本发明涉及陶瓷制品领域，具体涉及一种可调湿瓷砖及其制作方法。
背景技术：
室内空气湿度对人身体健康、物品保存和仪器寿命等均有很大的影响，调节室内空气湿度意义重大，因此调湿瓷砖应运而生。当前市面上的调湿瓷砖种类繁多，主要以硅藻土、沸石、活性炭、活性氧化铝等材料作为吸湿主体，利用天然矿物质的吸放湿性能来达到调节室内湿气的目的，有一定的效果，但大部分调湿容量小，吸湿性差，部分吸湿性较好，但只注重瓷砖中的气孔率而忽略抗折强度，导致制得的瓷砖抗折强度较差。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可调湿瓷砖及其制作方法，本发明制得的瓷砖具有气孔率高、湿容量大、放湿量性能好、抗折强度大等特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种可调湿瓷砖，由以下重量份数的原料制成：硅藻土30-40份、高岭土20-25份、粘土19-23份、沸石15-19份、石英砂10-14份、蛭石11-16份、瓜尔豆粉8-14份、羧甲基纤维素钠5-9份、氯化钙1-4份、碳酸氢铵5-8份、氧化镁0.8-1.5份和氧化铝0.3-0.7份。
较优的，一种可调湿瓷砖，由以下重量份数的原料制成：硅藻土35份、高岭土22份、粘土21份、沸石17份、石英砂12份、蛭石14份、瓜尔豆粉11份、羧甲基纤维素钠7份、氯化钙3份、碳酸氢铵6份、氧化镁1份和氧化铝0.5份。
进一步地，所述高岭土和粘土的烧失量均为9-15wt％。
根据上述配方，本发明还提供上述一种可调湿瓷砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份称取各原料；
(2)将硅藻土、高岭土、粘土、沸石、石英砂和蛭石粉碎，过80-90目筛，得粉料；
(3)将羧甲基纤维素钠、氯化钙、碳酸氢铵、氧化镁和氧化铝与上述粉料混匀，得到混合料，将混合料与所述混合料重量的65-68％的水、所述混合料重量5-9％的乙醇溶液一同加入湿式球磨机中，在转速为10-12r/min下研磨35-40分钟，得到浆料，将浆料于150-180℃下烘干30-60分钟后，压碎，过90-110目筛，得到细粉原料；
(4)将瓜尔豆粉、上述细粉原料加入所述细粉原料重量40-60％的水中混合制成坯料，将坯料压制成坯体，压制压力为4500-4800kN，将坯体于180-200℃下干燥50-60分钟后，在温度为1100-1300℃下烧制50-70分钟，并保温30-40分钟，即可得到所述瓷砖。
进一地，步骤(3)中所述乙醇溶液的体积分数为50-70％。
进一地，步骤(3)中所述水的温度为65-70℃。
本发明中硅藻土和沸石为天然多孔材料；蛭石在高温作用下会膨胀；石英砂坚硬、耐磨、化学性能稳定；高岭土和粘土可塑性好，易成型；这些材料是本发明瓷砖的基本原料，本身具有的吸湿性能。
本发明中羧甲基纤维素钠作为添加剂的掺入可有效提高瓷砖原料的可塑性，降低浆料粘度，增加坯体的干燥强度，减少坯体的处理时间，同时，还能增加烧成样品的吸水率和气孔率，增大吸湿性。
氯化钙的添加可均匀地分散到砖体表面，在本发明中用于改善瓷砖放湿性能。
碳酸氢铵为造孔剂，受热会放出二氧化碳与氨气，气体从材料中溢出产生孔洞结构，在本发明中用于增加孔洞数量，进一步提高吸湿性能。
氧化镁和氧化铝均具有高于本发明其他玻璃相的热膨胀系数，用于提高瓷砖的抗折强度。
瓜尔豆粉具有较好水溶性和很高的粘度，在本发明中既作为粘结剂，又作为成孔剂，瓜尔豆粉与其他原料混合成型后占据一定的空间，烧成后被烧掉，形成更多的空隙，进一步增加了制得瓷砖的气孔率。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过对原料和制作方法进行优化改进，使制得的瓷砖具有较好的吸放湿性能和抗折强度，经检测，本发明瓷砖湿容量达750.33-768.15g/m2，放湿量为489.21-504.13g/m2，抗折强度为40.19-42.01MPa，气孔率为40.97-46.87％。其中，硅藻土、沸石、蛭石和碳酸氢铵一同煅烧，增加了气孔的数量，瓜尔豆粉与其他原料混合成型后占据一定的空间，烧成后被烧掉，形成更多的空隙，更进一步增加了制得瓷砖的气孔率；石英砂、氧化镁和氧化铝一同煅烧可有效提高瓷砖的抗折强度，使制得的瓷砖韧性好、耐磨、化学性能稳定，避免气孔率高导致的抗折强度差的问题；氯化钙的添加可均匀地分散到砖体表面，进一步改善瓷砖放湿性能；高岭土、粘土、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆粉配合使用加强了瓷砖浆料粘度，塑型好，且干燥强度大，干燥速度快，减少坯体的处理时间，提高坯体强度，降低坯体损坏量，进一步提高了坯体的质量；此外，制作时还严格控制球磨时间、烧成温度和保温时间等工艺参数，使烧结效果更佳。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1
本实施例一种可调湿瓷砖，由以下重量份数的原料制成：硅藻土30份、高岭土20份、粘土19份、沸石15份、石英砂10份、蛭石11份、瓜尔豆粉8份、羧甲基纤维素钠5份、氯化钙1份、碳酸氢铵5份、氧化镁0.8份和氧化铝0.3份。上述高岭土和粘土的烧失量均为9wt％。
本实施例一种可调湿瓷砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份称取各原料；
(2)将硅藻土、高岭土、粘土、沸石、石英砂和蛭石粉碎，过80目筛，得粉料；
(3)将羧甲基纤维素钠、氯化钙、碳酸氢铵、氧化镁和氧化铝与上述粉料混匀，得到混合料，将混合料与所述混合料重量的65％的65℃的水、所述混合料重量5％的体积分数为50％的乙醇溶液一同加入湿式球磨机中，在转速为10r/min下研磨35分钟，得到浆料，将浆料于150℃下烘干60分钟后，压碎，过90目筛，得到细粉原料；
(4)将瓜尔豆粉、上述细粉原料加入所述细粉原料重量40％的水中混合制成坯料，将坯料压制成坯体，压制压力为4500kN，将坯体于180℃下干燥60分钟后，在温度为1100℃下烧制70分钟，并保温30分钟，即可得到所述瓷砖。
实施例2
本实施例一种可调湿瓷砖，由以下重量份数的原料制成：硅藻土40份、高岭土25份、粘土23份、沸石19份、石英砂14份、蛭石16份、瓜尔豆粉14份、羧甲基纤维素钠9份、氯化钙4份、碳酸氢铵8份、氧化镁1.5份和氧化铝0.7份。上述高岭土和粘土的烧失量均为15wt％。
本实施例一种可调湿瓷砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份称取各原料；
(2)将硅藻土、高岭土、粘土、沸石、石英砂和蛭石粉碎，过90目筛，得粉料；
(3)将羧甲基纤维素钠、氯化钙、碳酸氢铵、氧化镁和氧化铝与上述粉料混匀，得到混合料，将混合料与所述混合料重量的68％的70℃的水、所述混合料重量9％的体积分数为70％的乙醇溶液一同加入湿式球磨机中，在转速为12r/min下研磨40分钟，得到浆料，将浆料于180℃下烘干30分钟后，压碎，过110目筛，得到细粉原料；
(4)将瓜尔豆粉、上述细粉原料加入所述细粉原料重量60％的水中混合制成坯料，将坯料压制成坯体，压制压力为4800kN，将坯体于200℃下干燥50分钟后，在温度为1300℃下烧制50分钟，并保温40分钟，即可得到所述瓷砖。
实施例3
本实施例一种可调湿瓷砖，由以下重量份数的原料制成：硅藻土35份、高岭土22份、粘土21份、沸石17份、石英砂12份、蛭石14份、瓜尔豆粉11份、羧甲基纤维素钠7份、氯化钙3份、碳酸氢铵6份、氧化镁1份和氧化铝0.5份。上述高岭土和粘土的烧失量均为12wt％。
本实施例一种可调湿瓷砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份称取各原料；
(2)将硅藻土、高岭土、粘土、沸石、石英砂和蛭石粉碎，过85目筛，得粉料；
(3)将羧甲基纤维素钠、氯化钙、碳酸氢铵、氧化镁和氧化铝与上述粉料混匀，得到混合料，将混合料与所述混合料重量的66％的68℃的水、所述混合料重量7％的体积分数为59％的乙醇溶液一同加入湿式球磨机中，在转速为11r/min下研磨38分钟，得到浆料，将浆料于160℃下烘干45分钟后，压碎，过100目筛，得到细粉原料；
(4)将瓜尔豆粉、上述细粉原料加入所述细粉原料重量50％的水中混合制成坯料，将坯料压制成坯体，压制压力为4600kN，将坯体于190℃下干燥55分钟后，在温度为1200℃下烧制60分钟，并保温35分钟，即可得到所述瓷砖。
本发明瓷砖性能分析：
为了说明本发明瓷砖的吸湿及抗压性能，申请人做了以下对比试验：将试验分为分为第1组、第2组、第3组、对照组1、对照组2、对照组3共6个小组，其中，第1组采用实施例1的配方和制作方法制作瓷砖；第2组采用实施例2的配方和制作方法制作瓷砖；第3组采用实施例3的配方和制作方法制作瓷砖；对照组1采用实施例3的制作方法制作，但配方中不含有瓜尔豆粉的原料成分；对照组2采用实施例3的制作方法制作，但配方中不含有氯化钙的原料成分；对照组3采用实施例3的制作方法制作，但配方中不含有氧化镁和氧化铝的原料成分。烧结后将各组制得的瓷砖进行湿容量、放湿量、气孔率和抗折强度等性能检测，检测均在相同的环境条件下进行，其中，抗折强度通过KZY-300-1型电动抗折仪进行测量；气孔率采用阿基米德法，以煤油为介质进行测量；湿容量和放湿量均严格按照《建筑材料吸放湿性能测试方法》行业标准进行测量。检测结果如表1所示：
表1瓷砖各项性能检测结果
通过1组、第2组、第3组的数据可知，本发明瓷砖湿容量达750.33-768.15g/m2，放湿量为489.21-504.13g/m2，抗折强度为40.19-42.01MPa，气孔率为40.97-46.87％；通过第3组和对照组1的对比可知，本发明原料中瓜尔豆粉可进一步增加了制得瓷砖的气孔率；通过第3组和对照组2的对比可知本发明原料中氯化钙可进一步改善瓷砖放湿性能；通过第3组和对照组3的对比可知本发明原料中氧化镁和氧化铝一同煅烧可有效提高瓷砖的抗折强度。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。