸湿量为0，没有吸湿效果，且对比例5的釉层表面出现明显的肉眼可见的气孔，不符合陶瓷砖的质量要求。
综上所述，所述可调节室内湿度的亮光釉料以3-10%的活性氧化铝粉体、3-8%的白炭黑和15-25%的方解石和8-15%组合，白炭黑为吸附性活性硅，白炭黑的熔点约1600℃，活性氧化铝粉体为多孔性结构，活性氧化铝的熔点约为2050℃，故此在1100℃左右的温度烧结后白炭黑和活性氧化铝粉体均能保留原有的吸附性能；方解石在高温烧制时分解成活性氧化钙和二氧化碳，随着二氧化碳的排除，釉料烧结过程中形成的氧化钙含有大量的微细空隙，并连接成通道贯穿整个釉层；活性氧化铝粉体在烧结过程中的微细空隙里形成毛细管的多孔性结构，形成的毛细管具有可与釉层表面的空气中的湿气结合的性能，形成虹吸效应，因而具有可调节室内湿度的作用。
进一步的，本发明还提出了使用可调节室内湿度的亮光釉料的陶瓷砖的制备方法，工艺操作简单，可应用于现有的陶瓷砖产线，具备可产业化实施的优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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)

1.一种可调节室内湿度的亮光釉料，其特征在于，按照质量百分比计算，所述亮光釉料的原料包括活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和亮光熔块65-75%；
按照质量百分比计算，所述亮光熔块的原料包括高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%。
2.根据权利要求1所述的可调节室内湿度的亮光釉料，其特征在于，所述活性氧化铝粉体的粒径为400-600目。
3.一种可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，使用权利要求1或2所述的可调节室内湿度的亮光釉料，包括以下步骤：
S1）按照质量百分比计算，称取高岭土20-28%、硅灰石20-30%、烧滑石8-15%、钾长石8-15%、钠长石5-25%、磷酸二氢钠1-4%和钛白粉5-15%，混合均匀后，经球磨过筛后放入池窑中烧制熔化，再经水淬后粉碎，制得所述亮光熔块；
S2)按照质量百分比计算，称取活性氧化铝粉体3-10%、白炭黑3-8%、方解石15-25%和所述亮光熔块65-75%，混合均匀，制得釉料混合物；
S3）在所述釉料混合物中加入羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水，球磨制得浆料；
S4）将所述浆料过筛，陈腐，制得所述亮光釉料；
S5）取现有的烧制好的陶瓷砖坯，在陶瓷砖坯的表面喷淋哑光底釉，再在哑光底釉的表面喷墨打印图案以形成图案层，然后在所述图案层的表面喷淋所述亮光釉料，放入瓷片窑中烧制，即制得所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖。
4.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S3）中，加入的羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠和水分别为所述釉料混合物的质量的0.1-0.3%、0.3-0.55%和32-38%。
5.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S4）中，球磨时间为14小时，浆料过筛325目网的筛余为0.1-0.3%，浆料的陈腐时间为24小时。
6.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S1）中，所述亮光熔块的熔化烧制温度和时间为：在0-500℃之间停留2h，500-900℃之间停留1h，900-1100℃之间停留1h，1100-1500℃之间停留1.5h，以及1500-1530之间停留0.5h。
7.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S5）中，淋釉量为300mm*600mm托盘180±2g，并控制淋釉的浆料比重为1.85-1.9g/cm3,淋釉的浆料流速为32-45秒。
8.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S5）中，烧制温度为1100-1150℃。
9.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S5）中，所述哑光底釉的光泽度为3°-3.5°，喷墨打印图案覆盖所述哑光底釉的面积不超过50%。
10.根据权利要求3所述的可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，制得的所述可调节室内湿度的亮光陶瓷砖的白度大于80，吸湿量达到90g/m2。
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