CN114634349A - 一种喷墨装饰陶瓷砖、其坯料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种喷墨装饰陶瓷砖、其坯料及其制备方法。一种喷墨装饰陶瓷砖的坯料，按照质量百分数计算，其原料包括钾长石11～17％、钾钠砂9～15％、中温砂22～32％、黑滑石1～4％、混合泥7～13％、湘邵泥8～17％、膨润土0.4～6％、铝钒土0.3～5％、高温砂0.7～2.3％和高岭土5～11％。所述喷墨装饰陶瓷砖的坯料，制得的坯体的强度和白度高，烧成得到的陶瓷砖的孔隙小，致密度高，能够使得喷墨的墨点更加集中，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖的坯料致密度低、白度差、孔隙大、喷墨的墨点容易渗透发散的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种喷墨装饰陶瓷砖、其坯料及其制备方法。
背景技术
目前，人们对陶瓷砖的需求日益增大，且对陶瓷砖的装饰效果的要求也日益增高，为满足陶瓷砖装饰的个性化与丰富度的要求，喷墨打印图案、丝网印花、辊筒印花等技术应运而生，在陶瓷生产的过程中，喷墨打印的图片可能会经过反复的更改，喷墨打印的图片会有所损失，图案打在上了底釉的坯体后，图案会变得模糊，且层次不清，并且有时由于坯体颜色的原因，图案的层次不能达到十分理想的效果，即使对喷墨图片进行调整，把浅色的地方灰度拉空，砖面图案的层次依旧不够清晰、不够鲜明，装饰效果和视觉效果差。
发明内容
针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种喷墨装饰陶瓷砖的坯料，制得的坯体的强度和白度高，烧成得到的陶瓷砖的孔隙小，致密度高，能够使得喷墨的墨点更加集中，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖的坯料致密度低、白度差、孔隙大、喷墨的墨点容易渗透发散的问题。
本发明的另一个目的在于提出使用上述喷墨装饰陶瓷砖的坯料的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，烧成得到的喷墨装饰陶瓷砖具有图案清晰，且图案颜色层次鲜明的特点，解决了现有在坯体表面喷墨打印图案得到的图案模糊、层次不清晰的问题。
本发明的另一个目的在于提出使用上述喷墨装饰陶瓷砖的制备方法制备而成的喷墨装饰陶瓷砖，图案纹理清晰，且图案纹理层次分明，装饰效果好，视觉效果更强烈，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖图案清晰度低、层次不鲜明、装饰效果和视觉效果差的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种喷墨装饰陶瓷砖的坯料，按照质量百分数计算，其原料包括钾长石11～17％、钾钠砂9～15％、中温砂22～32％、黑滑石1～4％、混合泥7～13％、湘邵泥8～17％、膨润土0.4～6％、铝钒土0.3～5％、高温砂0.7～2.3％和高岭土5～11％。
更进一步说明，按照质量百分数计算，所述坯料的化学组成包括68～72％SiO2、18～22％Al2O3、0.5～2％Fe2O3、0.3～1.5％TiO2、0.5～2％CaO、0.5～2％MgO、3～4％K2O、1～3.5％Na2O和4～6.5％IL。
一种喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，使用所述的喷墨装饰陶瓷砖的坯料，包括以下步骤：
(1)将坯料的原料进行球磨，得到浆料；
(2)将浆料进行喷雾造粒，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯料；
(3)将喷墨装饰陶瓷砖的坯料压制成型，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯体；
(4)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后，在坯体的表面喷墨打印图案；
(5)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，得到喷墨装饰陶瓷砖。
更进一步说明，按照重量百分比计算，所述步骤(1)得到的浆料中的水分含量为33～35％，浆料的流速为50～60s，浆料的比重为1.68～1.70g/ml；
浆料的细度为：200g的浆料过325目筛，筛余2～4g。
更进一步说明，所述步骤(2)得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余＜1％，40目筛余46～50％，60目筛余85～90％，100目筛余＞97％。
更进一步说明，所述步骤(4)中，按照质量百分比计算，喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率为0.3～0.7％。
更进一步说明，所述步骤(5)中，入窑烧成的最高烧成温度为：面温为1207～1210℃，底温为1217～1220℃，所述面温是指窑炉的棍棒上方的温度，所述底温是指窑炉的棍棒底部的温度。
一种喷墨装饰陶瓷砖，使用所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法制备而成。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下有益效果：
所述喷墨装饰陶瓷砖的坯料，由于配方中的黏土类原料较多，有利于成瓷，黏土类原料结晶为双层结构硅酸盐矿物，且双层结构为平行晶层，结合力较弱，在制瓷过程当中，发生晶体裂开和滑移，其中水分子或是层间水分子嵌入，再使层间分离，粒子破坏，两层晶层朝不同方向进行位错，使得能够以一定的曲率半径卷曲成针管状。从基本上全是针管状晶相的微观结构来说，此坯料配方的配比适配度高，石英晶相为三维空间架状结构，链接紧密，空隙小使气泡小，表层的少量气泡可以让喷墨装饰的墨点在渗入的时候不会跨越过大的横向距离，使得墨点集中渗透，使得浅色和深色层次对比更加明显，达到图案清晰、层次鲜明的效果，此外，由于石英晶相使其他离子不易进入形成其他晶相，致使晶体纯净，致密度高，制得的坯体的强度和白度高，烧成得到的陶瓷砖的孔隙小，致密度高，能够使得喷墨的墨点更加集中，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖的坯料致密度低、白度差、孔隙大、喷墨的墨点容易渗透发散的问题；
使用上述喷墨装饰陶瓷砖的坯料的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，通过将坯料的原料进行球磨制浆后，喷雾造粒制得喷墨装饰陶瓷砖的坯料，经过压制后干燥，然后在砖面上进行喷墨打印图案，装饰完成后将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，烧成得到的喷墨装饰陶瓷砖的图案清晰，且图案颜色层次鲜明，解决了现有在坯体表面喷墨打印图案得到的图案模糊、层次不清晰的问题；
使用上述喷墨装饰陶瓷砖的制备方法制备而成的喷墨装饰陶瓷砖，使用喷墨装饰陶瓷砖的坯料经压制成型制得喷墨装饰陶瓷砖的坯体，坯体在干燥后进行喷墨打印图案的装饰，装饰完成的坯体入窑烧成后得到喷墨装饰陶瓷砖，喷墨装饰陶瓷砖的图案纹理清晰，且图案纹理层次分明，装饰效果好，视觉效果更强烈，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖图案清晰度低、层次不鲜明、装饰效果和视觉效果差的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的砖面图；
图2是本发明对比例1制得的陶瓷砖的砖面图；
图3是本发明实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的坯体的SEM扫描图；
图4是本发明实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的坯体的表面图；
图5是本发明对比例1制得的坯体的表面图。
具体实施方式
一种喷墨装饰陶瓷砖的坯料，按照质量百分数计算，其原料包括钾长石11～17％、钾钠砂9～15％、中温砂22～32％、黑滑石1～4％、混合泥7～13％、湘邵泥8～17％、膨润土0.4～6％、铝钒土0.3～5％、高温砂0.7～2.3％和高岭土5～11％。
由于配方中的黏土类原料较多，有利于成瓷，黏土类原料结晶为双层结构硅酸盐矿物，且双层结构为平行晶层，结合力较弱，在制瓷过程当中，发生晶体裂开和滑移，其中水分子或是层间水分子嵌入，再使层间分离，粒子破坏，两层晶层朝不同方向进行位错，使得能够以一定的曲率半径卷曲成针管状。从基本上全是针管状晶相的微观结构来说，此坯料配方的配比适配度高，石英晶相为三维空间架状结构，链接紧密，空隙小使气泡小，表层的少量气泡可以让喷墨装饰的墨点在渗入的时候不会跨越过大的横向距离，使得墨点集中渗透，使得浅色和深色层次对比更加明显，达到图案清晰、层次鲜明的效果，此外，由于石英晶相使其他离子不易进入形成其他晶相，致使晶体纯净，致密度高，烧成得到的陶瓷砖的孔隙小，砖体致密度高，坯体的强度和白度较高。现有配方虽然也有针管状晶相，但是与此配方相比占比不多，其中也有微型圆形晶相与其他晶相的分布，故致密度低、白度较差。
所述喷墨装饰陶瓷砖的坯料，制得的坯体的强度和白度高，烧成得到的陶瓷砖的孔隙小，致密度高，能够使得喷墨的墨点更加集中，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖的坯料致密度低、白度差、孔隙大、喷墨的墨点容易渗透发散的问题。
更进一步说明，按照质量百分数计算，所述坯料的化学组成包括68～72％SiO2、18～22％Al2O3、0.5～2％Fe2O3、0.3～1.5％TiO2、0.5～2％CaO、0.5～2％MgO、3～4％K2O、1～3.5％Na2O和4～6.5％IL。
由于配方中高岭土原料的纯度较高，使得配方的化学组成中Al2O3的含量较高，原料杂质中具有一定含量的碱土金属氧化物如MgO和CaO，可适量提高白度，故烧成后的坯体白度较高，此外，配方中含有适量的SiO2，适量的石英晶相使得坯体的强度和白度得到改善。
其中，各个原料的化学组成的质量百分数如下表1所示(需要说明的是，下表中仅列出了原料中的主要化学成分)：
表1喷墨装饰陶瓷砖的坯料的原料的化学组成
一种喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，使用所述的喷墨装饰陶瓷砖的坯料，包括以下步骤：
(1)将坯料的原料进行球磨，得到浆料；
(2)将浆料进行喷雾造粒，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯料；
(3)将喷墨装饰陶瓷砖的坯料压制成型，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯体；
(4)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后，在坯体的表面喷墨打印图案；
(5)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，得到喷墨装饰陶瓷砖。
通过将坯料的原料进行球磨制浆后，喷雾造粒制得喷墨装饰陶瓷砖的坯料，经过压制后干燥，然后在砖面上进行喷墨打印图案，装饰完成后将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，烧成得到的喷墨装饰陶瓷砖具有图案清晰，且图案颜色层次鲜明的特点，解决了现有在坯体表面喷墨打印图案得到的图案模糊、层次不清晰的问题。
更进一步说明，按照重量百分比计算，所述步骤(1)得到的浆料中的水分含量为33～35％，浆料的流速为50～60s，浆料的比重为1.68～1.70g/ml；
浆料的细度为：200g的浆料过325目筛，筛余2～4g。
优选地，按照重量百分比计算，所述步骤(1)得到的浆料中的水分含量为34.2％，浆料的流速为53s，浆料的比重为1.69g/ml；
浆料的细度为：200g的浆料过325目筛，筛余3g。
通过限定所述步骤(1)制得的浆料的水分，浆料的流速以及浆料的比重，保证步骤(2)喷雾造粒时喷粉的颗粒度及比重达到要求，且能够降低喷雾造粒工序的能耗，此外，浆料的细度会直接影响坯体的烧成温度以及出窑成品的尺寸，通过限定浆料的细度为：200g浆料过325目筛，筛余2～4g，使得坯体的烧成温度更低，烧成更容易。
更进一步说明，所述步骤(2)得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余＜1％，40目筛余46～50％，60目筛余85～90％，100目筛余＞97％。
优选地，所述步骤(2)得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余0.7％，40目筛余48.9％，60目筛余89.1％，100目筛余97.8％。
由于坯料的颗粒粒度级配会影响粉料在布料时的流动性和布料均匀性，在相同的成型压力下会影响坯体的致密度、厚度及均匀性、烧结性能，也影响淋釉后釉料收干的差异，因此还会影响喷墨墨水与釉料的结合性，影响砖面发色和图案清晰度，通过限定所述步骤(2)得到坯料的颗粒粒度，颗粒级配在此范围内，能够使制得的坯体的致密度更高，喷墨打印图案的发色效果更好，图案的清晰度更高。
更进一步说明，所述步骤(4)中，按照质量百分比计算，喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率为0.3～0.7％。
优选地，所述步骤(4)中，按照质量百分比计算，喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率为0.3～0.5％。
如果步骤(4)中，喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率过高，则坯体的强度低，在输送走砖的过程中易烂砖，入窑烧成时易炸坯，如果喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率过低，则坯体的脆性大、韧性差，在输送走砖的过程中易烂砖，后续进行淋釉工序时也容易出现针孔等问题。
更进一步说明，所述步骤(5)中，入窑烧成的最高烧成温度为：面温为1207～1210℃，底温为1217～1220℃，所述面温是指窑炉的棍棒上方的温度，所述底温是指窑炉的棍棒底部的温度。
经过喷墨打印图案的装饰后，将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，烧成得到的喷墨装饰陶瓷砖具有图案清晰，且图案颜色层次鲜明的特点，如果烧成温度过高，会导致出现过烧的情况，使得出现裂砖，如果烧成温度过低，会导致砖坯的含水率偏大，出现烧不熟及砖坯强度差的情况，从而严重影响了砖坯的质量。
一种喷墨装饰陶瓷砖，使用所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法制备而成。
使用喷墨装饰陶瓷砖的坯料经压制成型制得喷墨装饰陶瓷砖的坯体，坯体在干燥后进行喷墨打印图案的装饰，装饰完成的坯体入窑烧成后得到喷墨装饰陶瓷砖，喷墨装饰陶瓷砖的图案纹理清晰，且图案纹理层次分明，装饰效果好，视觉效果更强烈，解决了现有喷墨装饰陶瓷砖图案清晰度低、层次不鲜明、装饰效果和视觉效果差的问题。
为了便于理解本发明，下面对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1～5
一种喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将坯料的原料按照表2的原料组分加入球磨机中进行球磨(其中，按照质量百分数计算，坯料的化学组成为68～72％SiO2、18～22％Al2O3、0.5～2％Fe2O3、0.3～1.5％TiO2、0.5～2％CaO、0.5～2％MgO、3～4％K2O、1～3.5％Na2O和4～6.5％IL)，得到浆料，按照重量百分比计算，得到的浆料中的水分含量为34.2％，浆料流速为53s，浆料比重为1.69g/ml，浆料的细度为：200g浆料过325目筛，筛余3g；
(2)将浆料进行喷雾造粒，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯料，得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余0.7％，40目筛余48.9％，60目筛余89.1％，100目筛余97.8％；
(3)将喷墨装饰陶瓷砖的坯料压制成型，成型压力为31000KN，压制次数为6.4次/min，成型厚度为12mm，成型尺寸为897mm*897mm，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯体；
(4)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后(喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率为0.5％)，在坯体的表面喷墨打印图案；
(5)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成(入窑烧成的最高烧成温度为：面温为1209℃，底温为1219℃)，得到喷墨装饰陶瓷砖。
表2-实施例1～5中坯料的原料组分
对比例1
一种陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将坯料的原料加入球磨机中进行球磨，按照质量百分数计算，坯料的原料为钾长石12％、钠长石30％、高岭土18％、石英27％和石灰石13％，得到浆料，按照重量百分比计算，得到的浆料中的水分含量为34.2％，浆料流速为53s，浆料比重为1.69g/ml，浆料的细度为：200g浆料过325目筛，筛余3g；
(2)将浆料进行喷雾造粒，得到坯料，得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余0.7％，40目筛余48.9％，60目筛余89.1％，100目筛余97.8％；
(3)将坯料压制成型，成型压力为31000KN，压制次数为6.4次/min，成型厚度为12mm，成型尺寸为897mm*897mm，得到坯体；
(4)将坯体进行干燥后(坯体进行干燥后的坯体含水率为0.5％)，在坯体的表面喷墨打印图案；
(5)将坯体入窑烧成(入窑烧成的最高烧成温度为：面温为1209℃，底温为1219℃)，得到一种陶瓷砖。
对实施例1～5和对比例1按照陶瓷砖的国家标准检测方法或陶瓷砖常规的检测方法进行坯体白度、干坯强度、折断负荷、试样宽度、试样厚度、跨距、破坏强度、断裂模数和陶瓷砖的吸水率的性能测试，并观察陶瓷砖表面的喷墨图案清晰度，性能测试结果如下表3所示：
表3实施例1～5和对比例1性能测试结果
从测试结果可见，实施例1～5制得的坯体的强度和白度高，烧成得到的陶瓷砖的吸水率低，观察实施例1制得喷墨装饰陶瓷砖表面的喷墨图案清晰度，如图1所示，图片中去除颜色(图片为灰度图)，可观察到实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的喷墨打印图案清晰，且层次较对比例1制得的陶瓷砖的喷墨打印图案(如图2所示)更鲜明，此外，观察对比实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的坯体的表面图(如图4所示，图片为灰度图)以及对比例1制得的坯体的表面图(如图5所示，图片为灰度图)，可见实施例1制得的喷墨装饰陶瓷砖的坯体表面的致密度比对比例1制得的坯体表面的致密度高，而对比例1制得的坯体表面的致密度较低且有较多表面小气孔。
进一步地，使用日本的JEM-6700F型扫描电子显微镜，对实施例1制得的坯体经过SEM扫描，扫描图如图3所示，可以看出表层有针状晶相且规则密集，气泡小且少，从扫描的倍率5.0kv，比例约为4mm：100nm，一个气泡平均的大小为50nm，从扫描的这一块(约为4平方厘米)气泡的占比约为1.57％。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种喷墨装饰陶瓷砖的坯料，其特征在于，按照质量百分数计算，其原料包括钾长石11～17％、钾钠砂9～15％、中温砂22～32％、黑滑石1～4％、混合泥7～13％、湘邵泥8～17％、膨润土0.4～6％、铝钒土0.3～5％、高温砂0.7～2.3％和高岭土5～11％。
2.根据权利要求1所述的喷墨装饰陶瓷砖的坯料，其特征在于，按照质量百分数计算，所述坯料的化学组成包括68～72％SiO2、18～22％Al2O3、0.5～2％Fe2O3、0.3～1.5％TiO2、0.5～2％CaO、0.5～2％MgO、3～4％K2O、1～3.5％Na2O和4～6.5％IL。
3.一种喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，使用如权利要求1～2任意一项所述的喷墨装饰陶瓷砖的坯料，包括以下步骤：
(1)将坯料的原料进行球磨，得到浆料；
(2)将浆料进行喷雾造粒，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯料；
(3)将喷墨装饰陶瓷砖的坯料压制成型，得到喷墨装饰陶瓷砖的坯体；
(4)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后，在坯体的表面喷墨打印图案；
(5)将喷墨装饰陶瓷砖的坯体入窑烧成，得到喷墨装饰陶瓷砖。
4.根据权利要求3所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，按照重量百分比计算，所述步骤(1)得到的浆料中的水分含量为33～35％，浆料的流速为50～60s，浆料的比重为1.68～1.70g/ml；
浆料的细度为：200g的浆料过325目筛，筛余2～4g。
5.根据权利要求3所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到坯料的颗粒粒度控制在20目筛余＜1％，40目筛余46～50％，60目筛余85～90％，100目筛余＞97％。
6.根据权利要求3所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，按照质量百分比计算，喷墨装饰陶瓷砖的坯体进行干燥后的坯体含水率为0.3～0.7％。
7.根据权利要求3所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，入窑烧成的最高烧成温度为：面温为1207～1210℃，底温为1217～1220℃，所述面温是指窑炉的棍棒上方的温度，所述底温是指窑炉的棍棒底部的温度。
8.一种喷墨装饰陶瓷砖，其特征在于，使用如权利要求3～7任意一项所述的喷墨装饰陶瓷砖的制备方法制备而成。
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