CN114873916B - 一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法，其中，按重量份计，所述稳色保护釉包括以下原料：煅烧土15～24份、硅灰石8～17份、高温熔块10～35份、哑光透明熔块20～30份、低温透明熔块10～30份。本发明中通过煅烧土的加入调节保护釉的成熟温度，通过硅灰石的加入降低烧成温度，缩短烧成时间，同时高比例引入高温熔块、哑光透明熔块及低温透明熔块，扩展了釉料的熔融烧成温度，釉料在不同的烧成制度下效果偏差小，保证了喷墨墨水在不同条件下的发色稳定性。本发明提供的稳色保护釉既能起到保护装饰图层，延长使用时间的作用，又能稳定装饰墨水本色，且不受使用工艺参数的变化而影响装饰图案的颜色，有利于重复生产上线。

Description

一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷砖领域，尤其涉及一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
近年来，陶瓷砖趋于向大而薄的岩板和厚而硬的岗岩类产品发展，这类产品对陶瓷砖表面的图案装饰也提出了更高的要求，而数码喷墨装饰是目前最先进的装饰技术。喷墨印花虽然具有图案清晰、对板快速、使用灵活等优势，但喷墨产品在后期使用过程中较易出现砖面擦花问题。目前行业内喷墨产品，一般都会在喷墨装饰后增加保护釉工艺。喷墨后施加保护釉主要是为了保护装饰图案层，延长陶瓷砖装饰图案的使用时间；其次是为了体现产品表面的质感和效果、促进装饰墨水的发色效果使装饰图案的颜色更鲜明。
陶瓷砖产品的喷墨保护釉有多种，按效果可分为全抛釉、干粒釉、亮光釉、缎光釉和哑光保护釉，还有少部分的数码保护釉等。常规保护釉的应用有助于喷墨装饰发色，保护陶瓷砖图案，延长装饰图案的使用寿命。但这些保护釉在使用时会出现不同的问题：
1、大部分保护釉对喷墨装饰的墨水发色性能有促进作用，色彩变化较大，所以对保护釉使用的釉量控制要求非常严格，釉量的波动和施釉效果的变动，都会影响整个产品装饰颜色效果的稳定性和均一性，容易出现局部色彩能满足所需要的效果，其它局部色彩则与所需效果存在较大差异，这种现象对产品上线调试带来了很大困扰。
2、在陶瓷砖设计中，针对某一种纹理图案经常采用两种及以上的表面效果进行装饰。而不同的表面效果所对应的工艺有所不同，不同工艺的保护釉，对墨水发色效果的影响有较大差异，更换生产线或工艺平台后产品颜色差异更大，需进行大幅调整。
3、保护釉的料浆性能及施釉工艺等对喷墨产品效果也有较大影响，二次施釉会因工艺和喷墨深浅等原因造成起泡、针孔等缺陷。
4、数码保护釉墨水目前处于初步阶段，不同工艺效果的数码保护釉墨水差别太大，需要不同的喷墨通道等，不利于生产周转，还未大面积推广应用。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法，旨在解决现有保护釉无法稳定装饰墨水本色、且使用的工艺参数变化对所装饰的图案颜色影响较大的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种稳色保护釉，其中，按重量份计，包括以下原料：
煅烧土15～24份、硅灰石8～17份、高温熔块10～35份、哑光透明熔块20～30份、低温透明熔块10～30份。
可选地，按重量份计，所述稳色保护釉包括以下化学成分：
SiO2 48～60份、Al2O3 12～26份、Fe2O3 0～0.2份、CaO 12～26份、MgO 1～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～6份、ZnO 2～8份、B2O3 0～2份、BaO 1～5份。
可选地，按重量份计，所述高温熔块包括以下化学成分：
SiO2 46～50份、Al2O3 22～27份、CaO 15～20份、MgO 1～4份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 1～3份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份。
可选地，按重量份计，所述哑光透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 50～55份、Al2O3 13～17份、CaO 10～15份、MgO 2～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～5份、ZnO 4～6份、B2O3 0～1份、BaO 5～8份。
可选地，按重量份计，所述低温透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 57～65份、Al2O3 4～8份、CaO 7～12份、MgO 1～3份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 11～16份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份。
本发明的第二方面，提供一种陶瓷砖的制备方法，其中，包括步骤：
提供陶瓷砖生坯；
将底釉施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层；
在所述底釉层上喷墨打印装饰图案，得到喷墨装饰层；
将本发明如上所述的稳色保护釉施加到所述喷墨装饰层上，烧成后，得到所述陶瓷砖。
可选地，按重量份计，所述底釉包括以下化学成分：
SiO2 48～55份、Al2O3 15～22份、Fe2O3 0～1份、K2O 1～3份、Na2O 2～5份、CaO 2～8份、MgO 1～5份、ZrO2 4～15份、BaO 2～5份。
可选地，所述烧成前还包括干燥。
可选地，所述烧成温度为1100～1250℃，烧成时间为40～90min。
本发明的第三方面，提供一种陶瓷砖，其中，采用本发明如上所述的制备方法制备得到。
有益效果：本发明中通过煅烧土的加入调节保护釉的成熟温度，通过硅灰石的加入降低烧成温度，缩短烧成时间，同时高比例引入高温熔块、哑光透明熔块及低温透明熔块，扩展了釉料的熔融烧成温度，釉料在不同的烧成制度下效果偏差小，保证了喷墨墨水在不同条件下的发色稳定性。本发明提供的稳色保护釉既能起到保护装饰图层，延长使用时间的作用，又能稳定装饰墨水本色，且不受使用工艺参数的变化而影响装饰图案的颜色，有利于重复生产上线。
附图说明
图1为本发明实施例及测试的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明实施例提供一种稳色保护釉，其中，按重量份计，包括以下原料：
煅烧土15～24份、硅灰石8～17份、高温熔块10～35份、哑光透明熔块20～30份、低温透明熔块10～30份。本发明中通过煅烧土的加入调节保护釉的成熟温度，通过硅灰石的加入降低烧成温度，缩短烧成时间，同时高比例引入高温熔块、哑光透明熔块及低温透明熔块，扩展了釉料的熔融烧成温度，釉料在不同的烧成制度下效果偏差小，保证了喷墨墨水在不同条件下的发色稳定性。本实施例提供的稳色保护釉既能起到保护装饰图层，延长使用时间的作用，又能稳定装饰墨水本色，且不受使用工艺参数的变化而影响装饰图案的颜色，有利于重复生产上线。
在一种实施方式中，按重量份计，所述稳色保护釉包括以下化学成分：
SiO2 48～60份、Al2O3 12～26份、Fe2O3 0～0.2份、CaO 12～26份、MgO 1～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～6份、ZnO 2～8份、B2O3 0～2份、BaO 1～5份。
本实施方式中，BaO及高比例CaO和ZnO的引入，保证了釉面的透明哑光、平整，保证墨水发色充分且稳定，更利于喷墨墨水在不同条件下的发色稳定性。
在一种实施方式中，按重量份计，所述高温熔块包括以下化学成分：
SiO2 46～50份、Al2O3 22～27份、CaO 15～20份、MgO 1～4份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 1～3份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份。
本实施方式中，作为举例，所述高温熔块的原料可包括：氧化铝、高岭土、石英、长石、锆英砂、方解石、滑石、硼砂、硝酸钾，但不限于此。各原料的配比可根据上述高温熔块的化学成分组成进行设置。
在一种实施方式中，按重量份计，所述哑光透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 50～55份、Al2O3 13～17份、CaO 10～15份、MgO 2～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～5份、ZnO 4～6份、B2O3 0～1份、BaO 5～8份。
本实施方式中，作为举例，所述哑光透明熔块的原料可包括：高岭土、石英、长石、氧化锌、方解石、滑石、硼酸、碳酸钡。各原料的配比可根据上述哑光透明熔块的化学成分组成进行设置。
在一种实施方式中，按重量份计，所述低温透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 57～65份、Al2O3 4～8份、CaO 7～12份、MgO 1～3份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 11～16份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份。
本实施方式中，作为举例，所述低温透明熔块的原料可包括：石英、长石、氧化锌、方解石、滑石、硼砂、硝酸钾、氟硅酸钠。各原料的配比可根据上述低温透明熔块的化学成分组成进行设置。
所述高温熔块、透明哑光熔块、低温透明熔块的加入除了能够扩展釉的烧成温度范围，还可减少烧成过程中釉的排气，提高釉面平整度。
本发明实施例还提供一种陶瓷砖的制备方法，其中，包括步骤：
S1、提供陶瓷砖生坯；
S2、将底釉施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层；
S3、在所述底釉层上喷墨打印装饰图案，得到喷墨装饰层；
S4、将本发明实施例如上所述的稳色保护釉施加到所述喷墨装饰层上，烧成后，得到所述陶瓷砖。
步骤S1中，本实施例不限定陶瓷砖生坯的原料及制备工艺，采用本领域技术人员熟知的技术即可。
步骤S2中，所述底釉层能满足陶瓷砖产品的开发生产需求，能保证喷墨图案的色彩效果、清晰度和产品的整体白度。所述底釉可以是数码白釉，也可以是化妆土釉。
在一种实施方式中，按重量份计，所述底釉包括以下化学成分：
SiO2 48～55份、Al2O3 15～22份、Fe2O3 0～1份、K2O 1～3份、Na2O 2～5份、CaO 2～8份、MgO 1～5份、ZrO2 4～15份、BaO 2～5份。本实施方式中，所述底釉适用于哑光喷墨陶瓷砖产品。
在一种实施方式中，所述将底釉施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层的步骤具体包括：
S21、按重量份计，将SiO2 48～55份、Al2O3 15～22份、Fe2O3 0～1份、K2O 1～3份、Na2O 2～5份、CaO 2～8份、MgO 1～5份、ZrO2 4～15份、BaO 2～5份、羧甲基纤维素钠0.15～0.3份、三聚磷酸钠0.25～0.4份、水40～50份混合后，球磨0.5～12h，然后采用120目筛网过滤并除铁，得到底釉浆，所述底釉浆的细度为过325目筛网筛余0.4～0.6％，比重1.75～1.95g/mL(得到的底釉浆在进行施釉使用时可根据实际需要进行稀释处理)；
S22、采用淋釉或者喷釉的方式将所述底釉浆施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层。
可以理解的是，步骤S21中所述底釉浆的细度为过325目筛网筛余0.4～0.6％，也即所述底釉浆过325目筛网筛余原始底釉浆质量的0.4～0.6％。
步骤S22中，淋釉或者喷釉采用的工艺参数：
釉浆比重1.50～1.80g/mL，釉浆流速14～18s(喷釉)、24～33s(淋釉)，施釉量400～650g/m2。
步骤S4中，所述将本发明实施例如上所述的稳色保护釉施加到所述喷墨装饰层上的步骤具体包括：
S41、按重量份计，将本发明如上所述的稳色保护釉的各原料及重量份、羧甲基纤维素钠0.25～0.5份、三聚磷酸钠0.2～0.4份、水40～55份混合后，进行球磨0.5～12h，然后采用120目筛网过滤并除铁，得到稳色保护釉浆；所述稳色保护釉浆的细度为过325目筛网筛余0.4～0.8％，所述稳色保护釉浆的比重为1.75～1.95g/mL(得到的底釉浆在进行施釉使用时可根据实际需要进行稀释处理)；
S42、采用喷釉的方式将所述稳色保护釉浆施加到所述喷墨装饰层上。
步骤S42中，在一种实施方式中，所述喷釉采用的工艺参数：
釉浆比重1.15～1.40g/ml，釉浆流速14～18s，施釉量140～320g/m2。
步骤S4中，在一种实施方式中，所述烧成前还包括干燥的步骤，所述干燥可采用红外、热风、火烤等方式。
在一种实施方式中，所述烧成温度为1100～1250℃，烧成时间为40～90min。具体实施时，可放入辊道窑炉进行烧成。
本发明的第三方面，提供一种陶瓷砖，其中，采用本发明实施例如上所述的制备方法制备得到。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步地说明。
下述实施例及测试的流程示意图可参阅图1。
实施例1
陶瓷砖的制备：
1、采用喷釉的方式，将底釉浆施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层。施釉工艺参数：底釉浆比重1.75g/mL，流速18s，施釉量520g/m2。
其中，按重量份计，所述底釉的化学成分包括：
SiO2 49.91份、Al2O3 19.67份、Fe2O3 0.19份、K2O 1.16份、Na2O 3.52份、CaO 7.55份、MgO 2.36份、ZrO2 12.39份、BaO 3.25份。
所述底釉浆由以下步骤制备得到：
将上述重量份化学组成的底釉、羧甲基纤维素钠0.15份、三聚磷酸钠0.25份和一定量的水混合后，球磨12h后，然后采用120目筛网过滤并除铁，得到底釉浆，所述底釉浆的细度为过325目筛网筛余0.4～0.6％，比重为1.75g/mL。
2、在所述底釉层上喷墨打印装饰图案，得到喷墨装饰层。
其中，墨水采用灰度值100％的钴蓝色墨水。
3、采用喷釉的方式，将稳色保护釉浆施加到所述喷墨装饰层上干燥后，置于辊道窑中1208℃烧成50min。施釉工艺参数：稳色保护釉浆比重1.20g/mL，流速14s，施釉量166g/m2。
其中，按重量份计，所述稳色保护釉的化学成分包括：
SiO2 53.35份、Al2O3 20.65份、Fe2O3 0.15份、CaO 13.62份、MgO 2.03份、Na2O1.07份、K2O 2.22份、ZnO 4.97份、B2O3 0.30份、BaO 1.58份。
所述稳色保护釉浆由以下步骤制备得到：
将上述重量份化学组成的稳色保护釉、羧甲基纤维素钠0.25份、三聚磷酸钠0.2份和一定量的水混合后，球磨12h后，然后采用120目筛网过滤并除铁，得到稳色保护釉浆，所述稳色保护釉浆的细度为过325目筛网筛余0.4～0.6％，比重为1.75g/mL(施釉使用时需稀释)。
实施例2
与实施例1的区别仅在于，喷墨打印装饰图案时，墨水采用灰度值100％的棕色墨水。
实施例3
与实施例1的区别仅在于，喷墨打印装饰图案时，墨水采用灰度值100％的橘黄色墨水。
实施例4
与实施例1的区别仅在于，喷墨打印装饰图案时，墨水采用灰度值100％的钴黑色墨水。
实施例5
与实施例1的区别仅在于，喷墨打印装饰图案时，墨水采用灰度值100％的大红色墨水。
实施例6
与实施例1的区别仅在于，喷墨打印装饰图案时，墨水采用灰度值100％的金黄色墨水。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，施加保护釉时，采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，施加保护釉时，施釉量为160g/m2且采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，施加保护釉时，施釉量为160g/m2且采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
对比例4
与实施例4的区别仅在于，施加保护釉时，施釉量为160g/m2且采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
对比例5
与实施例5的区别仅在于，施加保护釉时，施釉量为160g/m2且采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
对比例6
与实施例6的区别仅在于，施加保护釉时，施釉量为160g/m2且采用现有的常规保护釉，按重量份计，其化学成分如下：
SiO2 56.63份、Al2O3 21.46份、Fe2O3 0.2份、CaO 6.26份、MgO 2.15份、Na2O 4.39份、K2O 1.72份、ZnO 1.41份、BaO 5.77份。
测试：
将实施例1-6及对比例1-6中制备得到的陶瓷砖用标准色差仪测量其Lab值，得到墨水的发色范围。其中，Lab中的L值表示明亮度；a值表示红绿值；b值表示黄蓝值。
在测试时，分别将实施例1-6中不施加保护釉得到的陶瓷砖，作为各自及各自对应的对比例的标样色卡。例如，实施例1的标样色卡的制备步骤与实施例1的区别仅在于：不施加稳色保护釉，其余制备步骤相同，实施例2-6的标准色卡的制备步骤以此类推。实施例1的标样色卡同时也作为其对应的对比例1的标样色卡，实施例2-6及对比例2-6以此类推。
各实施例及对比例的Lab数据与各自的标样色卡Lab数据对比，用公式计算色差值以判断釉料对喷墨发色的影响。
色差公式：ΔEab*＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
色差值与观察颜色差异程度之间的对应关系如下：
ΔEab在0～0.5之间， 微小色差，色差感觉极微
ΔEab在0.5～1.5之间， 小色差，色差可轻微的察觉到
ΔEab在1.5～3之间， 较小色差，色差可清晰的辨别出
ΔEab在3以上， 较大色差，色差非常明显
颜色结果判断，如果ΔEab≤3，墨水颜色接近要求。如果ΔEab＞3，则需要对釉料或者喷墨设计进行调整改善。
具体的测试结果如下表1-6所示。
表1实施例1及对比例1的测试结果
表2实施例2及对比例2的测试结果
表3实施例3及对比例3的测试结果
表4实施例4及对比例4的测试结果
表5实施例5及对比例5的测试结果
表6实施例6及对比例6的测试结果
从表1-6中的结果可以看出，喷墨后施常规保护釉，钴蓝、棕色和钴黑墨水的发色明显变深，与无保护釉的标样发色相比，钴蓝和钴黑的ΔEab值都大于3，色差较大不能达到稳定颜色效果作用。使用本发明的稳色保护釉后，喷墨发色和标样的发色Lab数值比较接近，且各墨水的ΔEab值都处于0～1.5间，色差处于微小和小色差区间。表明本发明的施稳色保护釉的陶瓷砖和不施保护釉的陶瓷砖，颜色发色接近，更利于墨水发色的稳定性和生产线多次复试上线产品的色差控制。本发明通过测量不同颜色墨水陶瓷砖的Lab值，根据其与标样色卡的数值差可知各颜色墨水的颜色偏差，是一种可快速针对性调整墨水颜色的对比方法。
综上所述，本发明提供了一种稳色保护釉、陶瓷砖及其制备方法，本发明中通过煅烧土的加入调节保护釉的成熟温度，通过硅灰石的加入降低烧成温度，缩短烧成时间，同时高比例引入高温熔块、哑光透明熔块及低温透明熔块，扩展了釉料的熔融烧成温度，釉料在不同的烧成制度下效果偏差小，保证了喷墨墨水在不同条件下的发色稳定性，并控制ΔEab≤1.5。发明提供的稳色保护釉既能起到保护装饰图层，延长使用时间的作用，又能稳定装饰墨水本色，且不受使用工艺参数的变化而影响装饰图案的颜色，可简化工艺技术的调整工作，保障生产的稳定连续性，有利于重复生产上线。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种稳色保护釉，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
煅烧土15～24份、硅灰石8～17份、高温熔块10～35份、哑光透明熔块20～30份、低温透明熔块10～30份；
按重量份计，所述稳色保护釉包括以下化学成分：
SiO2 48～60份、Al2O3 12～26份、Fe2O3 0～0.2份、CaO 12～26份、MgO 1～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～6份、ZnO 2～8份、B2O3 0～2份、BaO 1～5份；
按重量份计，所述高温熔块包括以下化学成分：
SiO2 46～50份、Al2O3 22～27份、CaO 15～20份、MgO 1～4份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 1～3份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份；
按重量份计，所述哑光透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 50～55份、Al2O3 13～17份、CaO 10～15份、MgO 2～4份、Na2O 1～3份、K2O 2～5份、ZnO 4～6份、B2O3 0～1份、BaO 5～8份；
按重量份计，所述低温透明熔块包括以下化学成分：
SiO2 57～65份、Al2O3 4～8份、CaO 7～12份、MgO 1～3份、Na2O 0～3份、K2O 2～4份、ZnO 11～16份、B2O3 0～1份、BaO 0～1份。
2.一种陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供陶瓷砖生坯；
将底釉施加到所述陶瓷砖生坯上，得到底釉层；
在所述底釉层上喷墨打印装饰图案，得到喷墨装饰层；
将权利要求1所述的稳色保护釉施加到所述喷墨装饰层上，烧成后，得到所述陶瓷砖。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述底釉包括以下化学成分：
SiO2 48～55份、Al2O3 15～22份、Fe2O3 0～1份、K2O 1～3份、Na2O 2～5份、CaO 2～8份、MgO 1～5份、ZrO2 4～15份、BaO 2～5份。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烧成前还包括干燥。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烧成温度为1100～1250℃，烧成时间为40～90min。
6.一种陶瓷砖，其特征在于，采用如权利要求2-5任一项所述的制备方法制备得到。
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