CN116396104A - 纳米星光感全抛砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种纳米星光感全抛砖及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在砖坯表面施面釉；在施面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星光抛釉；星光抛釉包括透明抛釉和星光干粒，其中透明抛釉和星光干粒的质量比为0.9～1.1：0.04～0.06；星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：43～49％、Al2O3：15～25％、CaO：3～5％、MgO：2～4％、K2O：0.5～0.9％、ZnO：6.2～8.5％、SrO：3～6.8％、BaO：0.1～2％、Na2O：3～6％；将施星光抛釉后的砖坯烧成并抛光，得到纳米星光感全抛砖。所述纳米星光感全抛砖在釉面上形成闪点，在光照射下不同角度反射出不同的光点视觉效果，同时增加产品釉面的硬度和耐磨度。

Description

纳米星光感全抛砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米星光感全抛砖及其制备方法，属于陶瓷生产制造技术领域。
背景技术
中国专利CN112321157A公开一种带星光效果的陶瓷质板材及其制备方法，所述陶瓷质板材包括坯层和位于坯层表面的装饰层，装饰层包括由下至上依次设置的遮盖层、基础有色层和表面柔光有色层，基础有色层和表面柔光有色层均包含烧成后呈银灰色的陶瓷色料，遮盖层、基础有色层和表面柔光有色层均由釉料烧成，表面柔光有色层的釉料原料包括星光干粒和烧失干粒，表面柔光有色层具有大小不一的凹洞，凹洞由烧失干粒形成，烧失干粒由10目、20目、60目和100目的干粒组成。所述陶瓷质板材表面呈柔光中带有星光的效果，光闪而不炫目，结合细小凹洞对光线的反射效果呈现出倒影，可以克服表面色泽暗沉的缺陷，同时表面具有质感。但是所述陶瓷质板材的制备方法较为复杂。
发明内容
针对上述问题，本发明的技术目的是提供一种纳米星光感全抛砖及其制备方法，在釉面上形成闪点，在光照射下不同角度反射出不同的光点视觉效果，同时增加产品釉面的硬度和耐磨度。
第一方面，本发明提供一种纳米星光感全抛砖的制备方法，包括以下步骤：
在砖坯表面施面釉；
在施面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星光抛釉；星光抛釉包括透明抛釉和星光干粒，其中透明抛釉和星光干粒的质量比为0.9～1.1：0.04～0.06；星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：43～49％、Al2O3：15～25％、CaO：3～5％、MgO：2～4％、K2O：0.5～0.9％、ZnO：6.2～8.5％、SrO：3～6.8％、BaO：0.1～2％、Na2O：3～6％；
将施星光抛釉后的砖坯烧成并抛光，得到纳米星光感全抛砖。
较佳地，星光干粒的原料组成包括：以质量百分比计，钠长石：35～45％、氧化锌：12～22％、碳酸锶：4～7％、白云石：11～16％、滑石：5～10％、高龄土：7～12％、石英：1～10％、刚玉：2～5％。
较佳地，星光抛釉的施釉方式为淋釉；星光抛釉的比重为1.85～1.88g/cm3，施釉量为380～450g/m2。
较佳地，透明抛釉的始融温度为1100～1150℃。
较佳地，透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～55％、Al2O3：8～16％、CaO：6.7～13％、MgO：4.8～8.1％、K2O：1.9～4.8％、ZnO：2.9～5.5％、Na2O：2.5～5.5％、BaO：0.75～1.2％。
较佳地，面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～60％、Al2O3：15～22％、Fe2O3：0.1～0.5％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：1～3％、MgO：3～5％、K2O：0.5～1.9％、Na2O：2.7～3.0％、ZnO：2～5％、ZrO2：4.5～7.5％。
较佳地，面釉的施加方式为淋釉；面釉的比重为1.85～1.88g/cm3，施釉量为380～450g/m2。
较佳地，最高烧成温度为1150～1210℃，烧成周期为45～55min。
较佳地，所述制备方法还包括在烧成后的砖面打磨超洁亮蜡水，打磨超洁亮蜡水后的纳米星光感全抛砖的砖面光泽度为90度以上，优选为95度以上。
第二方面，本发明还提供上述任一项所述的制备方法获得的纳米星光感全抛砖。
附图说明
图1是实施例1的砖面效果图；
图2是与实施例1具有不同喷墨打印图案的纳米星光感全抛砖的砖面效果图；
图3是星光抛釉的星光干粒过多导致星光稠密的砖面效果图；
图4是星光抛釉的星光干粒过少导致星光稀疏的砖面效果图；
图5是对比例1的砖面效果图；
图6是对比例2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。以下说明纳米星光感全抛砖的制备方法。
使用坯体粉料压制成形得到砖坯。坯体粉料的化学组成和原料组成不受限制，采用本领域常用的陶瓷坯体基料即可。例如，坯体粉料的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：60～65％、Al2O3：20～25％、Fe2O3：0.6～0.8％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：0.2～0.6％、MgO：0.2～0.6％、K2O：2.0～3.5％、Na2O：2.0～3.5％、烧失：3.5～5.5％。
将砖坯干燥。可利用干燥窑进行干燥。干燥温度可为150～240℃，干燥时间可为50～60min。干燥坯的水分控制在0.5wt％以内为宜。
在干燥后的砖坯表面施加面釉。面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～60％、Al2O3：15～22％、Fe2O3：0.1～0.5％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：1～3％、MgO：3～5％、K2O：0.5～1.9％、Na2O：2.7～3.0％、ZnO：2～5％、ZrO2：4.5～7.5％。上述面釉除了具有遮盖砖坯底色和助喷墨发色的效果以外，还能够避免砖型偏拱或偏翘，促进后续施加的星光抛釉的釉面保持平整，并与星光抛釉保持良好的结合性。作为示例，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：5.5～8.7％、SiO2：50～60％、Al2O3：15～22％、Fe2O3：0.1～0.5％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：1～3％、MgO：3～5％、K2O：0.5～1.9％、Na2O：2.7～3.0％、ZnO：2～5％、ZrO2：4.5～7.5％。
一些实施方式中，所述面釉的原料组成包括：以质量百分比计，钾长石：28～38％、钠长石：6～12％、霞石：16～22％、石英：2～28％、煅烧氧化铝：3～7％、煅烧高岭土：5～10％、水洗高龄土：7～12％、白云石：1～3％、煅烧氧化锌：2～3％、硅酸锆：7～12％。将面釉的原料混合后球磨，待325目筛余达到0.1～0.3wt％后，出料放浆，除铁备用。例如，球磨时间为8～12小时。
所述面釉的施加方式优选为淋釉。一些实施方式中，所述面釉的比重为1.85～1.88g/cm3(例如1.86g/cm3)，施釉量为380～450g/m2。面釉的比重和施釉量过高，会导致面釉层的膨胀系数过大，砖形发生翘曲；面釉的比重和施釉量过低，会导致面釉层的膨胀系数过小，砖形会出现拱起。采用喷釉的工艺施上述面釉，会导致釉面不平整。而且，所述高比重的面釉容易堵塞喷头，但降低面釉的比重又会导致釉面白度无法达到遮盖要求，增加面釉的施加量固然可以提高遮盖效果，但是却会导致砖坯水分含量过高而在窑炉出现炸砖堵窑的风险。
在施加面釉后的砖坯表面喷墨打印图案。可以采用数码喷墨打印机打印。喷墨打印的颜色包括但不限于蓝色、红棕色、桔黄色、金黄色、柠檬黄、黑色、红色等。喷墨打印图案的纹理和颜色效果依据设计要求而进行变化。
喷墨打印图案后的砖坯再次进入干燥窑进行干燥。干燥温度可为100～150℃，干燥时间可为5～7min。
在砖坯表面施加星光抛釉。星光抛釉能运用在各种花色的喷墨打印图案表面。
所述星光抛釉的原料包括星光干粒和透明抛釉。
星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：43～49％、Al2O3：15～25％、CaO：3～5％、MgO：2～4％、K2O：0.5～0.9％、ZnO：6.2～8.5％、SrO：3～6.8％、BaO：0.1～2％、Na2O：3～6％。一些实施方式中，星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：0.15～0.25％、SiO2：43～49％、Al2O3：15～25％、CaO：3～5％、MgO：2～4％、K2O：0.5～0.9％、ZnO：6.2～8.5％、SrO：3～6.8％、BaO：0.1～2％、Na2O：3～6％。
星光干粒的原料组成包括：以质量百分比计，钠长石：35～45％、氧化锌：12～22％、碳酸锶：4～7％、白云石：11～16％、滑石：5～10％、高龄土：7～12％、石英：1～10％、刚玉：2～5％。如果星光干粒的原料组成中没有碳酸锶，则星光干粒不具有闪亮效果。
按照星光干粒的原料组成称量各原料，将其混合，然后在窑池中于1450～1550℃高温熔融成玻璃熔体，玻璃熔体经水淬、烘干、破碎、筛选，得到目数为60～120目的星光干粒。
透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～55％、Al2O3：8～16％、CaO：6.7～13％、MgO：4.8～8.1％、K2O：1.9～4.8％、ZnO：2.9～5.5％、Na2O：2.5～5.5％、BaO：0.75～1.2％。作为示例，透明抛釉的化学组成可包括：以质量百分比计，烧失：7～10％、SiO2：46～55％、Al2O3：8～16％、CaO：6.7～13％、MgO：4.8～8.1％、K2O：1.9～4.8％、ZnO：2.9～5.5％、Na2O：2.5～5.5％、BaO：0.75～1.2％。上述透明抛釉的始融温度为1100～1150℃。将透明抛釉的始融温度控制在上述范围可以得到透感较佳且无针孔等缺陷的釉面。
一些实施方式中，透明抛釉的原料组成包括：以质量百分比计，钾长石：10～25％，钠长石：15～30％，石英：3～6％，煅烧氧化铝：1～3％，煅烧高岭土：1～3％，水洗高岭土：5～10％，白云石：9～20％，烧滑石：3～10％，硅灰石：4～14％，氧化锌：2～5％，碳酸钡：6～10％，透明熔块：1～11％。其中，透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～50％、Al2O3：6～9％、CaO：10～15％、MgO：3～6％、K2O：5～9％、Na2O：1～3％、BaO：4～7％、ZnO：3～5％。
制备透光抛釉。将制作透明抛釉的原料混合后球磨，待325目筛余达到0.1～0.3wt％后，出料放浆，除铁备用。例如，球磨时间为8～12小时。
一些技术方案中，星光抛釉的透明抛釉与星光干粒的质量比为0.9～1.1：0.04～0.06。星光干粒的含量过多，会导致光反射较强，不仅无法具有美观的装饰效果还有光污染的隐患；透明抛釉的含量过多，会导致星光特征不明显。优选地，透明抛釉与星光干粒的质量比为1：0.04～0.06，更优选为1：0.05。试验发现，星光抛釉的透明抛釉与星光干粒的质量比是1：0.07，结果如图3所示，由于星光干粒在星光抛釉中的占比过多，导致全抛砖表面星光过于稠密；星光抛釉的透明抛釉与星光干粒的质量比是1：0.02，结果如图4所示，星光干粒在星光抛釉中的占比过少，导致全抛砖表面星光过于稀疏。
一些实施方式中，星光抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：5.5～7.5％、SiO2：47～52％、Al2O3：9～15％、Fe2O3：0.4～0.6％、TiO2：0.2～0.4％、CaO：4.5～11％、MgO：2.0～3.5％、K2O：4.0～6.0％、Na2O：4.5～6.0％、ZnO：6.0～8.5％。
所述星光抛釉的施釉方式为淋釉。一些实施方式中，星光抛釉的比重为1.85～1.88g/cm3，施釉量为380～450g/m2。星光抛釉的施釉量低，砖形发生翘曲，容易过抛而导致星光干粒被抛掉从而裸露出发白的面釉层。星光抛釉的施釉量高，砖形会拱起，透明抛釉发蒙不透，星光干粒的亮光效果受到影响，同时也会导致进窑烧成时砖坯水分含量过高存在炸砖堵窑的风险。
试验还发现，透明的星光干粒不适用于本发明。透明抛釉在达到熔融状态时，烧成时透明的星光干粒会与透明抛釉熔融，釉面呈现出透明抛釉的性质而没有星光效果。
经窑炉烧成。最高烧成温度为1150～1210℃，烧成周期为45～55min。
抛光。根据粗抛、中抛、精抛的顺序依序进行抛光。作为示例，粗抛依次用180目8组树脂锯齿型磨块和240目8组树脂锯齿型磨块，粗抛的抛光压力为3kg；中抛依次用320目8组弹性磨块和400目8组弹性磨块，中抛的抛光压力为4kg；精抛依次用4组600目弹性磨块、4组800目弹性磨块、4组1000目弹性磨块和4组2000目弹性磨块，精抛的抛光压力为3kg。抛光后的砖面光泽度能达到56度以上。
一些实施方式中，在抛光后的砖面打磨超洁亮蜡水。超洁亮蜡水的组成不受限制，采用本领域常用的商业化超洁亮蜡水即可。打磨超洁亮蜡水后的纳米星光感全抛砖的砖面光泽度为90度以上，优选85度以上。
本发明所述制备方法经抛光形成星光点缀效果。因抛釉中加入星光干粒，配上合适色彩丰富的图案，可形成具有特殊星光效果、立体感强的陶瓷产品。相对普通的抛光砖来说，本发明的纳米星光感全抛砖在不同的光线照射下可形成独特的装饰效果。而且，吸水率控制在0.5wt％以内，防污效果好，易打扫卫生。此外，耐磨度与光泽度高，性能稳定，受时间、环境影响因素较小，可长久保持如新感觉，能广泛应用于各种内外墙及地面装饰，使用寿命长，具有广阔的市场经济效益。
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
纳米星光感全抛砖的制备方法包括以下步骤：
1.将坯体粉料通过压机压制成砖坯。
2.将砖坯利用干燥窑干燥。
3.在干燥后的砖坯表面淋面釉。面釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：6.5％、SiO2：58％、Al2O3：16％、Fe2O3：0.15％、TiO2：0.15％、CaO：1.9％、MgO：4.5％、K2O：0.6％、Na2O：2.8％、ZnO：4.6％、ZrO2：4.8％。面釉的比重为1.86g/cm3，施釉量为420g/m2。
4.在淋面釉后的砖坯表面喷墨打印图案。
5.将喷墨打印图案后的砖坯再次进入干燥窑进行干燥。
6.在干燥后的砖坯表面淋星光抛釉。星光抛釉包括透明抛釉与星光干粒，其中透明抛釉与星光干粒的质量比为1：0.05。星光干粒的原料组成包括：以质量百分比计，钠长石：43.6％、氧化锌：13％、碳酸锶：4％、白云石：11％、滑石：8.6％、高岭土：10％、石英：6.3％、刚玉：3.5％。星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：0.16％、SiO2：49％、Al2O3：24.54％、CaO：4.3％、MgO：3.4％、K2O：0.6％、ZnO：6.6％、SrO：5.6％、BaO：0.2％、Na2O：5.6％。透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：8.6％、SiO2：53％、Al2O3：13％、CaO：9.5％、MgO：7.0％、K2O：0.5％、ZnO：3.5％、Na2O：4.1％、BaO：0.8％。星光抛釉的比重为1.88g/cm3，施釉量为420g/m2。
7.将淋星光抛釉后的砖坯经窑炉烧成。最高烧成温度为1210℃，烧成周期为55min。
8.抛光。采用粗抛、中抛、精抛的顺序依序进行抛光。粗抛依次用180目8组树脂锯齿型磨块和240目8树脂锯齿型磨块，粗抛的抛光压力为3kg；中抛依次用320目8组弹性磨块和400目8组弹性磨块，中抛的抛光压力为4kg；精抛依次用4组600目弹性磨块、4组800目弹性磨块、4组1000目弹性磨块和4组2000目弹性磨块，精抛的抛光压力为3kg。抛光后的砖面光泽度达到56度以上。
9.在抛光后的全抛砖表面打磨超洁亮蜡水。打磨超洁亮蜡水后的砖面光泽度在93度。
从图1可以看出，星光干粒与透明抛釉结合较好，且星光点缀达到预期效果。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：9.6％、SiO2：46％、Al2O3：20％、Fe2O3：0.2％、TiO2：0.1％、CaO：6.8％、MgO：4.5％、K2O：0.5％、Na2O：4.5％、ZnO：3.4％、BaO：4.4％。透明抛釉的始融温度为1170℃。
如图5所示，透明抛釉的始融温度过高，液相粘度过大，釉面没有星光效果且釉面透感差。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：9.9％、SiO2：45％、Al2O3：7.9％、Fe2O3：0.2％、TiO2：0.1％、CaO：11％、MgO：4.5％、K2O：3.5％、Na2O：1.7％、ZnO：5.0％、BaO：11.2％。透明抛釉的始融温度为1080℃。
如图6所示，透明抛釉的始融温度过低，液相粘度过小，釉面没有星光效果且有针孔出现。
对比例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：星光抛釉的比重为1.85g/cm3，施釉量为350g/m2。星光抛釉的施釉量低，由于星光抛釉釉层薄与坯和面釉膨胀系数不匹配，砖形发生翘曲，容易过抛而导致星光干粒被抛掉从而裸露出发白的面釉层。
对比例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：星光抛釉的比重为1.85g/cm3，施釉量为500g/m2。星光抛釉的施加量高，由于星光抛釉釉层厚与坯和面釉膨胀系数不匹配，砖形会拱起，且由于始融温度高的星光抛釉的原料堆积过多，星光抛釉未能完全熔融，从而导致透明抛釉发蒙不透，星光干粒的亮光效果受到影响，同时也会导致进窑烧成时砖坯水分含量过高存在炸砖堵窑的风险。

Claims (10)

1.纳米星光感全抛砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在砖坯表面施面釉；
在施面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星光抛釉；星光抛釉包括透明抛釉和星光干粒，其中透明抛釉和星光干粒的质量比为0.9～1.1：0.04～0.06；星光干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：43～49％、Al2O3：15～25％、CaO：3～5％、MgO：2～4％、K2O：0.5～0.9％、ZnO：6.2～8.5％、SrO：3～6.8％、BaO：0.1～2％、Na2O：3～6％；
将施星光抛釉后的砖坯烧成并抛光，得到纳米星光感全抛砖。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，星光干粒的原料组成包括：以质量百分比计，钠长石：35～45％、氧化锌：12～22％、碳酸锶：4～7％、白云石：11～16％、滑石：5～10％、高龄土：7～12％、石英：1～10％、刚玉：2～5％。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，星光抛釉的施釉方式为淋釉；星光抛釉的比重为1.85～1.88g/cm3，施釉量为380～450g/m2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，透明抛釉的始融温度为1100～1150℃。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，透明抛釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：46～55％、Al2O3：8～16％、CaO：6.7～13％、MgO：4.8～8.1％、K2O：1.9～4.8％、ZnO：2.9～5.5％、Na2O：2.5～5.5％、BaO：0.75～1.2％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：50～60％、Al2O3：15～22％、Fe2O3：0.1～0.5％、TiO2：0.1～0.4％、CaO：1～3％、MgO：3～5％、K2O：0.5～1.9％、Na2O：2.7～3.0％、ZnO：2～5％、ZrO2：4.5～7.5％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，面釉的施加方式为淋釉；面釉的比重为1.85～1.88g/cm3，施釉量为380～450g/m2。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，最高烧成温度为1150～1210℃，烧成周期为45～55min。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在烧成后的砖面打磨超洁亮蜡水，打磨超洁亮蜡水后的纳米星光感全抛砖的砖面光泽度为90度以上，优选为95度以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法获得的纳米星光感全抛砖。
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