一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂及其制备方法与流程

文档序号:15467221发布日期:2018-09-18 19:34阅读:588来源:国知局
本发明涉及陶瓷釉用乳浊剂
技术领域
,具体涉及一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂及其制备方法。
背景技术
:陶瓷行业中常用的乳浊釉的原理是釉在烧成过程中形成大量的、颗粒细小的、均匀分布的微小晶体,晶体与玻璃不同的折射率产生乳浊效果。现有技术中,通常采用釉中加入一定量的硅酸锆、氧化锡、氧化铈等做乳浊剂,使之在烧成过程中析出微小晶体而失透乳白。也即,目前常用的乳浊剂为硅酸锆、二氧化钛、氧化锡、氧化铈、氧化锑等,例如可参见中国专利申请《电瓷用乳白釉配方》、《一种用于低温烧成调湿陶瓷砖的增白釉料及其制备方法》等。其中采用最多的是硅酸锆作为乳浊剂,但该乳浊剂存在高温粘度高、资源稀缺、釉面容易辐射超标进而会危害人类健康等问题;其最致命的缺点是如白度达到很高,釉面辐射往往会超标,不利于健康。另外,氧化锡价格昂贵,一般不采用。氧化钛作为乳浊剂,釉面易析出金红石晶体,使釉面变色。氧化锑在釉中容易产生气泡影响釉面质量。氧化铈也会使釉面发黄,影响白度。因此,亟需研制一种新型环保的乳浊剂。技术实现要素:本发明的目的之一在于针对现有技术的不足,提供一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,该新型环保的陶瓷釉用乳浊剂既能提高釉面白度,又能降低釉面辐射,进而避免危害人类健康。本发明的目的之二在于针对现有技术的不足,提供一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法。为了实现上述目的之一,本发明采用如下技术方案:提供一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:优选的,所述的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:更为优选的,所述的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:所述纳米钇稳定氧化锆的粒径为50nm~300nm。所述氮化硅的粒径为d50为1μm。为了实现上述目的之二,本发明采用如下技术方案:提供一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,它包括以下步骤:步骤一、研磨一:将配方量的煅烧氧化锌和煅烧氧化铝、以及水和分散剂三聚磷酸钠投入到研磨机中进行研磨,得到第一浆料;步骤二、研磨二:往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨,得到第二浆料;步骤三、研磨三:往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散,得到超细乳浊剂浆料;步骤四、烘干和过筛:将步骤三得到的超细乳浊剂浆料烘干后,进行过筛,即制得所述新型环保的陶瓷釉用乳浊剂。上述技术方案中,所述步骤一中,所述水的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和,所述分散剂三聚磷酸钠的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和的0.2%;所述研磨机为卧式砂磨机。上述技术方案中,所述步骤二中,当步骤一得到的第一浆料的d50达到1μm时,往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨。上述技术方案中,所述步骤三中,当步骤二得到的第二浆料的d50达到0.1μm时,往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散8min~15min,得到超细乳浊剂浆料。上述技术方案中,所述步骤四中,所述烘干温度为180℃~220℃,所述烘干时间为8h~12h,所述筛的目数为250目~350目。本发明与现有技术相比较,有益效果在于:(1)本发明提供的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下组份:煅烧氧化锌、纳米钇稳定氧化锆、煅烧氧化铝和氮化硅。现有技术中,目前陶瓷行业中,采用最多最广泛的乳浊剂是硅酸锆,其加入方式有两种:一种是将硅酸锆熔于熔块中,在釉烧的过程中析出细小的硅酸锆晶粒,另一种是将硅酸锆进行超细粉碎,然后加入生料釉中。但是该乳浊釉存在白度不够,或容易辐射超标等严重问题。其中,釉的乳浊性一般与乳浊相的粒子大小和折射率有关,一般认为粒子大小与可见光波长相当(380~780nm)时乳浊效果最好,釉中玻璃相的折射率为1.5左右,硅酸锆折射率1.94,氧化锆折射率为2.13~2.2,氮化硅折射率为2.8,Zn-Al尖晶石折射率为17.4~1.86。因此,基于以上机理,本发明以纳米钇稳定氧化锆和氮化硅作为主要乳浊相,并通过将煅烧氧化锌、纳米钇稳定氧化锆、煅烧氧化铝和氮化硅这四种原材料磨细至100nm左右,其中纳米钇稳定氧化锆优先采用50nm规格,较好地将釉中析出的氧化锆、氮化硅晶粒大小控制在可见光范围内;同时加入适量煅烧氧化锌与煅烧氧化铝控制析出的晶体大小在可见光范围内,其中煅烧氧化锌相对煅烧氧化铝适当过量,保证析出Zn-Al尖晶石的同时,过量的煅烧氧化锌能调整釉的高温粘度,保证釉面质量。本发明制备的乳浊剂在相同的白度要求下,加入量较硅酸锆乳浊剂少,并且不存在辐射问题,健康环保。因此,该新型环保的陶瓷釉用乳浊剂既能提高釉面白度,又能降低釉面辐射,进而避免危害人类健康。(2)本发明提供的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,具有方法简单,生产成本低,并能够适用于工业化大规模生产的特点。具体实施方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1。一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:上述一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,它包括以下步骤:步骤一、研磨一:将配方量的煅烧氧化锌和煅烧氧化铝、以及水和分散剂三聚磷酸钠投入到研磨机中进行研磨,得到第一浆料;步骤二、研磨二:往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨,得到第二浆料;步骤三、研磨三:往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散,得到超细乳浊剂浆料;步骤四、烘干和过筛:将步骤三得到的超细乳浊剂浆料烘干后,进行过筛,即制得所述新型环保的陶瓷釉用乳浊剂。实施例2。一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:本实施例中,纳米钇稳定氧化锆的粒径为50nm。其中,氮化硅的粒径为d50为1μm,进而可以缩短研磨时间。其中,煅烧氧化锌和煅烧氧化铝选用325目规格的,进而可以缩短研磨时间。上述的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,它包括以下步骤:步骤一、研磨一:将配方量的煅烧氧化锌和煅烧氧化铝、以及水和分散剂三聚磷酸钠投入到卧式砂磨机中进行研磨,得到第一浆料;其中,水的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和,分散剂三聚磷酸钠的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和的0.2%;其中,三聚磷酸钠作为分散剂能够防止研磨过程中粉体团聚,另外,由于三聚磷酸钠的熔点是622℃,而瓷砖烧成温度大于1000℃,因此,当瓷砖烧成时三聚磷酸钠会被分解;步骤二、研磨二:当步骤一得到的第一浆料的d50达到1μm时,往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨,得到第二浆料;步骤三、研磨三:当步骤二得到的第二浆料的d50达到0.1μm时,往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散10min,得到超细乳浊剂浆料;步骤四、烘干和过筛:将步骤三得到的超细乳浊剂浆料于200℃烘干10h后,进行过300目筛,即制得所述新型环保的陶瓷釉用乳浊剂。实施例3。一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:本实施例中,纳米钇稳定氧化锆的粒径为100nm。其中,氮化硅的粒径为d50为1μm,进而可以缩短研磨时间。其中,煅烧氧化锌和煅烧氧化铝选用325目规格的,进而可以缩短研磨时间。上述的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,它包括以下步骤:步骤一、研磨一:将配方量的煅烧氧化锌和煅烧氧化铝、以及水和分散剂三聚磷酸钠投入到卧式砂磨机中进行研磨,得到第一浆料;其中,水的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和,分散剂三聚磷酸钠的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和的0.2%;其中,三聚磷酸钠作为分散剂能够防止研磨过程中粉体团聚,另外,由于三聚磷酸钠的熔点是622℃,而瓷砖烧成温度大于1000℃,因此,当瓷砖烧成时三聚磷酸钠会被分解;步骤二、研磨二:当步骤一得到的第一浆料的d50达到1μm时,往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨,得到第二浆料;步骤三、研磨三:当步骤二得到的第二浆料的d50达到0.1μm时,往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散8min,得到超细乳浊剂浆料;步骤四、烘干和过筛:将步骤三得到的超细乳浊剂浆料于180℃烘干12h后,进行过250目筛,即制得所述新型环保的陶瓷釉用乳浊剂。实施例4。一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂,包括以下重量百分比的组份:本实施例中,纳米钇稳定氧化锆的粒径为300nm。其中,氮化硅的粒径为d50为1μm,进而可以缩短研磨时间。其中,煅烧氧化锌和煅烧氧化铝选用325目规格的,进而可以缩短研磨时间。上述的一种新型环保的陶瓷釉用乳浊剂的制备方法,它包括以下步骤:步骤一、研磨一:将配方量的煅烧氧化锌和煅烧氧化铝、以及水和分散剂三聚磷酸钠投入到卧式砂磨机中进行研磨,得到第一浆料;其中,水的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和,分散剂三聚磷酸钠的用量为煅烧氧化锌和煅烧氧化铝的重量之和的0.2%;其中,三聚磷酸钠作为分散剂能够防止研磨过程中粉体团聚,另外,由于三聚磷酸钠的熔点是622℃,而瓷砖烧成温度大于1000℃,因此,当瓷砖烧成时三聚磷酸钠会被分解;步骤二、研磨二:当步骤一得到的第一浆料的d50达到1μm时,往步骤一的研磨机中加入配方量的氮化硅,继续研磨,得到第二浆料;步骤三、研磨三:当步骤二得到的第二浆料的d50达到0.1μm时,往步骤二的研磨机加入配方量的纳米钇稳定氧化锆,继续研磨分散15min,得到超细乳浊剂浆料;步骤四、烘干和过筛:将步骤三得到的超细乳浊剂浆料于220℃烘干8h后,进行过350目筛,即制得所述新型环保的陶瓷釉用乳浊剂。对比例。制备硅酸锆乳浊剂,制备步骤如下:(1)将1250目硅酸锆粉体投入卧式砂磨机中,加入与硅酸锆粉体等重量的水,并加入占硅酸锆粉体重量的0.2%的三聚磷酸钠进行研磨,得到浆料;(2)当步骤(1)的浆料的d50为0.1μm时,将浆料打出;(3)将浆料于200℃下烘干10小时后得到粉体,然后将粉体过300目筛制得硅酸锆乳浊剂。白度检测实验:检测方法:1、制备A釉与B釉,其中,A釉与B釉的釉配方如下表1:表1A釉与B釉的配方表氧化物ABAl2O334.5%24.5%SiO253.4%52%Fe2O30.3%0.1%CaO1.2%5.6%MgO0.9%9.8%K2O0.9%1.5%Na2O3.8%2.5%TiO20.1%0.1%BaO0.8%0%烧失4.1%3.9%2、将以上A釉与B釉按配比在原材料基础上分别添加实施例2至实施例4的乳浊剂2.5%,添加对比例的乳浊剂6%、并添加羧甲基纤维素0.1%、三聚磷酸钠0.1%,按照料:球:水重量比为1:3:0.4进行球磨一定时间分别制得实施例2釉浆、实施例3釉浆、实施例4釉浆、对比例釉浆;3、采用某陶瓷企业白度为50的白坯检测釉浆的白度,分别将实施例2釉浆、实施例3釉浆、实施例4釉浆、对比例釉浆喷于白坯表面,其中,施釉量为1.6g/cm2,然后在100℃干燥10min,然后分别于1220℃和1250℃两种温度下烧成,保温时间20min,采用SBDY-1型数显白度仪与WGG60型镜向光泽度仪分别测试表面的白度与光泽度。测试结果如下:(1)1220℃下烧成结果见表2:表2A釉白度光泽度B釉白度光泽度实例179.52.8实例174.95.4实例281.52.7实例276.45.2实例370.12.9实例367.24.9对比例69.33.0对比例65.65.1(2)1250℃下烧成结果见表3:表3A釉白度光泽度B釉白度光泽度实例175.53.8实例171.27.9实例277.53.5实例272.67.6实例366.53.9实例364.17.2对比例61.33.9对比例59.17.4从以上实验数据可知,本发明制得的乳浊剂加入量不到硅酸锆乳浊剂的一半,但白度却可以稍好,在更高温度烧成的情况下,本发明的乳浊剂的白度减弱不明显,而硅酸锆乳浊剂却远不如本发明乳浊剂,本发明乳浊剂在更加高温度烧成更具优势,同时更加健康环保。最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3 
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