一種瓷質拋光磚及其生產方法
2023-10-21 07:29:42
專利名稱：一種瓷質拋光磚及其生產方法
技術領域：
本發明涉及建築陶瓷技術領域，特別是涉及一種瓷質拋光磚的生產方法及用該方法生產的瓷質拋光磚。
背景技術：
目前，作為建築裝飾材料的瓷質磚尤其是瓷質拋光磚，經過近幾年的迅速發展和推廣，其配方體系、布料機械、生產工藝等均日益成熟，出現了從純色到顆粒、滲花、再到微粉以及現在市場最受青睞的線條微粉瓷質拋光磚產品。但是，瓷質拋光磚為達到較高的白度和裝飾效果，需要大量使用優質原料，尤其是優質高嶺土類原料和優質鉀鈉長石類原料，隨著優質原料資源的日益枯竭，高白瓷質拋光磚已經難以為繼。目前，市場上的瓷質拋光磚一般採用一次布料或者一次以上的「夢幻布料」、「多管布料」、「微粉多次布料」等多次布料工藝進行生產，其中一次布料工藝用於生產純色通體拋光磚，一次以上的「夢幻布料」、「多管布料」、「微粉多次布料」等多次布料工藝用於生產微粉拋光磚。多次布料工藝是先將所需不同性質、色彩的粉料經過混料器或加料器攪拌混料，混好的料直接用下料鬥或推料架送入壓機的模框，刮平後壓制而成。非通體的微粉拋光磚在倒角後，微粉層和底坯層出現明顯的顏色差異，影響美觀。為達到仿天然石材紋理的效果，還在滲花磚系列產品中採用了 「滲花」拋光技術。其中「滲花」技術是拋光磚生產中對釉面磚印花技術的改進，通過絲網給磚坯印刷網版上固有的圖案紋理，採用諸如鉻離子、鎳離子、錳離子、鈷離子等可溶性化工鹽滲透到坯體的深部，經過高溫燒成形成離子固有的顏色，產生圖案。由於可溶性鹽的滲透性，使得產品燒成和拋光後仍能留下花紋圖案。採用「滲花」技術生產的滲花拋光磚圖案較為豐實，但該類拋光磚滲花深度較深，約為 2-3mm,可選的滲花釉用可溶性化工鹽類極其有限，導致滲花拋光磚的色彩極為有限，發色不夠鮮豔，花色不夠豐富，而且「滲花鹽」價格昂貴，缺陷也比較多。另外，拋光磚燒成後需要進行磨邊拋光和防汙處理。在拋光過程中，需要進行刮平定厚，然後再粗拋、精拋，整個磨削厚度約1mm，不僅消耗大量磨料、能源和工業用水，而且產生大量拋光廢渣；由於這些拋光廢渣容易產生發泡作用而難以在生產中回收利用，目前只能採用填埋的方式處理，不僅佔用大量土地，而且影響和汙染環境。雖然，近年來發展出磨削量較少的釉拋磚產品，但是現有的釉拋磚由於透明幹粒顆粒之間的空隙在燒成過程中難以消除而在燒結後的透明玻璃層中留下很多氣孔，拋光後成為開口氣孔，影響防汙效果，同樣需要進行防汙處理。工業磚需要採用鏡面鋼模進行成型，這種成型工藝會因粉料性能與天氣變化而產生粘模、表面毛糙等缺陷，從而造成產量低，產品品質控制難度高。另一方面，瓷質拋光磚的原料本身優劣差別較大，主要體現在白度、雜質含量等指標上，如生產品相較好的產品，則需用較好的原料，造成生產成本的上升。
發明內容
本發明要解決的是現有瓷質拋光磚對材料要求較高及浪費較大的技術問題，提供一種更環保經濟的瓷質拋光磚的生產方法。本發明的另一目的是提供一種用該方法生產的瓷質拋光磚。為完成第一個發明目的，所採用的技術方案是這樣的一種瓷質拋光磚生產方法， 其特徵在於它包括以下步驟(1)按常規方法製備瓷質拋光磚坯體粉料，備用；(2)製備瓷質拋光磚麵漿，麵漿成分與步驟1中所述的坯體粉料相同，但其中 Κ20+Νει20 :6 8%，雜質彡4% (均為重量份)；細度為500目篩餘量在0. 5%以內，流速為 25-30s (50mL)，比重為 1. 68-1. 72g/cm3，備用；(3)瓷質拋光磚坯體的製備將步驟(1)中製得的瓷質拋光磚坯體粉料均勻鋪布在壓磚機模腔中，在20-50MPa的壓力下，將瓷質拋光磚坯體粉料壓製成瓷質拋光磚生坯；(4)乾燥將瓷質拋光磚生坯在乾燥窯中於150-300°c下烘乾；(5)施麵漿將步驟( 製得的瓷質拋光磚麵漿施在乾燥後的瓷質拋光磚生坯上， 單位面積施麵漿重量為1000-1500g/m2。(6)乾燥和燒成將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯再在乾燥窯中於150-300°C下烘乾，接著在輥道窯中使用常規的陶瓷燒成溫度制度、壓力制度和氣氛制度，將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯一次燒成，燒成溫度為1150-1250°C，燒成周期為40-90min，製得瓷質拋光磚半成品；(7)磨邊和拋光處理利用常規的磨邊和拋光加工設備，採用彈性磨塊，對半成品進行磨邊和拋光處理，磨削量在0. 1-0. 2mm，製得瓷質拋光磚成品；(8)揀選、包裝、入庫。以上步驟中，凡未加特別說明的，都採用現有技術中的常規控制手段。為完成第二個發明目的，採用的是按上述步驟生產的瓷質拋光磚。本發明的生產步驟中，步驟(2)、(5)和(7)是本發明的關鍵。在步驟O)中，本發明採用的瓷質拋光磚麵漿的化學組成既不同於瓷質拋光磚坯體的化學組成，又與普通釉漿的化成組成有很大區別。這是因為對耐磨和耐汙等性能要求嚴格的瓷質拋光磚來說，其坯體尤其是表面層的化學組成需從以下幾個方面進行考慮①對耐磨性來講，氧化矽與氧化鋁含量較多可生成莫來石晶相，有利於耐磨性的提高，因此一般瓷質磚配方中氧化矽佔65-75 % (重量份)，氧化鋁也需儘量高，達到 15-25% (重量份)；②對耐汙性來講，一般會考慮添加熔劑型原料產生足夠量玻璃相來填充陶瓷坯體中的氣孔，但玻璃相太多時會導致瓷質磚的耐磨性下降；③採用高溫快速燒成需考慮熔劑和助熔劑的比例，使其滿足瓷化程度和性能指標要求，同時需考慮坯體與表面層的適應性。相比於瓷質拋光磚坯體配方中鉀、鈉等熔劑型成分的典型含量為3.5% -4.5% (重量份)，本發明的瓷質拋光磚麵漿中鉀、鈉等熔劑型成分含量較高，典型含量為6-8% (重量份)；相比於普通釉漿中鋁含量普遍小於10% (重量份)，本發明的瓷質拋光磚麵漿中鋁含量較高，典型含量為16-18% (重量份)。這就使得介於瓷質拋光磚坯體和普通陶瓷釉之間的瓷質拋光磚麵漿層燒結後既有較高的莫來石晶相含量來提高耐磨性，又有足夠量的玻璃相填充氣孔來提高耐汙性，從而使得本發明的瓷質拋光磚既具有瓷質磚坯體的高耐
4磨性，又有普通陶瓷釉層的高耐汙性。在步驟(5)中，本發明瓷質拋光磚施麵漿的目的不僅是為了裝飾美觀，而且能提高耐磨性和耐汙性，同時為保持通體感麵漿層需儘量的薄。在本發明中，瓷質拋光磚麵漿的細度為500目篩餘量在0. 5%以內，流速為25-30s (50mL)，比重為1. 68-1. 72g/cm3，單位面積施麵漿重量為1000-1500g/m2，麵漿層厚度為小於0.5mm。本發明的瓷質拋光磚通過麵漿進行裝飾，可以使得坯體和麵漿的顏色不必完全一致，從而可以大大減少瓷質拋光磚坯體對優質原料資源的使用量，不僅可以保護資源和環境，而且可以降低成本。同時使得非通體瓷質拋光磚的生產工藝大大簡化，即使大角度倒角後，也不會出現表面層和坯體層的顏色差異。在步驟(7)中，瓷質拋光磚一般採用刮平定厚一粗拋一精拋的拋光工藝流程，本發明瓷質拋光磚的麵漿層燒結後形成的表面層厚度較薄，約為0. 5mm，可以無需進行刮平定厚而直接進行粗拋和精拋，並且可以採用彈性磨塊進行拋光即可達到最終的拋光效果。因此，本發明對現有的拋光工藝流程進行改進，摒棄刮平定厚工序，在粗拋和精拋工序採用彈性磨塊，確保瓷質拋光磚處在同一個水平面，並且所有拋光磨頭與瓷質磚坯體的接觸接近等高接觸，以此來保證瓷質磚各處受力基本均勻，使得整個磚面磨削量基本一致，從而得到良好的拋光效果。瓷質拋光磚原有拋光工藝的磨削量約為1mm，而本發明採用的瓷質拋光磚的新拋光工藝的磨削量約為0. 1-0. 2mm，大大降低了磨削量，減少了磨料消耗、能源消耗和工業用水消耗，而且減少了拋光廢渣的產生量，整個拋光過程所需時間也比瓷質拋光磚的原有拋光時間減少1/3左右。拋光後，本發明的瓷質拋光磚表面層基本無氣孔，可以無需進一步塗敷防汙劑，進一步降低成本。而現有的釉拋磚由於透明幹粒顆粒之間的空隙在燒成過程中難以消除而在燒結後的透明玻璃層中留下很多氣孔，拋光後成為開口氣孔影響防汙效果，必須塗敷防汙劑進行處理。作為進一步的技術方案，所述的瓷質拋光磚的麵漿層施過後，可以採用絲網印刷機、輥筒印刷機或者噴墨印刷機進行滲花釉的印刷裝飾。由於本發明中瓷質拋光磚的麵漿層厚度較薄，約為0. 5mm,因此，滲花釉的滲入深度大大降低，由原來的2-3mm降為0. 5mm以下。這就使得滲花釉用可溶性化工鹽類的可選擇範圍大大擴寬，使用量大大降低，原來不可用的某些滲花釉用可溶性化工鹽類，如鐵鹽等也可以應用於本發明中；也使得原來由於滲入深度較深，需要大量使用而使成本大幅上升難以接受的滲花釉用可溶性化工鹽類，如鋅鹽等也可以應用於本發明中，而使其成本在可以接受的範圍內。採用上述裝飾方法後使得本發明的瓷質拋光磚較現有的滲花拋光磚的花色更豐富，花紋更精細，圖案更細膩，裝飾效果更好。
具體實施例方式實施例1 (1)瓷質拋光磚坯體粉料的製備採用普通陶瓷粉料製備工藝，選用高嶺土、 長石、石英等類原料，通過配料、溼法球磨製漿、噴霧乾燥造粒，製得含水率為6%、粒徑在20-120目的顆粒狀陶瓷粉料，化學組成範圍為(重量份)=SiO2 :70%、Al2O3 :20%、 CaO+MgO :2%、K2CHNa2O 4%, Fe2O3 :0. 6%, TiO2 :0. 2%、雜質餘量。作為瓷質拋光磚坯體粉料備用；
(2)瓷質拋光磚麵漿的製備採用普通陶瓷釉漿製備工藝，選用高嶺土、長石、 石英等類原料，通過配料、溼法球磨，製得細度為500目篩餘量在0. 5 %以內，流速為 27s(50mL)，比重為1. 70g/cm3的瓷質拋光磚麵漿，化學組成範圍為(重量份)=SiO2 70%, Al2O3 :17%,Ca0+Mg0 :3%,K20+Na20 7%, Fe2O3 :0. 5%, TiO2 :0. 2%、雜質餘量。備用；(3)瓷質拋光磚坯體的製備將步驟(1)中製得的瓷質拋光磚坯體粉料均勻鋪布在壓磚機模腔中，在40MPa的壓力下，將瓷質拋光磚坯體粉料壓製成瓷質拋光磚生坯；(4)乾燥將瓷質拋光磚生坯在乾燥窯中於250°C下烘乾；(5)施麵漿將步驟( 製得的瓷質拋光磚麵漿施在乾燥後的瓷質拋光磚生坯上， 單位面積施麵漿重量為1500g/m2。(6)乾燥和燒成將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯再在乾燥窯中於300°C下烘乾，接著在輥道窯中使用常規的陶瓷燒成溫度制度、壓力制度和氣氛制度，將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯一次燒成，燒成溫度為1200°C，燒成周期為85min，製得瓷質拋光磚半成品；(7)磨邊和拋光處理利用常規的磨邊和拋光加工設備，對瓷質拋光磚半成品進行磨邊和拋光處理，製得瓷質拋光磚成品；(8)揀選、包裝、入庫。實施例2 (1)瓷質拋光磚坯體粉料的製備採用普通陶瓷粉料製備工藝，選用高嶺土、 長石、石英等類原料，通過配料、溼法球磨製漿、噴霧乾燥造粒，製得含水率為7%、粒徑在20-120目的顆粒狀陶瓷粉料，化學組成範圍為(重量份)Si02 : 75 ^^41^3:15 ^ CaO+MgO :1%、K2CHNa2O :4. 5%, Fe2O3 :0. 4%, TiO2 :0. 1%、雜質餘量。作為瓷質拋光磚坯體粉料備用；(2)瓷質拋光磚麵漿的製備採用普通陶瓷釉漿製備工藝，選用高嶺土、長石、 石英等類原料，通過配料、溼法球磨，製得細度為500目篩餘量在0. 5 %以內，流速為 30s(50mL)，比重為1. 72g/cm3的瓷質拋光磚麵漿，化學組成範圍為(重量份)=SiO2 68%, Al2O3 18%, CaO+MgO :3%,K20+Na20 8%, Fe2O3 :0. 3%, TiO2 :0. 1%、雜質餘量。備用；(3)瓷質拋光磚坯體的製備將步驟(1)中製得的瓷質拋光磚坯體粉料均勻鋪布在壓磚機模腔中，在50MPa的壓力下，將瓷質拋光磚坯體粉料壓製成瓷質拋光磚生坯；(4)乾燥將瓷質拋光磚生坯在乾燥窯中於200°C下烘乾；(5)施麵漿將步驟( 製得的瓷質拋光磚麵漿施在乾燥後的瓷質拋光磚生坯上， 單位面積施麵漿重量為1000g/m2。(6)乾燥和燒成將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯再在乾燥窯中於150°C下烘乾，接著在輥道窯中使用常規的陶瓷燒成溫度制度、壓力制度和氣氛制度，將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯一次燒成，燒成溫度為1210°C，燒成周期為70min，製得瓷質拋光磚半成品；(7)磨邊和拋光處理利用常規的磨邊和拋光加工設備，對瓷質拋光磚半成品進行磨邊和拋光處理，製得瓷質拋光磚成品；(8)揀選、包裝、入庫。實施例3 (1)瓷質拋光磚坯體粉料的製備採用普通陶瓷粉料製備工藝，選用高嶺土、 長石、石英等類原料，通過配料、溼法球磨製漿、噴霧乾燥造粒，製得含水率為5%、粒徑CN 102503359 A
說明書
5/5頁 在20-120目的顆粒狀陶瓷粉料，化學組成範圍為(重量份)Si02 65%, Al2O3 =25%, CaO+MgO :2%、K2CHNa2O :3. 5%, Fe2O3 :0. 4%, TiO2 :0. 1%、雜質餘量。作為瓷質拋光磚坯體粉料備用；(2)瓷質拋光磚麵漿的製備採用普通陶瓷釉漿製備工藝，選用高嶺土、長石、 石英等類原料，通過配料、溼法球磨，製得細度為500目篩餘量在0. 5 %以內，流速為 30s(50mL)，比重為1. 72g/cm3的瓷質拋光磚麵漿，化學組成範圍為(重量份)=SiO2 69%, Al2O3 16%, CaO+MgO :3%,K20+Na20 :7. 5%, Fe2O3 :0. 2%, TiO2 :0. 1%、雜質餘量。備用；(3)瓷質拋光磚坯體的製備將步驟(1)中製得的瓷質拋光磚坯體粉料均勻鋪布在壓磚機模腔中，在30MPa的壓力下，將瓷質拋光磚坯體粉料壓製成瓷質拋光磚生坯；(4)乾燥將瓷質拋光磚生坯在乾燥窯中於150°C下烘乾；(5)施麵漿將步驟( 製得的瓷質拋光磚麵漿施在乾燥後的瓷質拋光磚生坯上， 單位面積施麵漿重量為1300g/m2。(6)乾燥和燒成將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯再在乾燥窯中於280°C下烘乾，接著在輥道窯中使用常規的陶瓷燒成溫度制度、壓力制度和氣氛制度，將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯一次燒成，燒成溫度為1180°C，燒成周期為90min，製得瓷質拋光磚半成品；(7)磨邊和拋光處理利用常規的磨邊和拋光加工設備，對瓷質拋光磚半成品進行磨邊和拋光處理，製得瓷質拋光磚成品；(8)揀選、包裝、入庫。
權利要求
1.一種瓷質拋光磚生產方法，其特徵在於它包括以下步驟(1)按常規方法製備瓷質拋光磚坯體粉料，備用；(2)製備瓷質拋光磚麵漿，麵漿成分與步驟1中所述的坯體粉料相同，但其中 Κ20+Νει20 :6 8%，雜質彡4% (均為重量份)；細度為500目篩餘量在0. 5%以內，流速為 25-30s (50mL)，比重為 1. 68-1. 72g/cm3，備用；(3)瓷質拋光磚坯體的製備將步驟(1)中製得的瓷質拋光磚坯體粉料均勻鋪布在壓磚機模腔中，在20-50MPa的壓力下，將瓷質拋光磚坯體粉料壓製成瓷質拋光磚生坯；(4)乾燥將瓷質拋光磚生坯在乾燥窯中於150-300°C下烘乾；(5)施麵漿將步驟( 製得的瓷質拋光磚麵漿施在乾燥後的瓷質拋光磚生坯上，單位面積施麵漿重量為1000-1500g/m2。(6)乾燥和燒成將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯再在乾燥窯中於150-300°C下烘乾，接著在輥道窯中使用常規的陶瓷燒成溫度制度、壓力制度和氣氛制度，將施過麵漿的瓷質拋光磚生坯一次燒成，燒成溫度為1150-1250°C，燒成周期為40-90min，製得瓷質拋光磚半成Pm ；(7)磨邊和拋光處理利用常規的磨邊和拋光加工設備，採用彈性磨塊，對半成品進行磨邊和拋光處理，磨削量在0. 1-0. 2mm，製得瓷質拋光磚成品；(8)揀選、包裝、入庫。
2.如權利要求1所述的瓷質拋光磚生產方法，其特徵在於在步驟(5)之後，採用絲網印刷機、輥筒印刷機或者噴墨印刷機進行滲花釉的印刷裝飾。
3.如權利要求1或2所述的方法所得的瓷質拋光磚。
全文摘要
本發明公開了一種瓷質拋光磚及其生產方法，包括以下步驟(1)按常規方法製備瓷質拋光磚坯體粉料；(2)製備瓷質拋光磚麵漿；(3)瓷質拋光磚坯體的製備；(4)乾燥；(5)施麵漿；(6)乾燥和燒成；(7)磨邊和拋光處理；(8)揀選、包裝、入庫。本發明的有益效果是解決了現有瓷質拋光磚對材料要求較高及浪費較大的技術問題，提供了一種更環保經濟的瓷質拋光磚生產方法。
文檔編號C04B35/14GK102503359SQ20111030909
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者餘愛民, 傅林剛, 夏昌奎, 曾為民, 樊葉利, 甄燕萍, 胡曉文, 郭程長 申請人:杭州諾貝爾集團有限公司