CN115521165B - 一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖及制备方法。所述制备方法包括：在砖坯表面施面釉；在施面釉后的砖坯表面施高折射率釉；在施高折射率釉后的砖坯表面喷墨打印图案；在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉；烧成。所述制备方法通过透明釉层搭配高折射率釉促使釉面在不同角度下呈现浮雕成像装饰效果。

Description

一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖及制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖及制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。
背景技术
建筑行业的陶瓷种类不乏奇多，随着消费水平的提高，市场上对于装饰效果陶瓷砖需求也随之增加。为了满足市场需求，陶瓷行业推出浮雕、立体、仿真质感面陶瓷产品，但是该类产品大多数以自然面为主，缺乏高贵感，易藏灰，后期不利清洁。
中国专利CN108727037A披露一种无光釉面的立体高仿真陶瓷砖及其制备方法，使用高压施少量的无光釉，结合喷墨打印撒上干粒，采用可控负压吸干粒熔块设备吸走多余干粒熔块，以获得高仿真的立体效果。该制备方法需要使用高精密的激光雕刻模具，装饰效果单一，生产成本高，且釉面易藏污不利于清洁。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖及制备方法，通过透明釉层搭配高折射率物质促使釉面在不同角度下呈现浮雕成像装饰效果。
第一方面，本发明提供一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的制备方法。所述制备方法包括：
在砖坯表面施面釉；所述面釉的始融温度为1100～1150℃；
在施面釉后的砖坯表面施高折射率釉；所述高折射率釉的始融温度为1180～1220℃；所述高折射率釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～55％、Al2O3：6.9～7.7％、CaO：12～14％、MgO：0.1～0.3％、碱金属氧化物：3.3～5.1％、SnO2：0.8～1.0％、ZrO2：13～16％、Ce2O：3.3～3.8％；所述高折射率釉的折射率为1.87～1.92；
在施高折射率釉后的砖坯表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉；所述透明釉的始融温度为985～1035℃；所述透明釉的折射率为1.52～1.54；
烧成。
较佳地，所述面釉和高折射率釉的始融温度差值为70～80℃。
较佳地，所述高折射釉和透明釉的折射率差值为0.35～0.38。
较佳地，通过丝网印刷的方式施高折射率釉；所述高折射率釉的比重为1.78～1.83g/cm3，施釉量为90～150g/m2。
较佳地，所述透明釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～52％、Al2O3：12～14％、CaO：6.9～7.8％、MgO：4.8～5.5％、碱金属氧化物：5.6～7.0％、BaO：6.7～7.4％、ZnO：2.5～3.5％。
较佳地，通过淋釉的方式施透明釉；所述透明釉的比重为1.87～1.88g/cm3，施釉量为650～680g/m2。
较佳地，所述透明釉和高折射率釉的始融温度差值控制在180～190℃。
较佳地，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：49～51％、Al2O3：28～31％、K2O：4.8～5.7％、Na2O：2.5～3.4％、ZrO2：5.0～6.5％。
较佳地，通过喷釉的方式施面釉；所述面釉的比重为1.40～1.43g/cm3，施釉量为500～600g/m2。
第二方面，本发明提供上述任一项所述的制备方法获得的具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖。所述具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的釉面光泽度为93～94度。
附图说明
图1为对比例1的陶瓷砖的砖面效果图。
具体实施方式
通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。
以下示例性说明本发明所述具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的制备方法。
利用陶瓷基料压制成砖坯。所述陶瓷基料的化学组成不受限制，采用普通陶瓷基料即可。一些实施方式中，所述陶瓷基料的化学组成可包括：以质量百分比计，烧失(IL)：4.9～5.3％、SiO2：64～67％、Al2O3：20～23％、Fe2O3：0.5～1.0％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：0.3～0.4％、MgO：0.5～0.9％、K2O：2.2～2.5％、Na2O：2.9～3.2％、P2O5：0.03～0.09％。
将砖坯干燥。可采用干燥窑干燥。干燥时间可为1～1.2h。干燥后砖坯的水分控制在0.5wt％以内。
在干燥后的砖坯表面施面釉。面釉的作用是遮盖坯体底色和瑕疵以及促进喷墨图案发色。一些实施方式中，所述面釉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：49～51％、Al2O3：28～31％、K2O：4.8～5.7％、Na2O：2.5～3.4％、ZrO2：5.0～6.5％。
作为示例，所述面釉的化学组成可包括：以质量百分比计，IL(烧失)：4.0～5.0％、SiO2：49～51％、Al2O3：28～31％、Fe2O3：0.22～0.42％、TiO2：0.05～0.07％、CaO：0.5～0.9％、MgO：0.1～0.3％、K2O：4.8～5.7％、Na2O：2.5～3.4％、P2O5：0.2～0.5％、ZrO2：5.0～6.5％。
所述面釉的施加方式可为喷釉。面釉比重可为1.40～1.43g/cm3，施釉量可为500～600g/m2。
在施面釉后的砖坯表面施高折射率釉。所述高折射率釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～55％、Al2O3：6.9～7.7％、CaO：12～14％、MgO：0.1～0.3％、碱金属氧化物：3.3～5.1％、SnO2：0.8～1.0％、ZrO2：13～16％、Ce2O：3.3～3.8％。通过控制ZrO2和CeO2的含量以提高高折射釉(浆)的折射率，同时调控ZrO2的含量保证釉浆在高温状态下的稳定性。
所述高折射率釉通过ZrO2、SnO2、Ce2O等具有高折射率的物质来调节釉的折射率。这几种物质本身具有较高熔点。上述物质的含量过高会导致釉浆本身熔点温度过高，在最高烧成温度下无法达到熔融状态，导致高折射率釉装饰釉面的位置出现针孔、开口现象。这是因为坯体与面釉在高温状态下排出的气体通过高折射釉浆，釉浆本身没有达到熔融状态则无法填充因气体排出而出现的针孔、开口，会导致釉面存在针孔。加之喷墨层设计在高折射率釉的上方，被气体冲开会因为墨水覆盖而出现白点现象，造成产品釉面缺陷。一些实施方式中，所述高折射率釉的折射率为1.87～1.92。
所述面釉的始融温度为1100～1150℃，所述高折射率釉的始融温度为1180～1220℃。优选地，所述面釉和高折射率釉的始融温度差值为70～80℃。控制面釉和高折射率釉的始融温度差值在上述范围，利于两者在同一温度范围内熔融，减少两者在高温状态下因熔融温度温差过大影响气体排放。
作为示例，上述高折射率釉的化学组成可包括：以质量百分比计，IL(烧失)：1.2～1.4％、SiO2：50～55％、Al2O3：6.9～7.7％、Fe2O3：0.15～0.22％、TiO2：0.80～0.97％、CaO：12～14％、MgO：0.13～0.28％、K2O：2.1～2.7％、Na2O：1.2～2.4％、SnO2：0.84～0.95％、ZrO2：13～16％、CeO2：3.3～3.8％。
一些实施方式中，所述高折射率釉的原料组成可包括：以质量百分比计，高岭土4～6％、石英15～17％、钾长石15～17％、方解石12～14％、SnO2 6～8％、CeO2 2～3％、ZrO20.5～1.0％、TiO2 0.5～1.0％。所述高折射率釉还包括质量百分比为35～42％的(釉用胶辊)印油。为了调节高折射率釉的釉浆性能，还可以加入占高折射率釉的所有原料总重量0.2～0.4wt％的甲基纤维素和0.1～0.3wt％的三聚磷酸钠。通过加入高岭土可以调整釉浆的悬浮性，钾长石和方解石可以调整釉浆熔融温度。此外，为了减少高折射率釉的颗粒空隙导致喷墨后釉面存在白点，高折射率釉的釉浆粒径优选≤0.05mm。
本发明将高折射率釉层置于喷墨图案的下方，能克服花色设计的限制，更大限度地适应各种设计图案的搭配。又。TiO2、CeO2本身呈淡黄色，置于喷墨图案的上层会使得釉面呈现TiO2、CeO2引入的釉浆固有颜色，极大限制了版面花色开发。
所述高折射率釉的比重为1.78～1.83g/cm3，施釉量为90～150g/m2。作为优选，所述高折射率釉的比重为1.79～1.83g/cm3，施釉量为120～120g/m2。
优选通过丝网印刷的方式施高折射率釉。所述丝网的目数可为120～160目。
在施高折射率釉后的砖坯表面喷墨打印图案。喷墨打印图案的颜色和图案依据设计效果作适应性变化。
在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉。所述透明釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～52％、Al2O3：12～14％、CaO：6.9～7.8％、MgO：4.8～5.5％、碱金属氧化物：5.6～7.0％、BaO：6.7～7.4％、ZnO：2.5～3.5％。
作为示例，所述透明釉的化学组成可包括，以质量百分比计：IL(烧失)：8.8～11.0％、SiO2：46～52％、Al2O3：12～14％、Fe2O3：0.16～0.18％、CaO：6.9～7.8％、MgO：4.8～5.5％、K2O：2.3～3.0％、Na2O：3.3～3.7％、P2O5：0.22～0.33％、BaO：6.7～7.4％、ZnO：2.5～3.5％。
上述透明釉的始融温度为985～1035℃。透明釉的始熔温度低于高折射率釉。透明釉和高折射率釉的始融温度差值控制在180～190℃为宜，如此能够避免两者温差过大造成透明釉的装饰部分因高温状态下排出气体造成釉面开口泡。高折射率釉始熔温度过高会导致在透明釉层已经形成熔融液时高折射率釉由于碳酸盐、硫酸盐的分解反应以及部分还原反应产生的气体会向透明釉层排出，在釉面形成针孔、开口。上述温度控制保证高折射率釉形成熔融液却不会使得产生气体导致釉面缺陷，有利于实现高折射率釉包裹在透明釉层中的目的。
所述透明釉的施加方式为淋釉。所述透明釉的比重为1.87～1.88g/cm3，施釉量为650～680g/m2。
所述透明釉的折射率为1.52～1.54。作为优选，所述高折射釉和透明釉的折射率差值为0.35～0.38。喷墨图案层带有色彩，对高折射率釉层具有一定的遮挡作用。高折射釉与透明釉层的折射率差值在此范围内能够保证悬浮效果，站着不同角度能看到釉层中呈现不同的浮雕成像效果。
另外，高折射率釉的熔融温度较高，在高温条件下不易熔融，透明釉形成的玻璃相折射率与高折射率釉浆存在差值，在不同角度的光线条件下均可观察到区别于其他未装饰位置的凸起堆积效果，从而呈现为镜面浮雕装饰。利用此特性可以将产品的标记印上去，也可以根据需求做成防伪标识，既不影响整体的釉面装饰效果，还具有防伪功能。
干燥。将施透明釉后的砖坯干燥。可以采用电窑干燥。干燥窑温度控制在110～120℃，干燥后砖坯水分控制在0.3wt％以内。
烧成。可用辊道窑低温快烧。最高烧成温度(窑炉测温环温度)为1162～1167℃，对应地，最高烧成温度(窑炉表显温度)为1224～1226℃。烧成周期可为93～98min。
本发明所述制备方法获得的陶瓷砖因为高折射率釉层与透明釉层经烧制后两者间存在折射率差值，使得不同角度下看到平整釉面上高折射率釉层中形成浮雕装饰效果。同时将高折射率釉浆置于喷墨层下，在喷墨层图案的遮掩下浮雕效果更加逼真。以上是因为高折射率釉不会与面釉层、透明釉层间发生反应，保证了原有的装饰图案，且高折射率釉层处于喷墨图案下方使得在正面俯视时不会看到明显的浮雕效果，但是在其他角度，透明釉形成的玻璃相折射率与高折射率釉浆存在的差值使得在不同角度光线条件下可观察到凸起的堆积效果，犹如起伏小山丘，在石材图案效果搭配下跟“脉络”走向相得益彰。综上，本发明高折射率釉引入ZrO2、SnO2、CeO2，这些成分自身的始融温度比较高，能起到浮雕装饰效果的关键是这些组分在窑炉烧成条件下没有与透明釉形成共熔体。如果高折射率釉过早达到始熔点(始融温度)就会与面釉层、透明釉层形成共熔体，整个釉层体系即形成一个均质层，则不会存在釉层间的折射率差值。但是高折射率釉的始熔点也不能过高，不然本身远未达到熔融温度形成熔融液，又不能被透明釉层中的熔融液流入将其填充，本身分解气体不仅会在装饰部位形成开口泡，同时还会形成装饰部分剥离的现象。因此，本发明必须对高折射率釉的组成和始融温度进行严格控制，在面釉层、透明釉层已经形成熔融液时，高折射率釉既不会被完全熔解，有机物也分解完成，透明釉层又可以将其包裹在下方，如此才可以形成高折射釉和透明釉之间的折射率差值，实现不同角度下看到平整釉面的高折射率釉层中形成浮雕装饰效果。也就是说，本发明的浮雕装饰效果为视觉效果，砖面触感是平整面。
下面进一步列举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的制备方法包括以下步骤：
步骤1.将陶瓷基料压制成砖坯；
步骤2.将砖坯使用干燥窑干燥，干燥时间1h，干燥坯水分控制在0.5wt％以内；
步骤3.在干燥后的砖坯表面喷面釉形成面釉层，面釉比重为1.40g/cm3，施釉量为500g/m2；
步骤4.通过丝网印刷将高折射率釉施在面釉层上方；所述高折射率釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50％、Al2O3：6.9％、CaO：12％、MgO：0.13％、K2O：2.1％、Na2O：1.2％、SnO2：0.84％、ZrO2：13％、Ce2O：3.3％；所述高折射率釉的比重为1.78g/cm3，施釉量为90g/m2；
步骤5.在丝网印刷后的砖坯上喷墨打印图案；
步骤6.在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉；所述透明釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46％、Al2O3：12％、CaO：6.9％、MgO：4.8％、K2O：2.3％、Na2O：3.3％、BaO：6.7％、ZnO：2.5％；所述透明釉的比重为1.87g/cm3，施釉量为650g/m2；
步骤7.采用电窑干燥，干燥窑温度控制在110℃，干燥后砖坯水分控制在0.3wt％以内；
步骤8.辊道窑低温快烧。最高烧成温度(窑炉测温环温度)为1162℃，对应地，最高烧成温度(窑炉表显温度)为1224℃。烧成周期98min。
高折射率釉不会与面釉层、透明釉层间发生反应，保证了原有的装饰图案，且高折射率釉层处于喷墨图案下方使得在正面俯视时不会看到明显的浮雕效果，但是在其他角度，透明釉形成的玻璃相折射率与高折射率釉浆存在的差值使得在不同角度光线条件下可观察到凸起的堆积效果，犹如起伏小山丘，在石材图案效果搭配下跟“脉络”走向相得益彰。
实施例2
具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的制备方法包括以下步骤：
步骤1.将陶瓷基料压制成砖坯；
步骤2.将砖坯使用干燥窑干燥，干燥时间1.1h，干燥坯水分控制在0.5wt％以内；
步骤3.在干燥后的砖坯表面喷面釉形成面釉层，面釉比重为1.42g/cm3，施釉量为550g/m2；
步骤4.通过丝网印刷将高折射率釉施在面釉层上方；所述高折射率釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：53％、Al2O3：7.3％、CaO：13％、MgO：0.2％、K2O：2.4％、Na2O：1.8％、SnO2：0.9％、ZrO2：15％、Ce2O：3.5％；所述高折射率釉的比重为1.81g/cm3，施釉量为120g/m2；
步骤5.在丝网印刷后的砖坯上喷墨打印图案；
步骤6.在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉；所述透明釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：49％、Al2O3：13％、CaO：7.4％、MgO：5.2％、K2O：2.6％、Na2O：3.5％、BaO：7.1％、ZnO：3.1％；所述透明釉的比重为1.88g/cm3，施釉量为670g/m2；
步骤7.采用电窑干燥，干燥窑温度控制在120℃，干燥后砖坯水分控制在0.3wt％以内；
步骤8.辊道窑低温快烧。最高烧成温度(窑炉测温环温度)为1167℃，对应地，最高烧成温度(窑炉表显温度)为1226℃。烧成周期可为95min。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤4.在喷面釉后的砖坯上喷墨打印图案；
步骤5.在喷墨打印图案后的砖坯上丝网印刷高折射率釉；所述高折射率釉的原料组成包括：以质量百分比计，高岭土4％、石英23％、钾长石22％、方解石12％、SnO2 5％、CeO23％、ZnO 2％。所述高折射率釉还包括质量百分比为29％的釉用胶辊印油。
根据图1所示，由于高折射率釉本身的高温性质，高折射率釉不与面釉、透明釉层发生反应，但是高折射率釉与透明釉层之间几乎没有折射率差值，表观呈现为银灰色线条，不仅不能起到悬浮装饰效果，而且版面搭配十分不协调。

Claims (6)

1.一种具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在砖坯表面施面釉；面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：49～51%、Al2O3：28～31%、K2O：4.8～5.7%、Na2O：2.5～3.4%、ZrO2：5.0～6.5%；所述面釉的始融温度为1100～1150℃；
在施面釉后的砖坯表面施高折射率釉；高折射率釉的始融温度为1180～1220℃；高折射率釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～55%、Al2O3：6.9～7.7%、CaO：12～14%、MgO：0.1～0.3%、碱金属氧化物：3.3～5.1%、SnO2：0.8～1.0%、ZrO2：13～16%、CeO2：3.3～3.8%；高折射率釉的折射率为1.87～1.92；所述高折射率釉的比重为1.78～1.83g/cm3，施釉量为90～150g/m2；
在施高折射率釉后的砖坯表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的砖坯表面施透明釉；透明釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～52%、Al2O3：12～14%、CaO：6.9～7.8%、MgO：4.8～5.5%、碱金属氧化物：5.6～7.0%、BaO：6.7～7.4%、ZnO：2.5～3.5%；透明釉的始融温度为985～1035℃，透明釉和高折射率釉的始融温度差值控制在180～190℃；所述透明釉的折射率为1.52～1.54，高折射釉和透明釉的折射率差值为0.35～0.38；所述透明釉的比重为1.87～1.88 g/cm3，施釉量为650～680 g/m2；
烧成。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述面釉和高折射率釉的始融温度差值为70～80℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过丝网印刷的方式施高折射率釉。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过淋釉的方式施透明釉。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过喷釉的方式施面釉；所述面釉的比重为1.40～1.43 g/cm3，施釉量为500～600g/m2。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法获得的具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖，其特征在于，所述具有镜面浮雕装饰效果的陶瓷砖的釉面光泽度为93～94度。
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