CN114890816A - 一种具有树叶面的瓷砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于瓷砖技术领域，本发明具体公开了一种具有树叶面的瓷砖及其制备方法，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，烧结而成；所述釉料由以下重量份原料制备而成：20~30份钙长石、12~20份钾长石、10~16份莹石尾矿、10~16石英砂、7~11份改性羟基磷灰石、5~9份煤矸石粉、3~6份氧化锆、1~5份烧结助剂、2~5份云母粉、1~3份重晶石粉、1~2份硼氢化钠、0.2~0.8份碳酸锶。本发明所述的瓷砖表面叶片纹理清晰，且具有良好的硬度，本发明通过将釉料施于坯体层，在釉面上放置树叶，通过烧结，得到了树叶面叶片纹理清晰，硬度良好的瓷砖。
Description
技术领域
本发明涉及建材技术领域，具体涉及一种具有树叶面的瓷砖及其制备方法。
背景技术
如今的瓷砖消费市场是个性化的产品市场，不仅仅是要满足客户对空间实用性、瓷砖性能的需求，更要满足越来越客户越来越个性化的追求。木叶盏又称“树叶盏”，木叶盏是将天然树叶浸水腐蚀脉络后沾釉贴在器物上烧制而成，如何将树叶纹理展现在瓷砖上成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种具有树叶面的瓷砖及其制备方法，所述的瓷砖表面叶片纹理清晰，且具有良好的硬度。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种具有树叶面的瓷砖，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下烧结而成；
所述釉料由以下重量份原料制备而成：20~30份钙长石、12~20份钾长石、10~16份莹石尾矿、10~16石英砂、7~11份改性羟基磷灰石、5~9份煤矸石粉、3~6份氧化锆、1~5份烧结助剂、2~5份云母粉、1~3份重晶石粉、1~2份硼氢化钠、0.2~0.8份碳酸锶。
本发明通过采取上述的釉料，通过将其施于坯体层，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下精准烧结，得到了树叶面叶片纹理清晰，硬度良好的瓷砖。
作为一种优选方案，所述釉料由以下重量份原料制备而成：20~26份钙长石、15~20份钾长石、12~16份莹石尾矿、10~15石英砂、8~11份改性羟基磷灰石、5~8份煤矸石粉、4~6份氧化锆、2~5份烧结助剂、2~4份云母粉、1.5~3份重晶石粉、1~1.5份硼氢化钠、0.2~0.6份碳酸锶。
作为一种优选方案，所述釉料由以下重量份原料制备而成：24.6份钙长石、18份钾长石、15份莹石尾矿、11石英砂、10份改性羟基磷灰石、6份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份烧结助剂、3份云母粉、2份重晶石粉、1.4份硼氢化钠、0.5份碳酸锶。
作为一种优选方案，所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将8~15重量份羟基磷灰石加入到30~50重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.1~0.6重量份硅烷偶联剂、4~10重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以200~800rpm转速搅拌2~8h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将2~6重量份氢氧化铷、2~6重量份氧化锌加入到20~30重量份硼酸水溶液中，再加入1~3重量份磷酸和0.5~2重量份N，N-二甲基乙酰胺，以200~800rpm转速搅拌1~4h，得到改性液；
S3、将2~6重量份改性液滴入2~6重量份羟基磷灰石处理液中，在65~80℃水浴下以200~600W超声处理20~50min，再加入0.1~0.6重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
羟基磷灰石本身具有一定的硬度，加入到配方体系中能够在一定程度上提高硬度，但是其对于硬度的提高程度有限。
通过将羟基磷灰石进行预处理，再将氢氧化铷、氧化锌加入到磷酸水溶液中，处理配制成改性液，通过改性液对羟基磷灰石进行改性，将其加入到配方体系中，能够显著提高硬度，是内部结构致密，改性后，其能够有效的促进玻璃相的析出，提高析晶活化能，从而提高硬度。
发明人发现，采取氢氧化铷、氧化锌联合改性羟基磷灰石能够显著提高硬度，且采取其他的物质替换氢氧化铷、氧化锌，改性效果会显著下降。
作为一种优选方案，所述硼酸水溶液质量浓度为2~10%。
作为一种优选方案，所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
作为一种优选方案，所述烧结助剂由0.5~3重量份硅酸三钙、1~4重量份粉煤灰、3~8重量份硅溶胶组成。
作为一种优选方案，所述烧结助剂由2重量份硅酸三钙、3重量份粉煤灰、5重量份硅溶胶组成。
采取上述的三元烧结助剂能够有效的降低烧结温度，降低气孔率，提高烧结致密性，提高硬度。
作为一种优选方案，所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：25~35份钙长石、18~25份钾长石、15~25份莹石尾矿、10~18份羟基磷灰石、5~10份煤矸石粉、2~6份氧化锆、2~5份云母粉、1~4份重晶石粉、1~2份硼氢化钠、0.2~1份碳酸锶。
本发明还提供了一种具有树叶面的瓷砖的制备方法，用于制备上述所述的具有树叶面的瓷砖，包括以下步骤：
S11、将坯体层所用原料加入到球磨机中球磨均匀，过100~400目筛，烘干，在80~90MPa下压制成型，在1350~1400℃下烧结60~120min，得到坯体层；
S12、将釉料施于坯体层形成釉面，所述施釉量为300~600 g/m2，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下烧结60~90min，冷却，磨边，即得具有树叶面的瓷砖。
本发明的有益效果：本发明所述的瓷砖表面叶片纹理清晰，且具有良好的硬度，本发明通过将釉料施于坯体层，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下精准烧结，得到了树叶面叶片纹理清晰，硬度良好的瓷砖。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除特别声明，所述的份均为重量份。
实施例1
一种具有树叶面的瓷砖，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，在1280℃下烧结而成；
所述釉料由以下重量份原料制备而成：24.6份钙长石、18份钾长石、15份莹石尾矿、11石英砂、10份改性羟基磷灰石、6份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份烧结助剂、3份云母粉、2份重晶石粉、1.4份硼氢化钠、0.5份碳酸锶。
本发明通过采取上述的釉料，通过将其施于坯体层，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下精准烧结，得到了树叶面叶片纹理清晰，硬度良好的瓷砖。
所述烧结助剂由2重量份硅酸三钙、3重量份粉煤灰、5重量份硅溶胶组成。
采取上述的三元烧结助剂能够有效的降低烧结温度，降低气孔率，提高烧结致密性，提高硬度。
所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将10重量份羟基磷灰石加入到33.7重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.3重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、6重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以600rpm转速搅拌4h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将4重量份氢氧化铷、4重量份氧化锌加入到29.5重量份质量浓度为8%的硼酸水溶液中，再加入1.5重量份磷酸和1重量份N，N-二甲基乙酰胺，以400rpm转速搅拌2h，得到改性液；
S3、将4重量份改性液滴入4重量份羟基磷灰石处理液中，在70℃水浴下以500W超声处理30min，再加入0.5重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
通过将羟基磷灰石进行预处理，再将氢氧化铷、氧化锌加入到磷酸水溶液中，处理配制成改性液，通过改性液对羟基磷灰石进行改性，将其加入到配方体系中，能够显著提高硬度，是内部结构致密，改性后，其能够有效的促进玻璃相的析出，提高析晶活化能，从而提高硬度。
所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：29.4份钙长石、20份钾长石、18份莹石尾矿、12份羟基磷灰石、7份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份云母粉、3份重晶石粉、1.5份硼氢化钠、0.6份碳酸锶。
所述具有树叶面的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
S11、将坯体层所用原料加入到球磨机中球磨均匀，过200目筛，烘干，在85MPa下压制成型，在1380℃下烧结100min，得到坯体层；
S12、将釉料施于坯体层形成釉面，所述施釉量为400 g/m2，在釉面上放置桑叶（桑叶选取长6~7cm、宽4~5cm的桑叶，每平分米放置1个桑叶），在1280℃下烧结70min，冷却，磨边，即得具有树叶面的瓷砖。
实施例2
一种具有树叶面的瓷砖，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，在1260℃下烧结而成；
所述釉料由以下重量份原料制备而成：28.5份钙长石、16份钾长石、16份莹石尾矿、10石英砂、7份改性羟基磷灰石、9份煤矸石粉、3份氧化锆、2份烧结助剂、5份云母粉、1份重晶石粉、2份硼氢化钠、0.5份碳酸锶。
所述烧结助剂由3重量份硅酸三钙、1重量份粉煤灰、6重量份硅溶胶组成。
所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将10重量份羟基磷灰石加入到31.9重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.1重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、9重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以600rpm转速搅拌4h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将3重量份氢氧化铷、3重量份氧化锌加入到21重量份质量浓度为5%的硼酸水溶液中，再加入2重量份磷酸和1重量份N，N-二甲基乙酰胺，以400rpm转速搅拌2h，得到改性液；
S3、将3重量份改性液滴入5重量份羟基磷灰石处理液中，在70℃水浴下以500W超声处理30min，再加入0.5重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：29.4份钙长石、20份钾长石、18份莹石尾矿、12份羟基磷灰石、7份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份云母粉、3份重晶石粉、1.5份硼氢化钠、0.6份碳酸锶。
所述具有树叶面的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
S11、将坯体层所用原料加入到球磨机中球磨均匀，过200目筛，烘干，在85MPa下压制成型，在1380℃下烧结100min，得到坯体层；
S12、将釉料施于坯体层形成釉面，所述施釉量为400 g/m2，在釉面上放置桑叶（桑叶选取长6~7cm、宽4~5cm的桑叶，每平分米放置1个桑叶），在1280℃下烧结70min，冷却，磨边，即得具有树叶面的瓷砖。
实施例3
一种具有树叶面的瓷砖，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，在1270℃下烧结而成；
所述釉料由以下重量份原料制备而成：25.2份钙长石、20份钾长石、10份莹石尾矿、16石英砂、10份改性羟基磷灰石、5份煤矸石粉、6份氧化锆、1份烧结助剂、2份云母粉、3份重晶石粉、1份硼氢化钠、0.8份碳酸锶。
所述烧结助剂由0.5重量份硅酸三钙、4重量份粉煤灰、5.5重量份硅溶胶组成。
所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将10重量份羟基磷灰石加入到35.4重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.6重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、4重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以600rpm转速搅拌4h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将2.5重量份氢氧化铷、5.5重量份氧化锌加入到20重量份硼酸水溶液中，再加入3重量份磷酸和0.5重量份N，N-二甲基乙酰胺，以400rpm转速搅拌2h，得到改性液；
S3、将4重量份改性液滴入4重量份羟基磷灰石处理液中，在70℃水浴下以500W超声处理30min，再加入0.5重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：29.4份钙长石、20份钾长石、18份莹石尾矿、12份羟基磷灰石、7份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份云母粉、3份重晶石粉、1.5份硼氢化钠、0.6份碳酸锶。
所述具有树叶面的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
S11、将坯体层所用原料加入到球磨机中球磨均匀，过200目筛，烘干，在85MPa下压制成型，在1380℃下烧结100min，得到坯体层；
S12、将釉料施于坯体层形成釉面，所述施釉量为400 g/m2，在釉面上放置桑叶（桑叶选取长6~7cm、宽4~5cm的桑叶，每平分米放置1个桑叶），在1280℃下烧结70min，冷却，磨边，即得具有树叶面的瓷砖。
对比例1
对比例1与对比例1所述的烧结助剂不同于实施例1，其他都相同。
对比例1所述的烧结助剂为单一的硅酸三钙。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2所述的烧结助剂不同于实施例1，其他都相同。
对比例2所述的烧结助剂为单一的粉煤灰。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3所述的烧结助剂不同于实施例1，其他都相同。
对比例3所述的烧结助剂为单一的硅溶胶。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4不含有所述的改性羟基磷灰石，其他都相同。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5采用羟基磷灰石替换改性羟基磷灰石，其他都相同。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例6所述的改性羟基磷灰石的制备方法不同于实施例1，其他都相同。
在本对比例中，直接将羟基磷灰石处理液干燥得到改性羟基磷灰石。
所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将10重量份羟基磷灰石加入到33.7重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.3重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、6重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以600rpm转速搅拌4h，得到羟基磷灰石处理液，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
对比例7
对比例7与实施例1不同之处在于，对比例7所述的改性羟基磷灰石的制备方法不同于实施例1，其他都相同。
在对比例中，采取等量的二氧化钛替换所述的氢氧化铷、氧化锌。
所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将10重量份羟基磷灰石加入到33.7重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.3重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、6重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以600rpm转速搅拌4h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将8重量份二氧化钛加入到29.5重量份质量浓度为8%的硼酸水溶液中，再加入1.5重量份磷酸和1重量份N，N-二甲基乙酰胺，以400rpm转速搅拌2h，得到改性液；
S3、将4重量份改性液滴入4重量份羟基磷灰石处理液中，在70℃水浴下以500W超声处理30min，再加入0.5重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1. 对实施例1~3、对比例1~8所述的树叶面的树叶纹理进行评价，并测试硬度。
表1 测试结果
从表1中可看出，本发明所述的瓷砖具有良好的硬度，且表面具有叶片纹理清晰。
对比实施例1与对比例1~3可知，所述的烧结助剂能够显著的提高烧结过后的硬度，使其呈现出叶片纹理，且所述的烧结助剂采用本发明所述的三元烧结助剂才能更好的提高硬度，使其呈现出叶片纹理，若采用其他烧结助剂，效果会显著下降。
对比实施例1与对比例4~6可知，所述的改性羟基磷灰石能够显著提高硬度，且不同的改性方法制备得到的改性羟基磷灰石对于硬度的提高是不同的，采取本发明所述的改性羟基磷灰石的制备方法制备得到的改性羟基磷灰石相比于其他方法制备的能够更加显著的提高硬度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有树叶面的瓷砖，其特征在于，至下而上包括坯体层、树叶面，所述树叶面通过在坯体层施釉料形成釉面，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下烧结而成；
所述釉料由以下重量份原料制备而成：20~30份钙长石、12~20份钾长石、10~16份莹石尾矿、10~16石英砂、7~11份改性羟基磷灰石、5~9份煤矸石粉、3~6份氧化锆、1~5份烧结助剂、2~5份云母粉、1~3份重晶石粉、1~2份硼氢化钠、0.2~0.8份碳酸锶。
2.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述釉料由以下重量份原料制备而成：20~26份钙长石、15~20份钾长石、12~16份莹石尾矿、10~15石英砂、8~11份改性羟基磷灰石、5~8份煤矸石粉、4~6份氧化锆、2~5份烧结助剂、2~4份云母粉、1.5~3份重晶石粉、1~1.5份硼氢化钠、0.2~0.6份碳酸锶。
3.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述釉料由以下重量份原料制备而成：24.6份钙长石、18份钾长石、15份莹石尾矿、11石英砂、10份改性羟基磷灰石、6份煤矸石粉、4.5份氧化锆、4份烧结助剂、3份云母粉、2份重晶石粉、1.4份硼氢化钠、0.5份碳酸锶。
4.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述改性羟基磷灰石的制备方法为：
S1、将8~15重量份羟基磷灰石加入到30~50重量份去离子水中，分散均匀，再加入0.1~0.6重量份硅烷偶联剂、4~10重量份三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以200~800rpm转速搅拌2~8h，得到羟基磷灰石处理液；
S2、将2~6重量份氢氧化铷、2~6重量份氧化锌加入到20~30重量份硼酸水溶液中，再加入1~3重量份磷酸和0.5~2重量份N，N-二甲基乙酰胺，以200~800rpm转速搅拌1~4h，得到改性液；
S3、将2~6重量份改性液滴入2~6重量份羟基磷灰石处理液中，在65~80℃水浴下以200~600W超声处理20~50min，再加入0.1~0.6重量份醋酸钙，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性羟基磷灰石。
5.根据权利要求4所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述硼酸水溶液质量浓度为2~10%。
6.根据权利要求4所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述烧结助剂由0.5~3重量份硅酸三钙、1~4重量份粉煤灰、3~8重量份硅溶胶组成。
8.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述烧结助剂由2重量份硅酸三钙、3重量份粉煤灰、5重量份硅溶胶组成。
9.根据权利要求1所述的具有树叶面的瓷砖，其特征在于，所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：25~35份钙长石、18~25份钾长石、15~25份莹石尾矿、10~18份羟基磷灰石、5~10份煤矸石粉、2~6份氧化锆、2~5份云母粉、1~4份重晶石粉、1~2份硼氢化钠、0.2~1份碳酸锶。
10.一种具有树叶面的瓷砖的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1~9任一所述的具有树叶面的瓷砖，包括以下步骤：
S11、将坯体层所用原料加入到球磨机中球磨均匀，过100~400目筛，烘干，在80~90MPa下压制成型，在1350~1400℃下烧结60~120min，得到坯体层；
S12、将釉料施于坯体层形成釉面，所述施釉量为300~600 g/m2，在釉面上放置树叶，在1260~1280℃下烧结60~90min，冷却，磨边，即得具有树叶面的瓷砖。
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