CN1460655A - 超薄纤瓷板及其成型工艺和设备 - Google Patents
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Abstract
一种内、外墙装饰用超薄纤瓷板，属粘土制品。其特征是基体层的粘土中混有无机矿物纤维，基体层的一面设置包括底釉层和面釉层的复合表面层；瓷板的长、宽、厚度尺寸之比为3～1.5∶2～1∶0.008～0.003。成型工艺是用带有板状成型模头的真空炼泥机，炼泥机出料口设置变径变形管，其板状成型模头出料口之长、宽尺寸比为1.8～0.8∶0.1～0.03。原料坯土挤压成板状原坯，经滚压延展，得连续的板状湿陶土板，横向裁切，干燥、素烧，再经表面施釉、烧成制得本发明的超薄纤瓷板。表层结构硬度高可抛光，致密、抗菌抗污、产品性能大幅度提高。成型工艺步骤简捷、生产效率高。成型设备结构简单，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于粘土制品领域，尤其涉及一种用于内、外墙体装饰的陶瓷板制品及成型工艺和设备。
背景技术
公开日1998年9月2日，公开号CN1191853A的中国专利中公开了一种“大型平板状陶瓷烧结体及其制造方法和制造装置”，其在制造大型平板状陶瓷烧结体时，采用在利用和泥机挤出陶土坯时，使用从侧向不施加刚性力的方法；再者，使用挤出部的型芯轴可自由旋转的和泥机；其成型模头为圆筒形，挤出的陶土坯亦为圆筒型，陶土坯成型后将其横向切断、纵向切开并平展开，再经压延、干燥、烧成工序制得成品。但该专利存在其作业程序为间歇式的不足；所挤出的陶土坯为中空的圆筒型，需经过横向切断、纵向切开、展开等工序才能进入下道压延工序，无法适应生产线连续作业要求此外，且其成型装置结构复杂，其产品无表面釉层，不耐污，抗腐蚀性不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供可一次成型、便于连续化生产、耐污、耐腐蚀性好的超薄纤瓷板，其成型工艺简捷、成型设备结构简单的一种超薄纤瓷板及其成型工艺和设备。
本发明的技术方案是：提供一种超薄纤瓷板，包括主要由粘土构成的基体层，其特征是：基体层的粘土中混有无机矿物纤维，在基体层的一面设置包括底釉层和面釉层的复合表面层；瓷板的长、宽、厚度尺寸之比为3～1.5∶2～1∶0.008～0.003。
所述的复合表面层还可以由基釉层、面釉层和印花釉层复合构成，其中的印花釉层可以完全或局部覆盖面釉层；所述基体层的另一面还可设置坯纹层，坯纹层可为凸起或凹陷的直线、或曲线、或直线和曲线的组合构成的圆形、椭圆形、方形或多边形；坯纹层凸起的高度或凹陷的深度为0.3～0.5mm。
本发明还提供了上述超薄纤瓷板的成型工艺，包括原料坯土的混合—搅拌—挤压成型，压延，干燥和烧成，其特征是：
(1)用带有板状成型模头的真空炼泥机，将原料坯土挤压成板状原坯，
(2)原坯经滚压延展，得到连续的板状湿陶土板，
(3)对连续的板状湿陶土板横向裁切，形成半成品湿陶土板，
(4)将半成品湿陶土板干燥、素烧，制得素瓷板，
(5)再经表面施釉、烧成制得本发明的超薄纤瓷板；
其中，所述坯土的含水率为15～20％；所述的坯土挤压压力为500～1000吨/m3；所述的原坯滚压压力为300～500吨/m3；所述的半成品干燥条件为80～250℃/20～120min；
所述的半成品素烧条件为800～1300℃/30～120min；所述的烧成条件为800～1300℃/30～120min。
本发明的技术方案还提供了一种超薄纤瓷板的成型设备，包括炼泥机，其特征是：炼泥机的出料口设置变径变形管和板状成型模头，炼泥机出料口经圆形→矩形变径变形管与板状成型模头连接，其所述板状成型模头出料口之长、宽尺寸比为1.8～0.8∶0.1～0.03。
上述的超薄纤瓷板的成型设备，其特征是所述板状成型模头的出料口可为一个或一个以上；上述的超薄纤瓷板的成型设备，其特征是所述的板状成型模头出料口的横截面形状可以为矩形、弧形或波浪形。
与现有技术比较，本发明的优点是：
1.超薄纤瓷板的表面设置复合面釉层，表面硬度高，表层结构致密、抗菌、抗污、可抛光，使得产品的耐污、耐腐蚀性得到提高，产品性能大幅度提高。
2.成型工艺步骤简捷、连续、无间断，可适应生产线连续化作业的要求，生产效率高。
3.成型设备结构简单，无转动部件，使用寿命长，运行维护费用低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明产品的结构示意图；
图2是本发明的工艺路线方框示意图；
图3是本发明成型装置的结构示意图；
图4是图3的A向视图；
图5是成型装置实施例1的B-B’剖示图；
图6是成型装置实施例2的B-B’剖示图；
图7是成型装置实施例3的B-B’剖示图。。
具体实施方式
图1中，由粘土(英文名称：Clay；一种土状含水铝硅酸盐矿物，其主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，是陶瓷工业的基础原料，参见92年7月第三版化工辞典第731页)构成的基体层9中混合有无机矿物纤维14(如硅灰石，英文名称：Wollastonite；通常呈片状、放射状或纤维状集合体，参见92年7月第三版化工辞典第687页)，在基体层的一面设置包括底釉层10、面釉层11和印花釉层12构成的复合表面层，其中印花釉层12可以完全或局部覆盖面釉层11。
在所述基体层9的另一面可以设置坯纹层13；坯纹层为凸起或凹陷的直线或曲线或直线和曲线的组合构成的几何图形(图中未示出)；所述的凸起高度或凹陷深度为0.3～0.5mm；所述的几何图形可以是园形、椭圆形、方形或多边形。
在粘土构成的基体层中搀杂、混合无机矿物纤维，可以增加陶瓷烧结制品的韧性和弹性，为大型超薄装饰用瓷板的生产创造了条件。本实用新型单片产品的长、宽和厚度尺寸可以做到3×2×0.003～0.004米，即在其长为3米，宽度为2米时，其厚度仅为3～4毫米。
设置坯纹层的目的是增加瓷板背面与粘合剂之间的接触面积，以增加瓷板与墙体之间的附着力。当选择、使用合适的强力粘合剂时，也可不设置该坯纹层。
图2中，本发明的成型工艺在常规的粘土原料混合、加水搅拌并将搅拌好的湿坯土装入真空炼泥机等步骤之后，按如下步骤进行成型和后续工序：
(1)用带有板状成型模头的真空炼泥机，将原料坯土挤压成板状原坯，
(2)原坯经滚压延展，得到连续的板状湿陶土板，
(3)对连续的板状湿陶土板横向裁切，形成半成品湿陶土板，
(4)将半成品湿陶土板干燥、素烧，制得素瓷板，
(5)再经表面施釉、烧成制得本发明的超薄纤瓷板；
其中，所述坯土的含水率为15～20％，所述的挤压压力为3～8千吨/m3，所述的滚压压力为3～8百吨/m3，所述的干燥温度为80～250℃，时间为20分钟～2小时，所述的素烧温度为800～1300℃，时间为30分钟～2小时，所述的烧成温度为800～1300℃，时间为30分钟～2小时。
由于在坯土的成型阶段即采用板状成型模头将陶土坯一次性挤压成连续的板状湿陶土板原坯，无须再经过纵向切开并展开等步骤，简化了生产工艺，使得整个生产过程连续、无间断，有利于采用自动化生产线进行连续作业，有利于提高成品率和生产效率，对提高产品产量、降低能耗和减少设备磨损均有很大的现实意义。
其所述的施釉为陶瓷行业的常规施釉方法，其具体配方、厚度和方法在此不再叙述。
图3、图4中，在真空炼泥机的出料管1设置圆形→矩形变径变形管2，出料管经变径变形管2与板状成型模头3连接，圆形→矩形变径变形管2将真空炼泥机出料管1和板状成型模头3连接为一体，同时实现两者间连接尺寸的匹配和形状的变换，板状成型模头的出料口4之长、宽尺寸比为1～0.5∶0.1～0.03。
在真空炼泥机的挤压作用下，坯土5经过真空炼泥机的出料管1和变径变形管2到达板状成型模头的出料口4，在板状成型模头出料口4的约束作用下，坯土被挤压成型并被输出，形成连续的平板状或瓦楞状或拱形的湿陶土板原坯6，供后道工序进行滚压延展。
图5、图6、图7中，板状成型模头3的出料口4在水平方向上可为一个或一个以上；所述的出料口4的横截面可以为长方形、波浪形或弧形。
根据欲生产产品的规格之不同，还可以在板状成型模头3的出料口4设置纵向隔断7、8，将出料口在水平方向上分隔两个或多个，当需生产大规格(如3米宽)的超薄纤瓷板时，使用一个出料口；当欲生产中等规格(如2米或1.5米)的超薄纤瓷板时，可在出料口上设置纵向隔断，使板状成型模头的出料口在水平方向上一分为二或一分为多个，这样可以同时挤压出两条或多条平板状或瓦楞状或拱形的湿陶土板原坯，提高设备的生产效率和产量。
实施例1：
在常规的粘土原料混合、加水搅拌并将搅拌好的湿坯土装入真空炼泥机等步骤之后，按图2所示步骤和图3、图4所示的板状成型装置进行成型和后续工序，其板状成型装置的出料口的横截面如图5所示，模头出料口之长、宽尺寸比为1.8∶0.1。
其中，所述坯土的含水率为15％，所述的挤压压力为1000吨/m3，所述的滚压压力为500吨/m3，所述的干燥温度为80℃，时间为2小时，所述的素烧温度为800℃，时间为2小时，所述的烧成温度为1300℃，时间为120分钟。依上述方式生产、制得规格为3×2×0.003米的超薄纤瓷板。坯纹层为凸起或凹陷的直线、或曲线、或直线和曲线的组合构成的园形、椭圆形、方形或多边形；坯纹层凸起的高度或凹陷的深度为0.3～0.5mm。
由于本发明采用一次成型方法生产出平板状湿陶土板原坯，其成型工艺步骤简单、连续无间断，可适应自动生产线连续化作业的要求，生产效率高。同时，其成型设备结构简单，无运动部件，使用寿命长，运行维护费用低。此外，在大型平板状超薄纤瓷板的表面设置面釉层，使得产品的表面硬度高，表层结构致密、抗菌、抗污、可抛光，使得产品的耐污、耐腐蚀性得到提高，产品性能大大提高。
本发明可广泛用于各种建筑物内、外墙体的装饰、装修，可满足有特殊清洁要求场合(如手术室、无菌室或超洁净室)的无尘、无菌装修需要。
实施例2：
采用出料口的横截面如图6所示的板状成型装置，模头出料口之长、宽尺寸比为0.8∶0.03；所述坯土的含水率为20％，所述的挤压压力为500吨/m3，所述的滚压压力为300吨/m3，所述的干燥温度为250℃，时间为20分钟，所述的素烧温度为1300℃，时间为30分钟，所述的烧成温度为800℃，时间为30分钟。其余同实施例1。
依上述方式生产、制得规格为1.5×1×0.008米的超薄纤瓷板。
实施例3：
采用出料口的横截面如图7所示的板状成型装置，模头出料口之长、宽尺寸比为1∶0.05；所述坯土的含水率为18％，所述的挤压压力为1000吨/m3，所述的滚压压力为300吨/m3，所述的干燥温度为125℃，时间为1.5小时，所述的素烧温度为900℃，时间为1小时，所述的烧成温度为1200℃，时间为1.2小时。其余同实施例1。
依上述方式生产、制得规格为1×1×0.008米的超薄纤瓷板。
实施例4：
采用出料口的横截面如图5所示的板状成型装置，模头出料口之长、宽尺寸比为1.2∶0.01；所述坯土的含水率为19％，所述的挤压压力为1000吨/m3，所述的滚压压力为300吨/m3，所述的干燥温度为145℃，时间为1小时，所述的素烧温度为900℃，时间为0.7小时，所述的烧成温度为1150℃，时间为0.8小时。其余同实施例1。
依上述方式生产、制得规格为3×2×0.006米的超薄纤瓷板。
实施例5：
采用出料口的横截面如图6所示的板状成型装置，模头出料口之长、宽尺寸比为0.9∶0.02；所述坯土的含水率为17％，所述的挤压压力为800吨/m3，所述的滚压压力为400吨/m3，所述的干燥温度为100℃，时间为1.2小时，所述的素烧温度为1000℃，时间为1小时，所述的烧成温度为1200℃，时间为0.6小时。其余同实施例1。
依上述方式生产、制得规格为3×2×0.004米的超薄纤瓷板。
实施例6：
采用出料口的横截面如图7所示的板状成型装置，模头出料口之长、宽尺寸比为1.0∶0.5；所述坯土的含水率为19％，所述的挤压压力为900吨/m3，所述的滚压压力为250吨/m3，所述的干燥温度为200℃，时间为0.6小时，所述的素烧温度为900℃，时间为1.2小时，所述的烧成温度为1200℃，时间为0.5小时。其余同实施例1。
依上述方式生产、制得规格为2.5×2.5×0.003米的超薄纤瓷板。
Claims (8)
1.一种超薄纤瓷板，包括主要由粘土构成的基体层，其特征是：基体层的粘土中混有无机矿物纤维，在基体层的一面设置包括底釉层和面釉层的复合表面层；瓷板的长、宽、厚度尺寸之比为3～1.5∶2～1∶0.008～0.003。
2.按照权利要求1所述的超薄纤瓷板，其特征是所述的复合表面层还可以由基釉层、面釉层和印花釉层复合构成，其中的印花釉层可以完全或局部覆盖面釉层。
3.按照权利要求1所述的超薄纤瓷板，其特征是所述基体层的另一面还可设置坯纹层。
4.按照权利要求1所述的超薄纤瓷板，其特征是所述的坯纹层为凸起或凹陷的直线、或曲线、或直线和曲线的组合构成的园形、椭圆形、方形或多边形；坯纹层凸起的高度或凹陷的深度为0.3～0.5mm。
5.按照权利要求1所述的超薄纤瓷板的成型工艺，包括原料坯土的混合—搅拌—挤压成型，压延，干燥和烧成，其特征是：
(1)用带有板状成型模头的真空炼泥机，将原料坯土挤压成板状原坯，
(2)原坯经滚压延展，得到连续的板状湿陶土板，
(3)对连续的板状湿陶土板横向裁切，形成半成品湿陶土板，
(4)将半成品湿陶土板干燥、素烧，制得素瓷板，
(5)再经表面施釉、烧成制得本发明的超薄纤瓷板；
其中，所述坯土的含水率为15～20％；所述的坯土挤压压力为500～1000吨/m3；所述的原坯滚压压力为300～500吨/m3；所述的半成品干燥条件为80～250℃/20～120min；
所述的半成品素烧条件为800～1300℃/30～120min；所述的烧成条件为800～1300℃/30～120min。
6.按照权利要求1所述的超薄纤瓷板的成型设备，包括炼泥机，其特征是：炼泥机的出料口设置变径变形管和板状成型模头，炼泥机出料口经圆形→矩形变径变形管与板状成型模头连接，其所述板状成型模头出料口之长、宽尺寸比为1.8～0.8∶0.1～0.03。
7.按照权利要求6所述的超薄纤瓷板的成型设备，其特征是所述板状成型模头的出料口可为一个或一个以上。
8.按照权利要求6或7所述的超薄纤瓷板的成型设备，其特征是所述的板状成型模头出料口的横截面形状可以为矩形、弧形或波浪形。
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