CN115466056A - 一种彩色熔块干粒及采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种彩色熔块干粒及采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖，所述彩色熔块干粒以质量分数计，由熔块基料和0.2～10%的颜料组成；所述熔块基料包括以下化学组成：Al2O3：12～19%，SiO2：45～55%，CaO：3～12%，MgO：0.5～7%，K2O：0.5～6%，Na2O：0.5～5%，BaO：0.5～8.5%，ZnO：5～12.5%，SrO：0～8%；所述熔块基料经过一次熔融烧成后粉碎再与所述颜料混合后进入熔化炉中经过二次烧成后烘干粉碎得到彩色熔块干粒，所述二次烧成采用将物料熔至流动状态的随熔随出连续生产方式。采用二次烧成工艺，在二次烧成过程熔块基料可将着色氧化物均匀包裹在透明熔块中，减少干粒毛孔产生，色彩艳丽、通透，采用随熔随出连续生产方式即能避免了色料长时间高温熔融褪色又能提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种彩色熔块干粒及采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖。
背景技术
随着人们对生活品质和空间美学的追求，陶瓷砖作为家装的主体，陶瓷砖的花色和质感发展到今天也已十分丰富。市面上的传统的抛釉砖所反映的问题是，釉面平整度不够、透感较差造成设计图案不清晰，无法将设计图案中的纹理、细节完美地体现出来，显然已经无法满足市场对于室内装饰的要求，因此行业产品升级势在必行。目前，在建陶行业中对于产品升级这块，国内外多家建陶企业在市场上相继推出干粒釉产品，如干粒抛砖、现代仿古砖、景观砖等。相对抛釉砖产品而言，干粒抛产品具有釉面透感强，版面图案层次感好、色泽艳丽，镜面度高的优点。现代仿古砖因大量应用了熔块干粒而使其表面呈现出不同的粒感、触感和光感；可免抛、半抛和哑抛从而使产品变得极其丰富，现代仿古砖成为了各大建陶企业开发的重点方向，干粒釉也助推了仿花岗岩的景观砖、园林砖、地铺石砖发展。
但是目前的干粒釉产品与生产技术方法尚存在以下不足：（1）市场产品主要还是以透明、哑光凹凸干粒类产品为主，大多数仅应用在干粒抛砖和仿古砖上。（2）干粒釉陶瓷砖虽然解决了表面平整度问题和哑光颗粒感问题，但缺乏层次，单调没有变化，缺乏立体感，色彩也不够厚重。（3）现有市面上虽推出了一些彩色干粒产品，但是这些彩色干粒产品多是采用陶瓷生料釉用原料（钾钠长石、石英、氧化铝、方解石、白云石、烧滑石、碳酸钡、氧化锌）等，加上无机色料着色后球磨喷粉再低温（约1000℃）热处理而成。这种彩色干粒产品没有经过高温熔制，在使用时，直接加水和悬浮剂调制易碎成浆影响使用，且有比重小、颗粒大小不可调、呈色不够鲜艳光亮、质感不够通透等缺点，并且大部分色料高温会失色，所以出于无奈才采取了上述生料釉喷粉烧结的方法。同时，传统方法生产彩色熔块因受窑炉、设备、成本等因素限制不能工业化批量生产。并且窑炉在生产彩色熔块干粒时会污染了整个窑炉和设备，想要转产另一种颜色的熔块干粒十分困难，需采用大量的无色熔块反复清洗，大大的增加了生产成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种硬度高、色彩通透、艳丽、光亮、颗粒大小可调控和实现低成本规模化生产的彩色熔块干粒。
本发明的另一目的是提供一种采用上述彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种彩色熔块干粒，其特征在于，以质量分数计，由熔块基料和0.2～10%的颜料组成；所述熔块基料包括以下化学组成：Al2O3：12～19%，SiO2：45～55%，CaO：3～12%，MgO：0.5～7%，K2O：0.5～6%，Na2O：0.5～5%，BaO：0.5～8.5%，ZnO：5～12.5%，SrO：0～8%；所述熔块基料经过一次熔融烧成并粉碎后再与所述颜料混合后进入熔化炉中经过二次烧成后烘干粉碎得到彩色熔块干粒，所述二次烧成采用将物料熔至流动状态的随熔随出连续生产方式。
作为上述方案的进一步说明，所述彩色熔块干粒为哑光彩色熔块干粒，所述哑光彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：13～19%，SiO2：50～55%，CaO：3～7%，MgO：0.5～3%，K2O：2～6%，Na2O：1.5～5%，BaO：0.5～4%，SrO：3～8%，ZnO：5～9%，着色氧化物或色料：0.2～10%。
作为上述方案的进一步说明，所述彩色熔块干粒为亮光彩色熔块干粒，所述亮光彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：12～15%，SiO2：45～55%，CaO：6～12%，MgO：3～7%，K2O：0.5～3%，Na2O：0.5～3%，BaO：5.5～8.5%，ZnO：5.5～12.5%，着色氧化物或色料：0.2～10%。
作为上述方案的进一步说明，所述颜料为着色氧化物或色料。
作为上述方案的进一步说明，所述着色氧化物为氧化铈，氧化钛，氧化镨，氧化锰，氧化钴，氧化镍，氧化钴，氧化铁，氧化铜，氧化铬，氧化锆中的一种或几种。
作为上述方案的进一步说明，所述色料为银灰、镨黄、桔红、丁香紫、果绿、黑色、钒锆蓝中的一种或几种。
作为上述方案的进一步说明，所述一次熔融烧成的温度为1500～1600℃；所述二次烧成的的温度为1250～1400℃。
作为上述方案的进一步说明，所述熔化炉为坩埚电炉，所述坩埚电驴包括：加热部以及可拆卸地安装在所述加热部内的坩埚，所述坩埚的顶部设有进料口，所述坩埚的底部设有容熔至流动状态的物料流出的出料口。
一种采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖，包括：陶瓷砖坯、面釉层、喷墨打印图案层以及彩色熔块干粒层，其特征在于，所述彩色熔块干粒层由如上任一项所述的彩色熔块干粒和透明干粒形成或由如上任一项所述的彩色熔块干粒和釉料形成。
作为上述方案的进一步说明，所述彩色熔块干粒和所述透明干粒通过悬浮剂混合后，采取喷釉、淋釉或定位布料方式，施于陶瓷砖坯表面；或所述彩色熔块干粒和所述釉料通过悬浮剂混合后，采取喷釉、淋釉或定位布料方式，施于陶瓷砖坯表面。
作为上述方案的进一步说明，所述悬浮剂为硅酸镁铝凝胶，粘度为800～1000mPa‧s，密度为2.4～2.7 g/cm3，堆积密度为0.5～0.6 g/cm3。
作为上述方案的进一步说明，所述喷釉的施加量为200～300 g/m2；所述淋釉的施加量为250～500 g/m2。
本发明的有益效果是：（1）本发明提供的彩色干粒熔块具有亮光和哑光两种质感效果，经二次烧制，硬度高、不易碎、颗粒级配可调；在二次烧成过程熔块基料可将着色氧化物均匀包裹在透明熔块中，即避免了高温熔融导致的颜色的缺失、减少了干粒毛孔产生，色彩艳丽、通透；又保证了小设备大产量，且它跟生产所用的常规透明亮光/哑光干粒的比重、颗粒度、成分等都是很接近的，所以在使用过程中不存在偏析、沉淀、爆裂等问题和缺陷，同时采用随熔随出连续工艺更适合工业化大生产，具有转产方便，生产稳定，优等率高的优点。（2）将彩色熔块干粒与透明干粒或釉料一起混合在悬浮剂中，采取喷釉、淋釉或定位布料方式施于陶瓷砖坯表面，陶瓷砖的制备工艺简单；彩色熔块干粒和透明干粒或釉料与喷墨打印图案一起实现了设计图案的色彩层次、纹理效果好、色点丰富自然、立体感强的效果；采用硅酸镁铝凝胶混合彩色熔块干粒和透明干粒或釉料，可防止出现沉降、分层、结底现象，保持彩色熔块干粒与透明干粒或釉料的均质和稳定性，并且不影响陶瓷产品的后续发色。
附图说明
图1所示为本发明提供的坩埚电炉的结构图。
附图标记说明。
1：加热部，2：坩埚，3：加热棒，4：保温层，21：进料口，22：出料口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。以下各百分含量如无特别说明均指质量百分含量。
本发明提供一种彩色熔块干粒，以质量分数计，所述彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：12～19%，SiO2：45～55%，CaO：3～12%，MgO：0.5～7%，K2O：0.5～6%，Na2O：0.5～5%，BaO：0.5～8.5%，ZnO：5～12.5%，SrO：0～8%，着色氧化物或色料：0.2～10%。
具体的，所述彩色熔块干粒为亮光彩色熔块干粒，所述亮光彩色熔块干粒的化学组成为，Al2O3：12～15%，SiO2：45～55%，CaO：6～12%，MgO：3～7%，K2O：0.5～3%，Na2O：0.5～3%，BaO：5.5～8.5%，ZnO：5.5～12.5%，着色剂或色料：0.2～10%。
所述彩色熔块干粒为哑光彩色熔块干粒，所述哑光彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：13～19%，SiO2：50～55%，CaO：3～7%，MgO：0.5～3%，K2O：2～6%，Na2O：1.5～5%，BaO：0.5～4%，SrO：3～8%，ZnO：5～9%，着色氧化物或色料：0.2～5%。
进一步的，所述着色氧化物为氧化铈，氧化钛，氧化镨，氧化锰，氧化钴，氧化镍，氧化钴，氧化铁，氧化铜，氧化铬，氧化钼，氧化锆中的一种或几种。
所述色料为银灰、镨黄、桔红、丁香紫、果绿、黑色、钒锆蓝中的一种或几种。
一种彩色熔块干粒的制备方法，为二次烧成制备。在本发明上述技术方案的基础之上，所述二次烧成制备工艺流程如下：
步骤A：按上述化学组成配比称取化学组成原料，将除了着色氧化物和色料以外的其它原料混合均匀后，在1500～1600℃下熔融，放料水淬后烘干，粉碎得到熔块基料粉A；
步骤B：将熔块基料粉A和着色氧化物或色料混合均匀后置于熔化炉中，在1250～1400℃下进行二次烧成后水淬；所述二次烧成采用将物料熔至流动状态的随熔随出方式；
步骤C：烘干，破碎分级，根据设计使用效果需要得到颗粒细度为30～60，60～120，120～250等目数的彩色熔块干粒。
需要说明的是，结合图1所示，所述熔化炉为坩埚电炉，所述坩埚电炉包括：加热部1以及可拆卸地安装在所述加热部1上的坩埚2，所述坩埚2的顶部设有进料口21，所述坩埚2的底部设有容熔至流动状态的物料流出的出料口22。混有着色氧化物或色料的熔块基料粉在二次烧成过程中并没有完全熔融和澄清，只需要熔至流动状态即可，位于上部的进料口连续加料，位于下部的出料口连续出料。采用随熔随出连续生产，即能避免了色料长时间高温熔融褪色和保证了温度低色料不失色和不产生大气泡，又保证了小设备大产量，并且坩埚的可拆卸设置使得坩埚方便更换且转产转料方便，从而使得批量大生产多品种生产成为可能。更为具体的，在所述加热部1上设有用于加热的加热棒3和用于保温的保温层4，至于随熔随出的设备的具体结构可以采用现有的或将来有的技术，只有能实现随熔随出连续生产即可，在此不再详细阐述。
本发明提供的彩色熔块干粒具有哑光和亮光的呈现效果，且其硬度高、不易碎、颗粒级配可调（30～250目），在二次烧成过程，熔块基料既可将着色氧化物较为均匀地包裹在透明熔块中，又避免了高温熔融导致颜色的缺失、减少了干粒毛孔产生，色彩艳丽、通透。
在本发明上述技术方案的基础之上，利用所述彩色熔块干粒制备具有立体装饰效果的陶瓷砖，所述陶瓷砖包括定位抛光陶瓷砖、景观砖地铺石陶瓷砖、现代仿古砖等。
所述陶瓷砖包括：陶瓷砖坯、面釉层、喷墨打印图案层以及彩色熔块干粒层，所述彩色熔块干粒层由如上所述的彩色熔块干粒和常规透明干粒形成或由如上所述的彩色熔块干粒和常规釉料形成。至于所述彩色熔块干粒和透明干粒混合比例、所述彩色熔块干粒和常规釉料的混合比例可以根据实际使用时需要的设计效果进行调整，在本实施例中不作限制。所述透明干粒和所述釉料为现有的常规透明干粒和釉料，其化学组成和制备方法为本领域技术人员的公知常识，在这里不再赘述。
所述陶瓷砖的具体制备生产工艺如下：
步骤S1：在陶瓷砖坯的表面淋面釉，然后喷墨打印图案纹理；
步骤S2：将彩色熔块干粒与透明干粒一起混合在悬浮剂中，采取喷釉、淋釉或定位布料方式，施于陶瓷砖坯表面；或将彩色熔块干粒与釉料一起混合在悬浮剂中，采取喷釉、淋釉或定位布料方式，施于陶瓷砖坯表面；
步骤S3：将所述施釉坯体进行烧制后抛光、半抛光或免抛，得到具有彩色立体装饰效果的陶瓷砖。
具体的，所述悬浮剂为硅酸镁铝凝胶，粘度为800～1000 mPa·s，密度为2.4～2.7g/cm3，堆积密度为0.5～0.6 g/cm3。硅酸镁铝凝胶在水性体系中具有优异悬浮效果，可防止出现沉降、分层、结底现象，保持彩色熔块干粒与透明干粒或釉料的均质和稳定性，并且不影响陶瓷产品的后续发色。
所述喷釉的施加量为200～300 g/m2；所述淋釉的施加量为250～500g/m2。
将彩色熔块干粒与透明干粒一起混合在悬浮剂中，采取喷釉、淋釉或定位布料方式，施于陶瓷砖坯表面，工艺简单，再经烧制、磨边，抛光后可获得高平整度的釉面，免抛、半抛和柔抛可获得一石多面的现代仿古砖产品。彩色熔块干粒具有亮光效果和哑光效果，彩色熔块和透明干粒或釉料与喷墨打印图案纹理一起实现了设计图案色彩的多样化，丰富产品的种类，可用于干粒抛产品，地铺石（景观砖、石英砖、麻石）产品和仿古砖产品等，呈现的色点丰富自然、立体感强，色感饱满，产品耐磨、防污、耐用。
实施例1。
一种亮光彩色熔块干粒，按质量百分比计，化学组成为：Al2O3：13%，SiO2：50%，CaO：10%，MgO：5%，K2O：2%，Na2O：2%，BaO：6.5%，ZnO：8.5%，着色氧化物3%。其中，着色氧化物由50%的氧化铈、35%的氧化镨和15%的氧化钛组成。
上述亮光彩色熔块干粒，采用二次烧成制备。所述二次烧成制备工艺流程如下：
步骤A：按上述配比称取化学组成原料，将除了着色氧化物以外的其它原料混合均匀后，在1500℃下熔融，放料水淬后烘干粉碎，得到熔块基料粉A1；
步骤B：将熔块基料粉A1和着色氧化物混合均匀后，在1400℃下采用将物料熔至流动状态的随熔随出工艺，连续出料水淬；
步骤C：熔块烘干，粉碎分级，得到颗粒细度为120～250目的彩色熔块干粒。
利用上述亮光彩色熔块干粒制备具有立体装饰效果的定位干粒抛陶瓷砖，其步骤如下：
步骤S1：在陶瓷砖坯的表面淋面釉，然后喷墨打印图案纹理和定位胶水；
步骤S2：将亮光彩色熔块干粒与干粒抛干粒按15：85比例一起混合，该混合比例根据花色设计图案决定，彩色干粒可一种也可多种，其占比不超过40%，施布在喷有定位胶水的陶瓷砖坯表面，施釉量300±10g/m2;吸掉非定位多余干粒然后再均匀的施布一层干粒抛干粒，施釉量750±10g/m2；
步骤S3：将所述施釉坯体进行烧制经抛光、磨边，得到具有立体装饰效果的定位干粒抛陶瓷砖。
实施例2。
一种哑光彩色熔块干粒，其化学组成为：Al2O3：18%，SiO2：53%，CaO：5%，MgO：2%，K2O：4%，Na2O：3.5%，BaO：2%，SrO：5.5%，ZnO：7.5%，色料5%。其中，色料为银灰。
上述哑光彩色熔块干粒采用二次烧成制备。所述二次烧成制备工艺流程如下：
步骤A：按上述配比称取化学组成原料，将除色料外的其它原料混合均匀后，在1500℃下熔融，放料水淬后烘干粉碎，得到熔块基料粉A2；
步骤B：将熔块基料粉A2和色料银灰混合均匀后，在1350℃下采用随熔随出工艺，连续出料水淬；
步骤C：熔块烘干，粉碎分级，得到颗粒细度为120～250目的银灰色彩色熔块干粒。
利用上述哑光彩色熔块干粒制备具有立体装饰效果的现代仿古陶瓷砖，具体制备步骤如下：
步骤S1：在陶瓷砖坯的表面淋面釉，然后喷墨打印图案纹理；
步骤S2：将上述哑光彩色熔块干粒与无色哑光干粒按8：92的比例混合得到混合干粒，再将混合干粒与无色哑光干粒按4：6的比例加入到硅酸镁铝凝胶悬浮剂中，采取淋釉方式，施于陶瓷砖坯表面。硅酸镁铝凝胶粘度为1000 mPa·s，密度为2.7 g/cm3，堆积密度为0.6 g/cm3；淋釉的施加量为400 g/m2；
步骤S3：将所述施釉坯体进行烧制然后半抛、哑抛或不抛，得到银色的并有立体装饰效果的现代仿古陶瓷砖。
实施例3。
一种哑光彩色熔块干粒，其化学组成为，Al2O3：18%，SiO2：53%，CaO：5%，MgO：2%，K2O：4%，Na2O：3.5%，BaO：2%，SrO：5.5%，ZnO：7.5%，色料5%。其中，色料为银灰。
上述哑光彩色熔块干粒采用二次烧成制备。所述二次烧成制备工艺流程如下：
步骤A：按上述的配比称取化学组成原料，将除了色料以外的其它原料混合均匀后，在1550℃下熔融，放料水淬后烘干粉碎，得到熔块基料粉A2；
步骤B：将熔块基料粉A2，和色料银灰混合均匀后，在1350℃下熔融，采用随熔随出工艺，连续放料水淬；
步骤C：熔块烘干，粉碎分级，得到颗粒细度为30-60目的彩色熔块干粒。
利用上述哑光彩色熔块干粒制备具有立体装饰效果的景观砖地铺石陶瓷砖，其具体步骤如下：
步骤S1：在陶瓷砖坯的表面淋面釉，然后喷墨打印图案纹理；
步骤S2：将上述哑光彩色熔块干粒与无色哑光干粒按3:97的比例一起混合得到混合干粒，再将混合干粒和无色哑光干粒按4：6的比例加入到硅酸镁铝凝胶悬浮剂中，采取淋釉方式，施于陶瓷砖坯表面。硅酸镁铝凝胶粘度为1000 mPa·s，密度为2.7 g/cm3，堆积密度为0.6 g/cm3；淋釉的施加量为400 g/m2；
步骤S3：将所述施釉坯体进行烧制、磨边，得到银光闪闪具有立体装饰效果的景观砖地铺石陶瓷砖。
本发明的彩色熔块干粒是经过高温烧制的，所以通透、硬度高，且它跟生产所用的亮光，哑光干粒的比重，颗粒度，成分等都是很接近的所以在使用过程中不存在偏析，沉淀，爆裂等问题和缺陷，从而更适合工业化大生产，生产稳定，优等率高。
通过上述的实施例和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
Claims (10)
1.一种彩色熔块干粒，其特征在于，以质量分数计，由熔块基料和0.2～10%的着颜料组成；所述熔块基料包括以下化学组成：Al2O3：12～19%，SiO2：45～55%，CaO：3～12%，MgO：0.5～7%，K2O：0.5～6%，Na2O：0.5～5%，BaO：0.5～8.5%，ZnO：5～12.5%，SrO：0～8%；所述熔块基料经过一次熔融烧成后粉碎再与所述颜料混合后进入熔化炉中经过二次烧成后烘干粉碎得到彩色熔块干粒，所述二次烧成采用将物料熔至流动状态的随熔随出连续生产方式。
2.根据权利要求1所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述彩色熔块干粒为哑光彩色熔块干粒，所述哑光彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：13～19%，SiO2：50～55%，CaO：3～7%，MgO：0.5～3%，K2O：2～6%，Na2O：1.5～5%，BaO：0.5～4%，SrO：3～8%，ZnO：5～9%，着色氧化物或色料：0.2～10%。
3.根据权利要求1所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述彩色熔块干粒为亮光彩色熔块干粒，所述亮光彩色熔块干粒的化学组成为：Al2O3：12～15%，SiO2：45～55%，CaO：6～12%，MgO：3～7%，K2O：0.5～3%，Na2O：0.5～3%，BaO：5.5～8.5%，ZnO：5.5～12.5%，着色氧化物或色料：0.2～10%。
4.根据权利要求1所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述颜料为着色氧化物或色料。
5.根据权利要求4所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述着色氧化物为氧化铈，氧化钛，氧化镨，氧化锰，氧化钴，氧化镍，氧化钴，氧化铁，氧化铜，氧化铬，氧化锆中的一种或几种；所述色料为银灰、镨黄、桔红、丁香紫、果绿、黑色、钒锆蓝中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述一次熔融烧成的温度为1500～1600℃；所述二次烧成的温度为1250～1400℃。
7.根据权利要求1所述的彩色熔块干粒，其特征在于，所述熔化炉为坩埚电炉，所述坩埚电驴包括：加热部以及可拆卸地安装在所述加热部内的坩埚，所述坩埚的顶部设有进料口，所述坩埚的底部设有容熔至流动状态的物料流出的出料口。
8.一种采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖，包括：陶瓷砖坯、面釉层、喷墨打印图案层以及彩色熔块干粒层，其特征在于，所述彩色熔块干粒层由如权利要求1～6任一项所述的彩色熔块干粒和常规透明干粒形成或由如权利要求1～6任一项所述的彩色熔块干粒和常规釉料形成。
9.根据权利要求8所述的采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖，其特征在于，所述彩色熔块干粒和所述常规透明干粒通过悬浮剂混合后，采取喷釉、淋釉或定位布料方式施于所述陶瓷砖坯表面；
或，所述彩色熔块干粒和所述常规釉料通过悬浮剂混合后，采取喷釉、淋釉或定位布料方式施于所述陶瓷砖坯表面。
10.根据权利要求9所述的采用彩色熔块干粒装饰的陶瓷砖，其特征在于，所述悬浮剂为硅酸镁铝凝胶，粘度为800～1000 mPa‧s，密度为2.4～2.7 g/cm3，堆积密度为0.5～0.6g/cm3。
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