CN114920457B - 高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法 - Google Patents

高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;高白底釉按重量份:钾长石8~12份、钠长石22~28份、超细刚玉粉30~36份、白云石5~10份、硅灰石5~8份、烧滑石6~10份、高岭土4~8份、霞石2~7份;高白底釉指的是白度较高能达到68度以上,且有利促进透明釉层晶体形成的釉料,利用氧化铝来调整白度,并能达到烧熟状态;耐磨透明釉按重量份:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF‑01熔块15~20份;DF‑02熔块25~35份;超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下。

Description

高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷技术领域,特别涉及一种高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法。
背景技术
近年来,随着黑白灰色系为主的装饰风格兴起,各大陶企纷纷推出不同品类黑白色系的陶瓷砖,由于全抛釉砖集仿古砖与抛光砖优点于一体,既有仿古砖色彩丰富的图案,又有抛光砖光滑亮洁的釉面,两种不同类型瓷砖产品特点相糅合,完美实现了瓷砖的装饰性能和实用性,特别是白色系的全抛釉产品,整体铺贴应用时给人一种清新脱俗、典雅大方的视觉效果,因此受到消费者的青睐,成为建陶市场的主流产品。然而白色系全抛釉瓷砖在生产应用过程中存在一些不足,影响装饰应用范围。
1.釉面白度不够,增白后放射性大。硅酸锆是陶瓷行业必不可少的原料之一,在釉料中起到乳浊增白作用,目前建陶市场上的白色系产品基本采用在底釉配方中增加硅酸锆含量来提升釉面白度的工艺,但是硅酸锆含有镭、钍、铀等放射性元素,大量使用导致产品放射性增大,容易使产品超出GB6566~2010《建筑材料放射性核素限量》标准指标,同时由于硅酸锆价格昂贵,大量硅酸锆的应用会增加产品的生产成本,不利于陶企产品生产。
2.耐磨性能较差,图案清晰度受影响。目前全抛釉陶瓷砖存在表面釉层不耐磨、易产生划痕(维氏硬度普遍低于600HV0.5)等问题,为此行业技术人员在其釉面耐磨方面作何很多研究改进。
CN105272375B公开了一种耐磨高硬度的金刚釉、制备方法和应用,它的目的是提供一种耐磨高硬度的金刚釉、制备方法和应用,旨在解决现有的全抛釉产品耐磨性差和硬度低的问题。该技术方案:该耐磨高硬度的金刚釉,按照质量百分比计,其釉料配方包括:高岭土5~15%、红柱石5~10%、钾长石5~10%、白榴石5~12%、钙铝榴石1~3%、霞石10~18%、锂辉石5~15%、硅灰石2~8%、石英3~7%、锆英砂5~10%、白刚玉5~10%、白云石1~3%、煅烧白滑石1~3%、氧化锌0.1~0.5%、添加剂0.5~3%。
CN106966598B公开了一种低温高硬度高耐磨全抛釉及其制备方法,它的目的是提供一种原料易得、价格低廉、可实现超低温烧结、并可保证产品性能指标的低温高硬度高耐磨全抛釉。本发明的另一目的在于提供上述低温高硬度高耐磨全抛釉的制备方法,通过降低烧成温度,实现节能降耗的目的,并大大减少CO2废气的排放,以利于保护大气环境,促进行业生产的可持续性发展。该技术方案:低温高硬度高耐磨全抛釉,其特征在于:包括基料和外加剂;所述基料的原料组成为:钠长石15~25wt%、钾长石8~16wt%、高岭土6~10wt%、烧滑石5~8wt%、白云石5~10wt%、碳酸钡4~12wt%、烧氧化锌3~5wt%、透明熔块4~20wt%、高温熔块16~28wt%、石英5~18wt%、氧化铝微粉7~15wt%;所述外加剂为有机硅纳米溶液或白炭黑,其用量为基料的15~20wt%。制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将所述基料的原料组成按照配比加入球磨机内进行球磨混合,然后在混合浆料中按照配比加入所述外加剂,充分搅拌均匀、陈腐,得到面釉料;(2)砖坯料依次进行球磨、过筛、除铁、造粒、压制成型,经干燥、喷水施底釉、印花或喷墨加彩后,淋面釉;(3)在烧成温度为1120~1180℃下烧制,然后抛釉,即得到低温高硬度高耐磨全抛釉产品。
上述技术方案通过在釉料配方中加入氧化铝、刚玉等耐磨高硬度材料或促使釉层表面析出晶体两种方式来改善全抛釉陶瓷砖的表面硬度,这其中又以表面析晶为主,加入耐磨高硬度材料为辅,这些技术的应用可促进釉层表面析出硬度高的晶体,釉面维氏硬度达到665HV0.5以上,虽然比普通全抛釉的釉面维氏硬度提高了5~10%,但是上述方案会降低釉层的透明度,使装饰图案清晰度变差,这是因为釉面要析晶釉层就要有足够的厚度,而所析晶体的折射率普遍较高,所以通过表面析晶的方式会明显影响产品透明度。
3.瓷砖平整度难控制。应用该类型的釉料制备的全抛釉产品其釉层膨胀系数小于瓷砖坯体,釉层受到的内应力较大,釉层加厚后烧成时瓷砖凸变形增大,导致生产不容易控制,难以保证产品质量的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种不含锆原料,通过超细刚玉粉对釉面进行增白,生产成本低并保证产品性能指标的高白底釉,同时提供一种具有较高维氏硬度和耐磨性,且透明度好的耐磨透明釉。本发明的另一目的是提供一种过高白底釉复合耐磨透明釉应用装饰,在烧成后釉面白度较高,透明度好,且抛光前后釉表层耐磨性能下降幅度小,硬度高的高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖及制备方法。
本发明的第一技术解决方案是高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特殊之处在于,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉按重量份由以下组份组成:钾长石8~12份、钠长石22~28份、超细刚玉粉30~36份、白云石5~10份、硅灰石5~8份、烧滑石6~10份、高岭土4~8份、霞石2~7份;
所述高白底釉指的是白度较高能达到68度以上,且有利促进透明釉层晶体形成的釉料,利用氧化铝来调整白度,并能达到烧熟状态;
所述耐磨透明釉按重量份由以下组份组成:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF-01熔块15~20份;DF-02熔块25~35份;所述超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下。
作为优选:所述高白底釉按重量份进一步由以下组份组成:钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;或者,钾长石10份、钠长石27份、超细刚玉粉31份、白云石9份、硅灰石8份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石3份;
所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下组份组成:氧化锌3份、钾长石8份、钠长石25份、超细刚玉粉2份、方解石6份、硅灰石3份、高岭土5份、DF-01熔块18份、DF-02熔块30份;
或者,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块20份;DF-02熔块28份;
或者,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块15份;DF-02熔块33份。
作为优选:所述DF-01熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量0.05、SiO249.38、AL2O3 25.41、Fe2O3 0.09、CaO 18.02、MgO 2.04、K2O 2.51、Na2O 0.81、ZnO 1.60、ZrO2 0.05、TiO2 0.01、B2O3 0.1、BaO 0.02。
作为优选:所述DF-02熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量I.L0.06、SiO261.91、AL2O3 14.66、Fe2O3 0.05、CaO 20.56、MgO 2.18、K2O 0.28、Na2O 0.18、ZnO 0.01、ZrO2 0.04、TiO2 0.01、B2O3 0.01、BaO 0.05。
本发明的第二技术解决方案是所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特殊之处在于,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量4.2~5.5、SiO238~43、AL2O3 39~44、Fe2O3 0.1~0.2、CaO 4~6、MgO 3.8~4.8、K2O 1.0~1.5、Na2O 3.5~4.0,所述高白底釉采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行施釉,施釉参数为:比重1.52~1.80,釉浆流速15~30s,施釉量450~620g/m2
所述耐磨透明釉是指有利促进晶体形成的釉料,包括钙长石析晶釉,化学成分为SiO2、Al2O3、CaO且SiO2+Al2O3+CaO的占比在90%左右;所析晶体的折射率在1.8以下,浅色陶瓷产品可根据需要,将一部分氧化铝置换成超细刚玉粉;所析晶体的莫氏硬度≥5级,所述耐磨透明釉采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行施釉,施釉参数为:比重1.75~1.80,釉浆流速为25~30s,施釉量为380~450g/m2
作为优选:所述高白底釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量4.42、SiO239.57、AL2O3 42.19、Fe2O3 0.15、CaO 4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
或者,烧失量5.36、SiO2 39.57、AL2O3 40.27、Fe2O3 0.19、CaO 5.07、MgO 4.49、K2O1.32、Na2O 3.73。
作为优选:所述耐磨透明釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量3~4、SiO2 50~60、AL2O3 16~20、Fe2O3 0.1~0.15、CaO 12~14、MgO 1~1.5、K2O 1.3~1.8、Na2O 3~4、ZnO 3~4、ZrO2 0.01~0.02、TiO2 0.01~0.02、B2O3 0.01~0.04、BaO 0.01~0.04。
作为优选:所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量3.26、SiO2 54.67、AL2O3 18.78、Fe2O3 0.13、CaO 13.8、MgO 1.13、K2O 1.57、Na2O 3.26、ZnO3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
或者,烧失量3.38、SiO2 54.42、AL2O3 18.99、Fe2O3 0.15、CaO 13.75、MgO 1.09、K2O 1.61、Na2O 3.21、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
或者,烧失量3.40、SiO2 55.04、AL2O3 18.45、Fe2O3 0.14、CaO 13.88、MgO 1.10、K2O 1.50、Na2O 3.18、ZnO 3.25、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02。
本发明的第三技术解决方案是所述耐磨透明釉的制备方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
⑴超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下;
⑵按照预设将耐磨透明釉配方中的各原料重量份数配比加入球磨机内,并加入适量的羧甲基纤维素(CMC)、三聚磷酸钠,充分球磨搅拌均匀;
⑶过筛陈腐,得到耐磨透明釉料。
本发明的第四技术解决方案是所述耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成所需规格平面坯体;
⑵坯体干燥:采用3~5层辊道窑进行坯体干燥,干燥温度160~180℃,干燥时间60~80min,经干燥后的坯体强度1.6~2.0MPa,干燥坯体含水率<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力12~18bar,喷水量45~75g/m2
⑷施高白底釉:采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行布施高白底釉,其工艺参数:釉浆比重1.52~1.80,釉浆流速15~30s,施釉量450~620g/m2
⑸釉线干燥:择一或混合使用电红外干燥、燃气红外干燥、微波干燥、卧式干燥的方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:择一或组合选用丝网、胶辊、喷墨打印的方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺系统判断釉线是否干燥;是,则返回步骤⑸;否,则走入下一步骤;
⑻施耐磨透明釉:采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行布施耐磨透明釉,其工艺参数:釉浆比重1.75~1.80,釉浆流速25~30s,施釉量380~450g/m2
⑼烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度1190~1220℃,所述烧成温度是指陶瓷烧结所需最高温度,烧成周期65~125min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
⑴本发明中,由于超细刚玉粉的粒径较小,在烧结过程中反应更充分,相比普通的刚玉粉可降低烧结温度100~200度,大量超细刚玉粉的加入可促进烧成活性,改善陶瓷的烧结性能,提高陶瓷的强度和硬度。同时,超细刚玉粉(主成分为α~Al2O3)具有很好的遮盖能力,在配方中加入超细刚玉粉能够有效提高底釉的白度,复合耐磨透明釉可促进透明釉的析晶,在透明釉层形成较多的晶体,从而提升了产品的硬度及磨损体积。另外,在透明釉料中加入少量的超细刚玉粉对产品透明度的影响可忽略不计,有利于提升釉面的硬度和耐磨性。
⑵本发明采用无锆高铝增白的方式,在底釉中引入超细刚玉粉来增加配方中的铝含量,提高底釉层和透明釉层的白度,使全抛釉陶瓷砖在加入少量氧化锆的情况下白度达到65°以上;同时由于超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下,在烧制的过程中反应充分处于烧熟状态,可有效降低烧成温度,生产成本低,节能降耗效果明显。
⑶本发明通过在耐磨透明釉料中加入部分熔块,增加了釉料的透明度,提升了产品图案的清晰度,同时复合结合高白底釉应用,扩大透明釉的熔融烧成范围,促进透明釉层析出较多的高硬耐磨晶体,加强玻璃熔体的网络,从而显著提高了全抛釉陶瓷砖维氏硬度、耐磨性及磨损体积,改善了通过析晶提高全抛釉硬度工艺存在的全抛釉产品表层抛光后大量晶体消失、耐磨下降幅度大的问题,满足更高硬度和耐磨性的全抛釉陶瓷砖的市场需求。
⑷通过调整透明釉料配方中两种熔块比例来适用窑炉烧成制度,使本发明提供的耐磨全抛釉陶瓷砖在烧制时可与普通全抛釉共享生产平台,不必为保证砖型而特意调整烧成窑炉参数,降低了生产控制难度,从而保证了产品质量的稳定性。
附图说明
图1是本发明高白底釉烧结后釉面SEM图;
图2是本发明高白底釉烧结后釉面EDS分析图谱图;
图3是本发明耐磨全抛釉陶瓷砖釉面XRD图;
图4是本发明耐磨全抛釉陶瓷砖釉面腐蚀后SEM图;
图5是本发明耐磨全抛釉陶瓷砖抛光前釉面SEM图;
图6是本发明耐磨全抛釉陶瓷砖抛光后釉面SEM图;
图7是本发明耐磨全抛釉陶瓷砖制备过程的控制流程图。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述:请参阅图1所示,
【实施例1】
高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉按重量份由以下组份组成:钾长石8~12份、钠长石22~28份、超细刚玉粉30~36份、白云石5~10份、硅灰石5~8份、烧滑石6~10份、高岭土4~8份、霞石2~7份;
所述高白底釉指的是白度较高能达到68度以上,且有利促进透明釉层晶体形成的釉料,利用氧化铝来调整白度,并能达到烧熟状态;
所述耐磨透明釉按重量份由以下组份组成:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF-01熔块15~20份;DF-02熔块25~35份;所述超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下。
本实施例中,所述高白底釉按重量份进一步由以下组份组成:钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;或者,钾长石10份、钠长石27份、超细刚玉粉31份、白云石9份、硅灰石8份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石3份;
所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下组份组成:氧化锌3份、钾长石8份、钠长石25份、超细刚玉粉2份、方解石6份、硅灰石3份、高岭土5份、DF-01熔块18份、DF-02熔块30份;
另一实施例中,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块20份;DF-02熔块28份;
再一实施例中,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块15份;DF-02熔块33份。
本实施例中,所述DF-01熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量0.05、SiO249.38、AL2O3 25.41、Fe2O3 0.09、CaO 18.02、MgO 2.04、K2O 2.51、Na2O 0.81、ZnO 1.60、ZrO2 0.05、TiO2 0.01、B2O3 0.1、BaO 0.02。
本实施例中,所述DF-02熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量I.L 0.06、SiO2 61.91、AL2O3 14.66、Fe2O3 0.05、CaO 20.56、MgO 2.18、K2O 0.28、Na2O 0.18、ZnO0.01、ZrO2 0.04、TiO2 0.01、B2O3 0.01、BaO 0.05。
图1是高白底釉烧结后釉面SEM图;烧结后的底釉层存在较多片状的晶相物质(白色部分),这些物质对坯体底色和瑕疵进行遮盖,不仅提升了底釉白度,同时由于超细刚玉粉的莫氏硬度为9,烧结熔融后形成高硬度的晶体,明显改善釉面硬度和耐磨性能,有利于促进透明釉层表面析晶。
图2是高白底釉烧结后釉面EDS分析图谱图;从中可看出高白底釉的主成分为SiO2、AL2O3、CaO等,有效的增加釉层玻璃网络结构,赋予釉面的高硬度和耐磨性,降低釉料的膨胀系数,促进坯釉结合。
【实施例2】
高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量4.2~5.5、SiO238~43、AL2O3 39~44、Fe2O3 0.1~0.2、CaO 4~6、MgO 3.8~4.8、K2O 1.0~1.5、Na2O 3.5~4.0,所述高白底釉采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行施釉,施釉参数为:比重1.52~1.80,釉浆流速15~30s,施釉量450~620g/m2
所述耐磨透明釉是指有利促进晶体形成的釉料,包括钙长石析晶釉,化学成分为SiO2、Al2O3、CaO且SiO2+Al2O3+CaO的占比在90%左右;所析晶体的折射率在1.8以下,浅色陶瓷产品可根据需要,将一部分氧化铝置换成超细刚玉粉;所析晶体的莫氏硬度≥5级,所述耐磨透明釉采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行施釉,施釉参数为:比重1.75~1.80,釉浆流速为25~30s,施釉量为380~450g/m2
本实施例中,所述高白底釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量4.42、SiO2 39.57、AL2O3 42.19、Fe2O3 0.15、CaO 4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
另一实施例中,烧失量5.36、SiO2 39.57、AL2O3 40.27、Fe2O3 0.19、CaO 5.07、MgO4.49、K2O 1.32、Na2O 3.73。
本实施例中,所述耐磨透明釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量3~4、SiO250~60、AL2O3 16~20、Fe2O3 0.1~0.15、CaO 12~14、MgO 1~1.5、K2O 1.3~1.8、Na2O 3~4、ZnO 3~4、ZrO2 0.01~0.02、TiO2 0.01~0.02、B2O3 0.01~0.04、BaO 0.01~0.04。
本实施例中,所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量3.26、SiO2 54.67、AL2O3 18.78、Fe2O3 0.13、CaO 13.8、MgO 1.13、K2O 1.57、Na2O 3.26、ZnO3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
或者,烧失量3.38、SiO2 54.42、AL2O3 18.99、Fe2O3 0.15、CaO 13.75、MgO 1.09、K2O 1.61、Na2O 3.21、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
另一实施例中,烧失量3.40、SiO2 55.04、AL2O3 18.45、Fe2O3 0.14、CaO 13.88、MgO1.10、K2O 1.50、Na2O 3.18、ZnO 3.25、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02。
图3是耐磨全抛釉陶瓷砖釉面XRD图;烧成后的耐磨全抛釉釉面形成了一定数量的以钙长石为主的晶体,钙长石莫氏硬度为6~6.5,作为一种耐磨介质,其折射率在1.525~1.535之间,与陶瓷釉(1.50~1.55)玻璃相折射率非常接近,不影响釉面的光学性能,使产品具有较好的透明度,此外钙长石晶体的存在,一方面减少了玻璃相的含量;另一方面其硬度远远大于普通玻璃相的硬度(硬度一般为3~4级),因此以钙长石为主的晶相存在,使产品的表面维氏硬度和耐磨性能得到明显提升。
【实施例3】
所述耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成规格为800×800mm、厚度9mm的平面坯体;
⑵坯体干燥:采用5层辊道窑进行坯体干燥,干燥最高温度为168℃,干燥时间为63min,经干燥后的坯体强度为1.8MPa,干燥坯体含水率为<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力15bar,喷水量为50g/m2
⑷施底釉:采用钟罩淋釉器进行布施高白底釉,高白底釉的釉浆比重为1.79,釉浆流速为25s,施釉量为600g/m2;高白底釉的原料组成包括:以重量份计,钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;高白底釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量4.42、SiO2 39.57、AL2O3 42.19、Fe2O3 0.15、CaO4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
⑸釉线干燥:选择卧式干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:采用胶辊印刷方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺施透明釉:采用钟罩淋釉器进行淋施高耐磨透明釉,高耐磨透明釉的釉浆比重为1.78,釉浆流速为26s,施釉量为430g/m2;高耐磨透明釉的原料组成包括:以重量份计,氧化锌3份、钾长石8份、钠长石25份、超细刚玉粉2份、方解石6份、硅灰石3份、高岭土5份、DF-01熔块18份、DF-02熔块30份;高耐磨透明釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量3.26、SiO2 54.67、AL2O3 18.78、Fe2O3 0.13、CaO 13.8、MgO 1.13、K2O 1.57、Na2O 3.26、ZnO3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
⑻烧成抛光:施釉透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度为1213℃,烧成周期为66min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
图4是耐磨全抛釉陶瓷砖釉面腐蚀后SEM图;由图的SEM形貌可见,产品气孔较少,釉面致密,图中的针状物质为钙长石晶体,且晶体发育良好,它均匀的分布在产品釉面,起到改善釉面维氏硬度和耐磨性能的作用。
图5是耐磨全抛釉陶瓷砖抛光前釉面SEM图,图6是耐磨全抛釉陶瓷砖抛光后釉面SEM图;可以看出抛光前釉面形成大量针状的钙长石晶体,抛光后釉面依然存在较多的晶体,这些晶体为釉面提供了较高的硬度和良好的耐磨性能,有效改善全抛釉表层抛光后大量晶体消失、耐磨下降幅度大问题,提高了产品釉面耐磨及硬度的稳定性。
【实施例4】
所述耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成规格为600×1200mm、厚度10mm的平面坯体;
⑵坯体干燥:采用3层辊道窑进行坯体干燥,干燥最高温度为175℃,干燥时间为78min,经干燥后的坯体强度为1.8MPa,干燥坯体含水率为<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力17bar,喷水量为72g/m2
⑷施底釉:采用钟罩淋釉器进行布施高白底釉,高白底釉的釉浆比重为1.78,釉浆流速为27s,施釉量为580g/m2;高白底釉的原料组成包括:以重量份计,钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;高白底釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量4.42、SiO2 39.57、AL2O3 42.19、Fe2O3 0.15、CaO4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
⑸釉线干燥:选择燃气红外干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:采用喷墨打印方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺釉线干燥:选择卧式干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑻施透明釉:采用直线淋釉器进行淋施耐磨透明釉,耐磨透明釉的釉浆比重为1.77,釉浆流速为27s,施釉量为420g/m2;耐磨透明釉的原料组成包括:以重量份计,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF~01熔块20份;DF~02熔块28份;耐磨透明釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量3.38、SiO254.42、AL2O3 18.99、Fe2O3 0.15、CaO 13.75、MgO 1.09、K2O 1.61、Na2O 3.21、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
(9)烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度为1209℃,烧成周期为72min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
【实施例5】
所述耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成规格为600×1200mm、厚度10mm的平面坯体;
⑵坯体干燥:采用3层辊道窑进行坯体干燥,干燥最高温度为177℃,干燥时间为73min,经干燥后的坯体强度为1.9MPa,干燥坯体含水率为<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力15bar,喷水量为68g/m2
⑷施底釉:采用钟罩淋釉器进行布施高白底釉,高白底釉的釉浆比重为1.78,釉浆流速为26s,施釉量为580g/m2;高白底釉的原料组成包括:以重量份计,钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;高白底釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量4.42、SiO2 39.57、AL2O3 42.19、Fe2O3 0.15、CaO4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
⑸釉线干燥:选择燃气红外干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:采用喷墨打印方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺釉线干燥:选择卧式干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑻施透明釉:采用钟罩淋釉器进行淋施耐磨透明釉,耐磨透明釉的釉浆比重为1.78,釉浆流速为28s,施釉量为420g/m2;耐磨透明釉的原料组成包括:以重量份计,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF~01熔块15份;DF~02熔块33份;耐磨透明釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量3.40、SiO255.04、AL2O3 18.45、Fe2O3 0.14、CaO 13.88、MgO 1.10、K2O 1.50、Na2O 3.18、ZnO 3.25、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
⑼烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度为1203℃,烧成周期为78min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
【实施例6】
所述耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成规格为1200×2600mm、厚度6mm的平面坯体;
⑵坯体干燥:采用3层辊道窑进行坯体干燥,干燥最高温度为178℃,干燥时间为72min,经干燥后的坯体强度为2.0MPa,干燥坯体含水率为<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力14bar,喷水量为48g/m2
⑷施底釉:采用喷釉柜进行喷施高白底釉,高白底釉的釉浆比重为1.55,釉浆流速为17s,施釉量为480g/m2;高白底釉的原料组成包括:以重量份计,钾长石10份、钠长石27份、超细刚玉粉31份、白云石9份、硅灰石8份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石3份;高白底釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量5.36、SiO2 39.57、AL2O3 40.27、Fe2O3 0.19、CaO 5.07、MgO 4.49、K2O 1.32、Na2O 3.73;
⑸釉线干燥:选择电红外干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:采用胶辊、喷墨打印组合方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺釉线干燥:选择电红外干燥方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑻施透明釉:采用钟罩淋釉器进行淋施耐磨透明釉,耐磨透明釉的釉浆比重为1.79,釉浆流速为26s,施釉量为380g/m2;耐磨透明釉的原料组成包括:以重量份计,氧化锌3份、钾长石8份、钠长石25份、超细刚玉粉2份、方解石6份、硅灰石3份、高岭土5份、DF-01熔块18份、DF-02熔块30份;耐磨透明釉的化学组成包括:以重量份计,烧失量3.26、SiO254.67、AL2O3 18.78、Fe2O3 0.13、CaO 13.8、MgO 1.13、K2O 1.57、Na2O 3.26、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02;
⑼烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度为1195℃,烧成周期为123min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
【实施例7】
耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成所需规格平面坯体;
⑵坯体干燥:采用4层辊道窑进行坯体干燥,干燥温度160℃,干燥时间60min,经干燥后的坯体强度1.6MPa,干燥坯体含水率<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力12bar,喷水量45g/m2
⑷施高白底釉:采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行布施高白底釉,其工艺参数釉浆比重1.52,釉浆流速15s,施釉量450g/m2
⑸釉线干燥:择一或混合使用电红外干燥、燃气红外干燥、微波干燥、卧式干燥的方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:择一或组合选用丝网、胶辊、喷墨打印的方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺系统判断釉线是否干燥;是,则返回步骤⑸;否,则走入下一步骤;
⑻施耐磨透明釉:采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行布施耐磨透明釉,其工艺参数釉浆比重1.75,釉浆流速25s,施釉量380g/m2
⑼烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度1190℃,所述烧成温度是指陶瓷烧结所需最高温度,烧成周期65min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
【实施例8】
耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成所需规格平面坯体;
⑵坯体干燥:采用4层辊道窑进行坯体干燥,干燥温度180℃,干燥时间80min,经干燥后的坯体强度2.0MPa,干燥坯体含水率<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力18bar,喷水量75g/m2
⑷施高白底釉:采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行布施高白底釉,其工艺参数釉浆比重1.80,釉浆流速30s,施釉量620g/m2
⑸釉线干燥:择一或混合使用电红外干燥、燃气红外干燥、微波干燥、卧式干燥的方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:择一或组合选用丝网、胶辊、喷墨打印的方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺系统判断釉线是否干燥;是,则返回步骤⑸;否,则走入下一步骤;
⑻施耐磨透明釉:采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行布施耐磨透明釉,其工艺参数釉浆比重1.80,釉浆流速30s,施釉量450g/m2
⑼烧成抛光:施有透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度1220℃,所述烧成温度是指陶瓷烧结所需最高温度,烧成周期65~125min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
对实施例1~6提供的全抛釉陶瓷砖进行硬度、耐磨性指标(耐磨性指标按照《GB/T3810.7--2016/ISO 10545-7:1996》标准测定)和釉面白度(釉面白度采用WSB-1型号便携式白度仪)检测,其具体检测结果如下表所示:
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉按重量份由以下组份组成:钾长石8~12份、钠长石22~28份、超细刚玉粉30~36份、白云石5~10份、硅灰石5~8份、烧滑石6~10份、高岭土4~8份、霞石2~7份;
所述高白底釉指的是白度较高能达到68度以上,且有利促进透明釉层晶体形成的釉料,利用氧化铝来调整白度,并能达到烧熟状态;
所述耐磨透明釉按重量份由以下组份组成:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF-01熔块15~20份;DF-02熔块25~35份;
所述DF-01熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量0.05、SiO2 49.38、Al2O3 25.41、Fe2O3 0.09、CaO 18.02、MgO 2.04、K2O 2.51、Na2O 0.81、ZnO 1.60、ZrO2 0.05、TiO2 0.01、B2O3 0.1、BaO 0.02;
所述DF-02熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量I.L 0.06、SiO261.91、Al2O314.66、Fe2O3 0.05、CaO 20.56、MgO 2.18、K2O 0.28、Na2O 0.18、ZnO 0.01、ZrO2 0.04、TiO2 0.01、B2O3 0.01、BaO 0.05;
所述超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下。
2.根据权利要求1所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,所述高白底釉按重量份进一步由以下组份组成:钾长石10份、钠长石25份、超细刚玉粉33份、白云石7份、硅灰石6份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石5份;或者,钾长石10份、钠长石27份、超细刚玉粉31份、白云石9份、硅灰石8份、烧滑石8份、高岭土6份、霞石3份;
所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下组份组成:氧化锌3份、钾长石8份、钠长石25份、超细刚玉粉2份、方解石6份、硅灰石3份、高岭土5份、DF-01熔块18份、DF-02熔块30份;
或者,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块20份;DF-02熔块28份;
或者,氧化锌3份;钾长石8份;钠长石25份;超细刚玉粉2份;方解石6份;硅灰石3份;高岭土5份;DF-01熔块15份;DF-02熔块33份。
3.一种高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,由坯体层、高白底釉层、图案装饰层、耐磨透明釉层构成;
所述高白底釉按重量份由以下组份组成:钾长石8~12份、钠长石22~28份、超细刚玉粉30~36份、白云石5~10份、硅灰石5~8份、烧滑石6~10份、高岭土4~8份、霞石2~7份;
所述高白底釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量4.2~5.5、SiO2 38~43、Al2O339~44、Fe2O3 0.1~0.2、CaO 4~6、MgO 3.8~4.8、K2O 1.0~1.5、Na2O 3.5~4.0,所述高白底釉采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行施釉,施釉参数为:比重1.52~1.80,釉浆流速15~30s,施釉量450~620g/m2
所述耐磨透明釉按重量份由以下组份组成:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF-01熔块15~20份;DF-02熔块25~35份;所述超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下;
所述DF-01熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量0.05、SiO2 49.38、Al2O3 25.41、Fe2O3 0.09、CaO 18.02、MgO 2.04、K2O 2.51、Na2O 0.81、ZnO 1.60、ZrO2 0.05、TiO2 0.01、B2O3 0.1、BaO 0.02;
所述DF-02熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量I.L 0.06、SiO261.91、Al2O314.66、Fe2O3 0.05、CaO 20.56、MgO 2.18、K2O 0.28、Na2O 0.18、ZnO 0.01、ZrO2 0.04、TiO2 0.01、B2O3 0.01、BaO 0.05;
所述耐磨透明釉是指有利促进晶体形成的釉料,包括钙长石析晶釉,化学成分为SiO2、Al2O3、CaO且SiO2+Al2O3+CaO的占比在90%;所析晶体的折射率在1.8以下,浅色陶瓷产品可根据需要,将一部分氧化铝置换成超细刚玉粉;所析晶体的莫氏硬度≥5级,所述耐磨透明釉采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行施釉,施釉参数为:比重1.75~1.80,釉浆流速为25~30s,施釉量为380~450g/m2
4.根据权利要求3所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,所述高白底釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量4.42、SiO239.57、Al2O342.19、Fe2O30.15、CaO 4.47、MgO 4.07、K2O 1.39、Na2O 3.74;
或者,烧失量5.36、SiO2 39.57、Al2O340.27、Fe2O3 0.19、CaO 5.07、MgO 4.49、K2O1.32、Na2O 3.73。
5.根据权利要求3所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,所述耐磨透明釉,按重量份由以下化学成分组成:烧失量3~4、SiO2 50~60、Al2O316~20、Fe2O30.1~0.15、CaO 12~14、MgO 1~1.5、K2O 1.3~1.8、Na2O 3~4、ZnO 3~4、ZrO2 0.01~0.02、TiO2 0.01~0.02、B2O3 0.01~0.04、BaO 0.01~0.04。
6.根据权利要求5所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖,其特征在于,所述耐磨透明釉按重量份进一步由以下化学成分组成:烧失量3.26、SiO2 54.67、Al2O318.78、Fe2O30.13、CaO 13.8、MgO 1.13、K2O 1.57、Na2O 3.26、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O30.02、BaO 0.02;
或者,烧失量3.38、SiO2 54.42、Al2O318.99、Fe2O3 0.15、CaO 13.75、MgO1.09、K2O1.61、Na2O 3.21、ZnO 3.34、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO0.02;
或者,烧失量3.40、SiO2 55.04、Al2O3 18.45、Fe2O3 0.14、CaO 13.88、MgO 1.10、K2O1.50、Na2O 3.18、ZnO 3.25、ZrO2 0.01、TiO2 0.01、B2O3 0.02、BaO 0.02。
7.一种耐磨透明釉的制备方法,其特征在于,包括耐磨透明釉,所述耐磨透明釉按重量份由以下组份组成:氧化锌3~5份、钾长石6~10份、钠长石20~30份、超细刚玉粉1~3份、方解石5~8份、硅灰石2~5份、高岭土4~7份、DF-01熔块15~20份;DF-02熔块25~35份;所述超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下;
所述DF-01熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量0.05、SiO2 49.38、Al2O3 25.41、Fe2O3 0.09、CaO 18.02、MgO 2.04、K2O 2.51、Na2O 0.81、ZnO 1.60、ZrO2 0.05、TiO2 0.01、B2O3 0.1、BaO 0.02;
所述DF-02熔块按重量份由以下化学成分组成:烧失量I.L 0.06、SiO261.91、Al2O314.66、Fe2O3 0.05、CaO 20.56、MgO 2.18、K2O 0.28、Na2O 0.18、ZnO 0.01、ZrO2 0.04、TiO2 0.01、B2O3 0.01、BaO 0.05;
并包括以下步骤:
⑴超细刚玉粉的粒度为D50值并控制在1.750μm以下、D90值控制在6.0μm以下;
⑵按照预设将耐磨透明釉配方中的各原料重量份数配比加入球磨机内,并加入适量的羧甲基纤维素、三聚磷酸钠,充分球磨搅拌均匀;
⑶过筛陈腐,得到耐磨透明釉料。
8.一种根据权利要求1所述高白底釉、耐磨透明釉、耐磨全抛釉陶瓷砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
⑴陶瓷坯体压制:将制备好的坯体粉料放入压机模框中,采用正打方式进行压制形成所需规格平面坯体;
⑵坯体干燥:采用3~5层辊道窑进行坯体干燥,干燥温度160~180℃,干燥时间60~80min,经干燥后的坯体强度1.6~2.0MPa,干燥坯体含水率<0.1%;
⑶喷水:采用高压喷水柜对坯体表面进行喷水降温,喷水压力12~18bar,喷水量45~75g/m2
⑷施高白底釉:采用钟罩淋釉器或喷釉柜进行布施高白底釉,其工艺参数:釉浆比重1.52~1.80,釉浆流速15~30s,施釉量450~620g/m2
⑸釉线干燥:择一或混合使用电红外干燥、燃气红外干燥、微波干燥、卧式干燥的方式对施有底釉的砖坯进行干燥;
⑹图案装饰:择一或组合选用丝网、胶辊、喷墨打印的方式对坯体釉表面进行图案装饰;
⑺系统判断釉线是否干燥;是,进入下一步骤;否,择一或混合使用电红外干燥、燃气红外干燥、微波干燥、卧式干燥的方式进行坯体釉表面干燥;
⑻施耐磨透明釉:采用钟罩淋釉器或直线淋釉器进行布施耐磨透明釉,其工艺参数:釉浆比重1.75~1.80,釉浆流速25~30s,施釉量380~450g/m2
⑼烧成抛光:施釉透明釉的砖坯在还原气氛下入辊道烧成窑进行烧制,烧成温度1190~1220℃,所述烧成温度是指陶瓷烧结所需最高温度,烧成周期65~125min,获得陶瓷半成品,陶瓷半成品进行后工序加工釉面抛光,最终获得耐磨全抛釉陶瓷砖。
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