面条状干粒釉、面条状干粒釉布料仿石砖及其制备方法与流程

本发明涉及一种面条状干粒釉以及面条状干粒釉布料仿石砖及其制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。

背景技术：

陶瓷釉料为陶瓷制造不可缺少的原材料，对陶瓷制品的性能和品质有着举足轻重的影响。现有的陶瓷釉料按照类别与用途可以大致分类如下：铅釉和无铅釉；生料釉与熔块釉；一次烧成或二次烧成用釉；瓷砖，餐具，卫生陶瓷与电瓷用釉；高温釉和低温釉；高膨胀釉和低膨胀釉；颜色釉与无色釉；透明釉与乳浊釉；光泽釉、无光釉、半无光釉或花纹釉以及功能釉：如荧光釉、金属光泽釉、结晶釉、干粒釉等。目前干粒釉是行业生产研发的热点新产品，该类产品图案质感层次丰富，具有亚光、耐磨、防滑、抗污的效果，被誉为开创了瓷砖生产技术的新纪元。

对比文件1(申请号：201610196097.7)公开了一种仿天然石材纹理瓷砖的制备方法，包括：将陶瓷坯料添加陶瓷色料得到颜色浆料，该颜色浆料中还可具有有色干粒；将浆料布施在砖坯上，形成图案层，然后烧成。其涉及湿法制釉过程，对瓷砖的装饰效果较为单一，难以实现仿天然石材的效果。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种面条状干粒釉的制备方法、以及一种图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强的仿石材产品及其制备方法。

本申请一方面提供一种面条状干粒釉的制备方法，其特征在于，包括：

将具有颜色的釉浆制成泥饼；

将泥饼挤压出面条状釉泥，烘干后成为面条状干粒釉。

根据上述发明，可以通过简单的工艺得到面条状干粒釉，该面条状干粒釉可用于陶瓷砖的制备中，可得到图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强的仿石材产品。

较佳地，所述釉浆的比重为1.60～1.80。

较佳地，所述泥饼的含水量为16％～20％。

较佳地，面条状釉泥的直径可为1～3mm。较佳地，烘干温度为80～100℃，烘干时间为30～40分钟。

所述釉浆可为单色，也可具有多种颜色。

本申请另一方面提供一种面条状干粒釉布料仿石砖的制备方法，包括如下步骤：

(1)根据上述任一制备方法制备面条状干粒釉；

(2)将面条状干粒釉分层次按既设图案布在坯料上；

(3)布料后，初次预压制成有一定强度的砖坯；

(4)在砖坯上用喷墨机喷印设计图案；

(5)再次压制砖坯；

(6)将所得砖坯进行烧成。

根据上述发明，预先将面条状干粒釉和粉体干粒釉分层次布料并成型成砖坯，再结合喷墨打印技术，将干粒布料和喷墨打印相结合，可以得到图案随机变化、逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强的仿石材效果。

较佳地，步骤(2)中，将面条状干粒釉和粉体干粒釉分层次按既设图案布在坯料上。优选地，所述粉体干粒釉为相同或不同温度配方及颜色的釉料制成的粉体。

较佳地，粉体干粒釉的颗粒级配为：30～60目：30～37.5wt％，60～80目：42.5～50wt％，80～100目：12.5～17.5wt％，100目下：≤5wt％。

较佳地，步骤(2)中，坯料的配方为：按重量计，sio2：60～67％、al2o3：19～23％、fe2o3：0.5～1.0％、tio2：0.15～0.30％、cao：0.4～0.7％、mgo：0.3～0.8％、k2o：2.5～3.5％、na2o：2.7～3.5％、烧失：4.5～5.5％。该坯料配方中，适量提高了氧化铝的含量，使坯体抵抗高温变形的能力增强，同时降低了坯体膨胀系数，拉近了坯体及釉料的膨胀系数差异性，提高了坯釉适应性，便于窑炉烧成砖形的控制。

较佳地，步骤(1)中，所述粉体干粒釉为相同或不同温度配方及颜色的釉料制成的粉体。

较佳地，步骤(2)中的布料图案与步骤(4)中的喷墨图案相互配合协调，形成天然石材效果。面条状干粒釉布料图案粗犷，喷墨图案精细，且两者相互关联，有着互补的艺术性并精心配合，确保布料图案与喷墨图案效果的自然融合，宛如天然石材的纹理，完美再现了天然石材的粒状效果。

较佳地，步骤(2)中，采用多机位雕花辊筒正打二次布料方法进行布料。由此，可以更好地实现多层次布料。多机位雕花辊筒正打二次布料指多个控制设备上安装不同图案的雕花辊筒，将各种干粒釉通过雕花辊筒在坯体表面布出花纹图案。

较佳地，所述粉体干粒釉的颗粒级配为：30～60目：30～37.5wt％，60～80目：42.5～50wt％，80～100目：12.5～17.5wt％，100目下：≤5wt％。

较佳地，坯料的颗粒级配为：30目上：≤16％，30～60目：≥70％，60～80目：≤11％，80目下：≤6％。

较佳地，步骤(3)中，采用辊筒进行预压制成型，所述辊筒为平面。

较佳地，步骤(5)中，采用模具进行压制成型，所述模具为具有凹凸效果的模具或平面模具。

较佳地，步骤(5)和步骤(6)之间还包括干燥步骤，优选地，砖坯干燥后水分≤0.5wt％。

较佳地，在步骤(5)和步骤(6)之间还包括：在砖坯上施保护釉，或将细熔块干粒均匀布撒在装饰图案之上，优选地，所述细熔块干粒的粒径为：0.5～1.5mm。由此，可以强化表面的自然流畅效果。

较佳地，烧成温度为1180～1220℃，烧成周期为60～70分钟。

本申请还提供由上述任意一种制备方法制备的面条状干粒釉布料仿石砖。

上述面条状干粒釉布料仿石砖可为哑光或高光产品，具有仿天然石材图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强等特点。开创性地使得瓷砖表面呈现亮光、柔光、自然面三合一的立体石材面相，为设计及空间应用带来最具震憾性的混搭效果，一石三面，面面出彩。

附图说明

图1为本发明一个示例的工艺流程图；

图2示出面条状干粒釉制备设备示意图；

图3示出一个示例的胶片布料器结构示意图；

图4示出一个示例的雕刻胶片图；

图5示出一个示例的雕花辊筒布料装置示意图；

图6示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉照片(左图)以及面条状干粒釉布料仿石砖的亮光面照片(右图)；

图7示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的自然面照片；

图8示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的大尺寸拼贴效果(哑光)；

图9示出根据本发明另一示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的大尺寸拼贴效果(哑光)。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。另外，本发明中，如无特别说明，含量百分比均指质量百分比。

本发明一实施方式中，将干粒布料和喷墨打印相结合，在对天然石材表面纹理进行细致研究分析的基础上，通过高精度的扫描和美学加工，设计出多款独特仿天然石材纹理效果的布料胶片图案和喷墨图案。生产时先制备面条状干粒釉，然后将面条状干粒釉分层按不同图案布在坯料上，可选地，将面条状干粒釉和粉体干粒釉混合后分层按不同图案布在坯料上，即，面条状干粒釉可以单独也可以混合粉体干粒釉一起布料，取决于图案设计要求。粉体干粒釉指圆形粉料状干粒釉，可以是多彩的。“多彩”是指具有至少一种颜色，具体而言，多彩的干粒釉可以是一种颜色的干粒釉，也可以是不同颜色的多种干粒釉的混合，还可以是一种干粒釉本身具有多种颜色。而后采用具有凹凸效果的模具或平面模具压制出砖坯；通过数字喷墨打印技术按布料图案将不同石材纹理的高清图案还原到砖面，最后经高温烧成得到图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强的仿石材产品。另外，在喷墨打印后，还可喷保护釉或将细熔块干粒均匀布撒在装饰图案之上来强化表面的自然流畅效果。

图1示出本发明一个示例的工艺流程图。以下，参照图1，具体说明工艺流程。

图案设计

在对天然石材表面纹理进行细致研究分析的基础上，通过高精度的扫描和美学加工，设计出多款仿天然石材纹理效果的干粒釉布料图案和喷墨图案，干粒釉布料图案和喷墨图案相吻合及协调。

具体而言，图案设计分两个部分：一是布料图案设计，要求纹理自然并且具有石材效果；二是喷墨图案的设计，色彩搭配创意来源于天然石材，并进行去杂留真的艺术化加工。

这两个部分的设计是相互关联的，有着互补的艺术性并精心配合而成，确保布料图案与喷墨图案效果的自然融合，宛如天然石材的纹理。

面条状干粒釉

以下，参见图1和图2说明面条状干粒釉的制备方法。首先，将具有颜色的釉浆通过滤泥机制成泥饼。具有特定颜色的釉浆可以是在釉料浆料中混入色粉而得。如图1所示，釉料浆料的制备步骤可包括干粒釉配料、球磨、过筛除铁、浆料陈腐。具有颜色的釉浆的颜色可为单色，也可为多种颜色混合。釉浆的比重可为1.60～1.80。釉料的化学组成可为：sio2：55～65％、al2o3：18～22％、fe2o3：0.3～0.7％、tio2：0.1～0.35％、cao：0.3～4.0％、mgo：0.5～1.5％、k2o：2.0～3.5％、na2o：2.5～6.0％、烧失：4.5～5.5％。泥饼的含水量可为16％～20％。在该含水量范围内更适于挤压成面条状釉泥。

然后，将泥饼用设备挤压出面条状釉泥。图2示出面条状干粒釉制备设备示意图。如图2所示，该设备包括筒状壳体。贯穿壳体中央设置有转动轴3。转动轴3可以绕其轴线转动。转动轴3的转速可为10～30转/分钟。在转动轴3上绕着转动轴3设置有螺旋状的泥饼推进器2。其螺距可为50～200mm。壳体一端可设有开口，另一端设有多个挤出孔1。通过上述开口将泥饼放入壳体中。将泥饼放入壳体后，随着转动轴3的转动，泥饼推进器2可将泥饼向壳体的另一端推进，进而通过挤出孔1挤出面条状釉泥。

挤出孔1可为圆形，其直径可为1～3mm，从而使挤出的面条状釉泥的直径为1～3mm。挤出孔1也可为其它形状，例如方形、三角形等，从而制出不同截面形状的面条状釉泥。

挤出的面条状釉泥由切割刀4切断。具体而言，在壳体的另一端附近设有切割刀4。切割刀4与切割刀传动轴5相连。通过切割刀传动轴5的转动，可使切割刀4以该传动轴5的轴线为中心转动，进而切割面条状釉泥。通过控制切割刀4的切割时刻，可以控制面条状釉泥的长度。例如，面条状釉泥的长度可为5～20mm。

面条状釉泥烘干后成为面条状干粒釉。一个示例中，烘干温度为80～100℃，烘干时间为30～40分钟。面条状干粒釉的含水量可≤2％。一个示例的面条状干粒釉的实物图如图6的左图所示。

粉体干粒釉

本发明中，可采用无机干粒釉，其具有环保无毒的优点。粉体干粒釉的化学组成可与普通陶瓷釉面成分一致。在一个示例中，干粒釉的化学组成为：sio2：55～65％、al2o3：18～22％、fe2o3：0.3～0.7％、tio2：0.1～0.35％、cao：0.3～4.0％、mgo：0.5～1.5％、k2o：2.0～3.5％、na2o：2.5～6.0％、烧失：4.5～5.5％。面条状干粒釉与粉体干粒釉的化学组成可一致。

粉体干粒釉可具有多种颜色。例如可以是根据图案设计要求，在白色基础釉浆内加入适当比例的色料，混合好后通过喷雾塔按颗粒级配和水份要求喷粉可得。可在干粒釉中加入多种高低温熔块来调节干粒釉的膨胀系数，以与坯料膨胀系数匹配。另外，干粒釉还可以通过加入金属闪光片等而具有闪光等效果。一个示例中，可以将面条状干粒釉与多颜色、和/或闪光等效果的干粒釉按不同比例混合，搭配使用使砖表面装饰效果更加丰富。

粉体干粒釉的颗粒级配可为：

30目以上：0

30～60目：30～37.5％

60～80目：42.5～50％

80～100目：12.5～17.5％

100目下：≤5％；

该干粒釉颗粒较大，在布料及生产过程中粉尘产生较少，且易于收集。

坯料

在配合干粒的各项理化性能的基础上，为控制好砖的变形度，可在一般坯料配方的基础上适量提高氧化铝的含量，使坯体抵抗高温变形的能力增强，同时降低坯体膨胀系数，拉近坯体及釉料的膨胀系数差异性，提高坯釉适应性，便于窑炉烧成砖形的控制。本发明一实施方式中，坯料的配方为：按重量计，sio2：60～67％、al2o3：19～23％、fe2o3：0.5～1.0％、tio2：0.15～0.30％、cao：0.4～0.7％、mgo：0.3～0.8％、k2o：2.5～3.5％、na2o：2.7～3.5％、烧失：4.5～5.5％。该配方的坯料具有优异的泥浆性能、生坯干燥速率和干燥强度，并且烧制后具有优异的理化性能。本发明中，通过调节坯体和/或釉料的配方，可使坯体和釉料的膨胀系数相匹配，例如其膨胀系数之差小于1×10^-5/k。由此，可以有效地解决砖体烧后变形、异形干粒釉开裂等缺陷。一个示例中，坯体配方化学成分如表1所示，坯体及釉料(例如包括面条状干粒釉和粉体干粒釉)膨胀系数对比如表2所示：

表1坯体化学成分(wt％)

表2为坯体及釉料膨胀系数对比

坯料的制备方法不限，例如可采用常规的制坯料方法。一个示例中，如图1所示，首先，采集原料，使原料符合坯料的配方化学成分。然后，将原料破碎、铲车配料、湿法球磨、过筛除铁、喷雾制粉、陈腐，得到坯体粉料。制粉中的各工艺参数可如下所示：

泥浆比重：1.69～1.71

球磨细度：1～1.2％(250目筛余)

颗粒级配：30目上：≤16％

30～60目：≥70％

60～80目：≤11％

80目下：≤6％

粉料水分：7.2～7.8％。

布料

将坯料和干粒釉料进行布料，即，将干粒釉料利用胶片按不同图案布在坯料上。所述干粒釉料包括面条状干粒釉，也可以还包括粉体干粒釉、和/或其它不同颜色、不同形状(例如颗粒状、包裹形、片状中的至少一种)的干粒釉。本发明中，可采用多网版(多胶片)进行干粒布料(面料)。例如可使用1～4张胶片。每张胶片布料量(根据图案不同变化)可为：通网胶片：480～500g，图案胶片：100～300g。一个示例中，采用tecnoitalia布料设备将干粒釉料(例如面条状干粒釉，或者不同颜色颗粒状、片状、包裹形、和/或面条状干粒釉)按不同比例混合后，采用多胶片二次布料系统实现多层次布料效果。具体而言，通过使用打孔胶片(或称已雕刻胶片)分层次将干粒釉料(例如面条状干粒釉，或者多种颜色的粉体和异形干粒釉)按不同比例、图案二次布料在压机模腔中。图3示出一个示例的胶片布料器结构示意图。如图3所示，该胶片布料器包括干粒釉料斗11、位于干粒釉料斗11下方的已雕刻胶片12。已雕刻胶片12的两端可分别卷绕在两根胶片传动轴13上。在已雕刻胶片12的下方放置待布料的砖坯14。干粒釉从干粒釉料斗11的出料口排出至已雕刻胶片12上。通过胶片传动轴3的转动，使已雕刻胶片12在砖坯14上的相对位置变动，并将干粒釉布至砖坯14上。图4示出一个示例的雕刻胶片。如图4所示，分别为1号机位胶片、2号机位胶片、3号机位胶片、4号机位胶片，四组胶片共同组成两个石材纹理图案，左边一列对应为一组石材纹理图案，右边一列对应为一组石材纹理图案，各机位胶片对应料斗的干粒不同，图案不同，砖坯分别依次通过各雕刻胶片，通过转动胶片将干粒按雕刻图案依次布料在砖坯上。本发明中，干粒釉布料仿石砖可以是在普通陶瓷砖生产工艺的基础上，将多胶片干粒布料技术与数字喷墨打印技术相结合，在陶瓷砖表面完美再现了天然石材面装饰效果的图案，其工艺过程简单，只需在普通陶瓷生产线上加装相应设备即可实现连续生产，易于操作。

也可采用多机位雕花辊筒正打二次布料的方式进行干粒布料。图5示出一个示例的雕花辊筒布料装置示意图。如图5所示，该雕花辊筒布料装置包括多个料斗111、112、113：和分别位于各料斗下方的雕花辊筒114、115、116。在雕花辊筒下方，预压过的砖坯117借助传动大皮带118沿多个雕花辊筒的排列方向运动。将面条状干粒釉或者不同颜色或种类的干粒通过料管送入雕花辊筒上的料斗里，预压过的砖坯经过辊筒时，辊筒内的干粒通过雕刻的孔洞按雕刻的图案布在砖坯上。之后可再经过压机压制成型，成型后的砖坯可通过干燥窑干燥后，进行喷墨打印并施覆盖釉，然后进窑烧成。

初次成型

如图1所示，布料完成后，干压成型。一个实施方式中，先初次预压制成有一定强度的砖坯，然后喷墨打印，再采用模具进行压制成型。一个示例中，采用辊筒进行预压制成型。所述辊筒为平面。压制压力可为300～360bar，压制周期可为3.5～4.5次/分钟。一个示例中，成型工艺为：压机机型：ph3000；成型压力：360bar；压制周期：3.8次/min。与普通釉面砖生产相比，本发明由于采用坯釉一次成型，减少了湿法制釉过程，生产中没有额外增加污染物的排放，符合环保要求。

喷墨打印

在砖坯上通过架设在布料器上的喷墨机喷印设计图案。关于喷墨打印的图案的设计，如图1所示，对天然石材进行选材，并进行高精扫描、图案设计、分色设计。该喷墨打印图案与干粒布料图案相配合，将不同石材纹理的高清图案还原到砖面。常用的墨水颜色有粉红、红棕、桔黄、浅黄、青色、黑色等。具体颜色可根据需要形成的图案来选择。

然后，再采用模具进行压制成型。一个示例中，采用具有凹凸效果的模具或平面模具压制出砖坯。为了达到仿天然石材的表面凹凸效果，可采用具有仿天然石材的表面效果的模具。具体而言，通过对天然石材表面进行高精度的扫描以获取天然岗石的图案，再经过艺术加工，从图形形态分布到每个细节纹理的雕刻都得到仿天然石材的表面效果。也就是说，结合干粒布料(例如多机位雕花辊筒干粒布料、多胶片布料)及喷墨图案，设计并制作出凹凸效果非常逼真的模具。成型时，成型压力可为300～360bar，压制周期可为3.5～4.5次/分钟。

如图1所示，将成型所得砖坯进行干燥。干燥温度可为120～200℃，例如140℃，干燥时间可为60～90分钟，例如60分钟。优选地，使干燥后坯体水分≤0.5％。

可选地，喷墨打印后，还可进一步施保护釉(例如smalticeram、vitriceramic进口釉料)或全抛透明釉。通过数字喷墨打印技术与布料图案相融合，将不同石材纹理的高清图案还原到砖面，喷保护釉或全抛透明釉后经高温一次烧成哑光或高光产品，具有仿天然石材图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强等特点。一个示例中，保护釉的配方可为：煅烧高岭土12％，氧化铝5％，烧滑石粉18％，钾长石粉40％，方解石粉17％，高岭土8％，甲基0.2％，三聚0.35％，水40％。保护釉的制备可包括：原料采集、釉料配料、球磨、过筛除铁、陈腐备用。根据需要，可选择喷釉或者淋釉中的一种方式施保护釉(或称“覆盖釉”)。施覆盖釉后，一方面可以起到防污作用，另一方面，可以保护喷墨图案不被磨掉。在一个示例中，施釉工艺如下：

覆盖釉比重：1.3～1.35喷釉重量：30～35g/盘；或者

淋釉比重：1.78～1.86淋釉重量：52±2g/盘。

可选地，喷墨打印后，可利用干粒布料机将细熔块干粒均匀布撒在装饰图案上来强化表面的自然流畅效果。该细熔块干粒的粒径可为0.5～1.5mm。

然后，如图1所示，对坯体进行一次烧成。烧成温度可为1180～1220℃，烧成周期可为60～70分钟。烧成后，可磨边、分级包装。一个示例中，烧成工艺包括：烧成窑炉：辊道窑；最高烧成温度：1220℃；烧成周期：65min。

得到的产品具有独特的仿石纹理风格，干粒布料结合喷墨打印及模具效果的高度吻合，充分体现了产品图案随机变化的特点。本发明的仿石砖具有面条状干粒釉装饰，可包括抛光面、哑光面及模具面三种类型，满足了消费者需求。图6中的右图示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的亮光面照片；图7示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的自然面照片；图8示出根据本发明一个示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的大尺寸拼贴效果(哑光)；图9示出根据本发明另一示例制得的面条状干粒釉布料仿石砖的大尺寸拼贴效果(哑光)。可以看出，本发明可使得瓷砖表面呈现亮光、柔光、自然面三合一的立体石材面相。该面条状干粒釉布料仿石砖图案逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强。

面条状干粒布料仿天然石砖系列产品将面条状干粒釉布料与喷墨打印技术相结合，使得产品具有仿石材效果逼真、层次丰富、纹理自然、立体感和颗粒感强等特点，极大的提升了产品品质。产品花色尺寸丰富，同时适用范围广，既可铺地，也可上墙，完全可以替代天然大理石，不仅可以用于家装，也能用于商业空间。并且可以进行直线、曲线切割及各种复杂的加工。

本发明所得的面条状干粒釉布料仿石砖质量符合gb/t23266—2009标准附录g要求，放射性指标符合gb6566-2001标准中a类装修材料要求，使用范围不受限制。主要技术指标见下表：

另外，其破坏强度为2338n，经抗震性试验无裂纹或剥落，耐磨性为1500转(3级)。该产品防滑性能优良，各项力学性能优异，是高档装饰的首选材料。