专利名称：一种高硬度自洁釉及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷釉面及制造方法，特别是卫生洁具高硬度自洁釉及制备方 法，属陶瓷制品技术领域。
背景技术：
随着物质生活水平的提高及科学卫生知识的普及，人们对生活环境、居室卫生条 件的要求也越来越高。作为人们生活起居不可缺少的卫生间，追求其洁净化、健康化、安全 化已成为卫浴行业发展的一种必然趋势。目前市场上销售的绝大多数卫生洁具产品，普遍 存有釉面粗糙、不平滑、易粘附油污、尿垢、水垢、肥皂液，清洗困难等问题，上述问题导致在 卫生间阴暗、潮湿的环境下，极易滋生有害细菌、病毒，特别是在医院、学校、宾馆等公共场 所，非常容易造成病菌的传播和交叉感染。因而研制生产易粘附污垢、滋生抗菌、保健的卫 生洁具，是人们改善居住卫生环境，保障身体健康，提高生活质量的必然要求。纳米自洁洁具是一种新型卫生洁具，有抗菌、易清洁等特点，可以解决普通卫生洁 具易沾附污垢问题，对改善居室卫生环境起到积极的推动作用。这种易洁产品主要分为三 类一是引入纳米涂料直接涂于陶瓷表面，有效防止污染物的粘附；二是在产品表面施一 层纳米液体聚合硅，在经低温二次烧烤粘附于产品表面，从而使产品易清洁。三是在产品底 釉上再施一层纳米釉料，经高温一次烧烤，获得高平滑釉面使产品变得易清洗。虽然这种纳 米自洁釉面有诸多好处，但是它也是有一定缺陷。上述引入纳米涂料或纳米液体聚合硅的 陶瓷产品，它的表面是一层有机质，其表面硬度远远低于陶瓷制品；一次高温烧烤的纳米易 洁产品是经过1200°C 1230°C温度烧制而成，其矿物成分大部分由玻璃相组成，只有少量 的莫来石晶体和微量的残留石英组成，它的表面硬度也低于普通白釉的硬度。由于现有易 洁洁具表面硬度低，其制品在检验、包装、运输和使用过程中很容易因摩擦而产生划痕，严 重影响产品的使用效果和外表美观度。因此提高易洁洁具釉面硬度对于改善易洁陶瓷产品 的使用质量和外观是至关重要的。
发明内容
本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种有效提高自洁洁具釉面硬度的高硬 度自洁釉及制备方法。本发明所称问题是通过以下技术方案解决的一种高硬度自洁釉，其特别之处是，所述自洁釉原料组成包括如下质量份的物质 钾长石8-16，石英10-18，高岭土 2，三氧化二铝1-4，方解石1-4，硅酸锆1-3，熔块59-69，其 中所述硅酸锆平均粒径为1 1. 5um，所述熔块的熔融温度为1500 1700°C。上述高硬度自洁釉，所述原料中加入如下质量份的物质氧化锌1-4，滑石1-4。上述高硬度自洁釉，所述自洁釉原料原料由如下质量份的物质组成钾长石12， 石英14，高岭土 2，三氧化二铝3，方解石2，硅酸锆2，熔块63，氧化锌1，滑石1。上述的高硬度自洁釉，其化学成分组成范围如下Si02 58-65%, A1203 8-12,
3Ca06-10%, K2O 2-6%, ZnO 5-9%, ZrO2 0. 5-0. 8%, MgO 0. 2-0. 5%, Na2O 0. 5-1. 0%, BaO 0. 2-0. 6%, Fe2O3≤0. 05%, TiO2 ≤ 0. 03%，余量为杂质。一种高硬度自洁釉制备方法，釉浆制备过程的主要工艺参数如下釉浆粒度 ≤IOum控制在70 % 80 %，釉浆浓度330_355g/200ml，釉浆流动性50-80V。(s)，干燥速度 5_14min/5ml。本发明针对现有卫生自洁洁具釉面硬度低、易产生划痕，从而影响自洁洁具使用效果和外观形象的问题进行了改进，通过引入适量耐高温熔块及超细硅酸锆，调整釉面化 学成分，来调整釉中石英、硅酸锆、玻璃相等矿物组成。使(-Si-O-)网络结构更加致密，达 到提高釉面硬度的目的。此外，通过改变颗粒级配，将釉浆粒度IOum)控制在70% 80 %，使本发明的自洁釉更加趋于光滑平整。采用本发明技术制备的自洁卫生洁具与现有 同类产品相比，其釉面硬度有了显著提高，可达到维氏硬度580以上，釉面耐磨损程度显著 提高，明显减少了釉面划伤缺陷，提高了产品合格率，而且由于自洁釉始熔点显著提高，扩 大了烧成范围，使釉面针孔缺陷明显减少。
具体实施例方式本发明所述高硬度自洁釉原料包括钾长石、石英、高岭土、三氧化二铝、方解石、 硅酸锆、熔块、氧化锌、滑石。原料的化学成分组成如下SiO2 58-65%, Al2O3 8-12, CaO 6-10%, K2O 2-6%, ZnO 5-9%, ZrO2 0. 5-0. 8%, MgO 0. 2-0. 5%, Na2O 0. 5-1. 0%, BaO 0. 2-0. 6%, Fe2O3 ^ 0. 05%, TiO2 ^ 0. 03%o改进要点之一是在配方中加入适量熔块和硅 酸锆，来调整釉中石英、硅酸锆、玻璃相等矿物组成。所述硅酸锆属四方晶系，晶体形态呈四 方柱和四方双锥组成的短柱状晶形，集合体呈粒状，它的粉体粒径要求非常小，平均粒径在 1 1. 5um，可以提高釉面硬度。所述熔块选择市售耐高温熔块，它的熔融温度在1500 1700度之间，熔块中Si、Al含量总量达到75%以上，并且Na的含量较小(彡2% )，这就保 证了熔块具有较高的始融点，并使(-SI-0-)网络趋于致密。此外，本发明通过改变颗粒级 配，釉浆中粒度IOum)控制在70% 80%，使所述高硬度自洁釉更加趋于光滑平整。以下提供本发明的实施例，实施例及比较例原料配比见表1。表 1 对表1所列配方产品进行全面检测分析总结，得到表2各项综合指标。采用日本理学公司HMV-2TEF维氏硬度仪，对上述产品釉面进行了硬度测试，结果见表2。表2 由检测分析结果得出普通白釉，釉面针孔较少，光泽一般，硬度较高；普通自洁 釉，釉面针孔较多，光泽好，但硬度低；本发明所有实施例硬度均达到或超过普通白釉，光泽 较好，釉面针孔较少。其中实施例1、6、7、8硬度稍低；实施例3硬度较高但釉面光泽稍差， 高温流动性较差；实施例9硬度较高，光泽一般但高温流动性较差；实施例5硬度高，釉面效果好，即为本发明的优选配方。本发明高硬度自洁釉的制备方法主要控制颗粒级，将釉浆粒度(< lOum)控制在 70% 80%，使高硬度自洁釉更加光滑平整，其它工艺按照现有技术实施。釉浆制备过程的 主要工艺参数如下釉浆粒度彡lOum控制在70% 80%，釉浆浓度(g/200ml) 330-355，釉 浆流动性 VQ (s) 50-80，干燥速度(min/5ml) 5-14。本发明的施釉工艺在坯体上先施一次普通乳浊白釉作为底釉，这种底釉烧后呈有 光泽的白色；再将本发明的高硬度自洁釉(采用手工或机械手)喷涂在底釉上作为面釉。 底釉层总厚度0. 7 1. Omm，面釉厚度0. 1 0. 2mm。烧成周期为16 21h，最高烧成温度 为1200 1230°C，保温时间为30 60min，氧化气氛，隧道窑一次烧成。
权利要求
一种高硬度自洁釉，其特征在于，所述自洁釉原料组成包括如下质量份的物质钾长石8-16，石英10-18，高岭土2，三氧化二铝1-4，方解石1-4，硅酸锆1-3，熔块59-69，其中硅酸锆平均粒径为1～1.5um，熔块的熔融温度为1500～1700℃。
2.根据权利要求1所述的高硬度自洁釉，其特征在于所述原料加入如下质量份的物 质氧化锌1-4，滑石1-4。
3.根据权利要求2所述的高硬度自洁釉，其特征在于所述原料由如下质量份的物质 组成钾长石12，石英14，高岭土 2，三氧化二铝3，方解石2，硅酸锆2，熔块63，氧化锌1，滑 石1。
4.根据权利要求1或2或3所述的高硬度自洁釉，其特征在于，所述化学成分组成范围 如下Si02 58-65%, A1203 8-12, CaO 6-10%, K20 2-6%, ZnO 5-9%, Zr02 0. 5-0. 8%,Mg0 0. 2-0. 5%,Na20 0. 5-1. 0%,Ba0 0. 2-0. 6%,Fe203 ( 0. 05%,Ti02 ( 0. 03%，余量为杂质。
5.一种高硬度自洁釉制备方法，其特征在于釉浆制备过程的主要工艺参数如下釉 浆粒度< 10um控制在70% 80%，釉浆浓度330-355g/200ml，釉浆流动性50-80V。(s)，干 燥速度 5-14min/5ml。
全文摘要
一种高硬度自洁釉及制备方法，属陶瓷制品技术领域，用于解决提高自洁洁具釉面硬度问题。特别之处是自洁釉原料组成包括如下质量份的物质钾长石8-16，石英10-18，高岭土2，三氧化二铝1-4，方解石1-4，硅酸锆1-3，熔块59-69，其中硅酸锆平均粒径为1～1.5um，熔块的熔融温度为1500～1700℃。本发明通过引入适量耐高温熔块及超细硅酸锆，调整釉面化学成分，来调整釉中石英、硅酸锆、玻璃相等矿物组成。使(-Si-O-)网络结构更加致密，达到提高釉面硬度的目的。此外，通过改变颗粒级配，将釉浆粒度(≤10um)控制在70％～80％，使本发明的自洁釉更加趋于光滑平整。
文档编号C04B41/86GK101870593SQ20101023033
公开日2010年10月27日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者吉艳光, 宋子春, 檀瑞超, 王彦庆, 王春金, 董子红, 董志军, 马艳丽, 高晓琳 申请人:唐山惠达陶瓷(集团)股份有限公司