彩色皮感凸面仿大理石瓷砖及其制备方法与流程

本发明涉及建筑陶瓷技术领域，特别是涉及一种彩色皮感凸面仿大理石瓷砖及其制备方法。

背景技术：

现如今大理石及仿大理石抛釉砖已经流行于市面，它们具备花纹丰富、层次鲜明等优点，尤其是仿大理石抛釉砖的特性更优于天然大理石材，在日常装饰中可以满足各种需要，但它们也有一些缺点，例如大理石材易折损，来源不可再生，而仿大理石抛釉砖虽然具备可再生性，但用于家居铺饰地面时，一旦接触到水，即变得非常光滑，从而产生安全隐患。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种彩色皮感凸面仿大理石瓷砖及其制备方法，该彩色皮感凸面仿大理石瓷砖兼顾大理石和仿大理石抛釉砖的特点，更能解决抛釉砖的不防滑弊端。

第一方面，本发明提供一种彩色皮感凸面仿大理石瓷砖的制备方法，包括以下步骤：(1)在坯体上施底釉；

(2)在施底釉后的坯体上施彩色皮感凸面釉；所述彩色皮感凸面釉包括彩色皮感凸面基础釉和色料；所述底釉的熔融温度高于所述彩色皮感凸面基础釉50-85℃，所述底釉的熔融温度为1130-1215℃，所述彩色皮感凸面基础釉的熔融温度为1100-1140℃；

(3)将施彩色皮感凸面釉后的坯体烧成，得到所述彩色皮感凸面仿大理石瓷砖。

通过使得底釉的熔融温度高于彩色皮感凸面基础釉，使得彩色皮感凸面基础釉优先于底釉进入熔融状态，并提前将釉料中的烧失成分分解，促进彩色皮感凸面基础釉烧成后形成良好皮感凸面效果。若底釉的熔融温度低于彩色皮感凸面基础釉，则容易造成彩色皮感凸面基础釉形成的釉层中出现封闭性小釉泡。

较佳地，所述彩色皮感凸面基础釉在1130-1170℃的高温粘度为7500-9000pa·s。彩色皮感凸面基础釉的高温粘度在上述范围内，釉料在高温熔融状态时因粘性大而流动性较小，可以较好地保持彩色皮感凸面基础釉在印刷时的凸起效果。

较佳地，所述彩色皮感凸面基础釉为si含量高的ka-na-ba-ca-si-al体系。其中，si含量控制在55-60wt％之间。si成分的主要作用是提高釉料的熔融温度、高温粘度，以及降低釉料的流动性、膨胀系数，si与al发生反应生成莫来石晶相，增大釉面硬度，增强釉面耐磨度。而ka、ba、na成分作为主要熔剂，降低了基础釉的熔融温度，同时保证基础釉的透明度。本发明通过控制上述组分，使得彩色皮感凸面基础釉的熔融温度在1100-1140℃之间。

较佳地，所述彩色皮感凸面基础釉的化学组成包括：氧化钾3.5-6.3wt％、氧化钠3.3-6.1wt％、氧化钡15.5-18.3wt％、氧化钙5.2-8.5wt％、二氧化硅55-60wt％、三氧化二铝7.2-9.6wt％、烧失0.5-0.7wt％。

较佳地，所述彩色皮感凸面釉的施加方式为丝网印刷。所述丝网印刷的目数为40-80目。

较佳地，所述彩色皮感凸面釉的比重为1.55-1.65，施加量为500-600g/m²。

较佳地，所述底釉的化学组成包括：氧化钾17.5-19.3wt％、氧化钠13.3-16.1wt％、氧化锆9.2-10.3wt％、二氧化硅34-45wt％、三氧化二铝20-23.5wt％、烧失0.6-0.8wt％。

较佳地，所述底釉的施加方式为喷釉。一些实施方式中，所述底釉的比重1.42-1.44，施加量为670-750g/m²。

较佳地，所述彩色皮感凸面釉的膨胀系数为10.1×10^-6-11.3×10^-6/℃，所述底釉的膨胀系数为5.2×10^-6-6.5×10^-6/℃。一些实施方式中，彩色皮感凸面釉的膨胀系数高于所述底釉3.6×10^-6-6.1×10^-6/℃。保持彩色皮感凸面釉的膨胀系数高于底釉的膨胀系数，可以确保釉料在窑炉冷却带收缩强度大于底釉，从而使得烧成后彩色皮感凸面釉形成的凸釉颗粒之间的粒距保持在一定范围。若彩色皮感凸面釉的膨胀系数低于底釉，则容易缩短印刷时原有的凸釉颗粒之间的粒距，严重时造成凸釉颗粒挤压变形。一些实施方式中，彩色皮感凸面釉烧成后形成的相邻凸釉颗粒之间的距离为0.3-0.8mm。

较佳地，所述烧成的最高烧成温度为1185-1230℃，烧成周期为50-55分钟。

较佳地，施彩色皮感凸面釉前，在施底釉后的坯体上喷墨打印图案。

本发明获得的彩色皮感凸面仿大理石瓷砖表面防滑，彩色凸釉性能优越，搭载大理石纹理打印图案，可以媲美大理石的纹理花色美感，其防滑性能远远强于抛釉大理石瓷砖，市场前景广阔。

第二方面，本发明还提供上述任一项制备方法获得的彩色皮感凸面仿大理石瓷砖。上述彩色皮感凸面仿大理石瓷砖的防滑摩擦系数不低于0.70。

附图说明

图1为实施例2彩色皮感凸面釉仿大理石瓷砖的砖面效果图；

图2为实施例2彩色皮感凸面釉仿大理石瓷砖的侧面立体效果图。

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。本文中，陶瓷坯体也可以称为砖坯、坯体。皮感指的是具有接近于皮肤的细致均匀纹路以及柔软丰满的手感。

本发明中彩色皮感凸面釉可包括彩色皮感凸面基础釉和色料。其中，彩色皮感凸面基础釉以ka-na-ba-ca-si-al为配方体系，通过将二氧化硅含量控制在55％-60wt％，氧化钡含量控制在15.5-18.3wt％，氧化钙含量控制在5.2-8.5wt％，这样可以使得彩色皮感凸面基础釉的凸起效果适中，釉面细腻柔和，弹性好，且光泽度处于22-25度，视觉效果好，不易产生光污染。其中，通过氧化钡成分控制釉面的弹性，氧化钙成分控制釉面的光泽度，与二氧化硅成分形成的玻璃质感的小凸起颗粒相互作用，形成了光泽度低的弹性皮感效果。若二氧化硅含量低于55％，氧化钡含量低于10％，氧化钙含量低于5％，则凸起的皮感效果不强，主要是由于上述二氧化硅含量无法形成较多的玻璃质成分，在氧化钡含量与氧化钙含量同时较低的情况下，形成的釉料效果光泽度偏高，甚至可能高于35度；若二氧化硅含量高于60％，则部分二氧化硅成分不能被完全熔融，形成石英晶相，石英晶相过多容易造成釉面生硬，导致凸起效果过强，形成的小颗粒不够细腻柔和。

上述彩色皮感凸面基础釉配方体系的作用原理是：以ka、na、ba、ca为熔剂，降低釉料的熔融温度；ba、ca同时可作为无光剂，控制釉料的光泽度；运用si成分的高温粘度大的效果，采用控制si成分含量手段，控制釉料的凸起效果；al成分与si成分通过反应生成部分莫来石晶相结构，依靠莫来石晶相结构的稳定性，确保了釉层主体结构的硬度达标。

在可选的实施方式中，上述彩色皮感凸面基础釉的化学组成包括：氧化钾3.5-6.3wt％、氧化钠3.3-6.1wt％、氧化钡15.5-18.3wt％、氧化钙5.2-8.5wt％、二氧化硅55-60wt％、三氧化二铝7.2-9.6wt％、烧失0.5-0.7wt％。

一些实施方式中，所述彩色皮感凸面釉的原料组成可包括：钾长石5-10wt％、钠长石5-10wt％、碳酸钡10-15wt％、硅灰石3-5wt％、石英70-75wt％、高岭土2-6wt％。

为了增强装饰效果，可向彩色皮感凸面基础釉中添加各色系普通釉用色料和/或发色鲜艳、稳定的包裹色料，如钴蓝、包裹红、包裹金黄。优选地，所述色料占彩色皮感凸面基础釉的添加比例为0.1-0.5wt％。通过调整包裹色料的添加比例，可以制备类似彩虹色调的不同色系的彩色皮感凸面釉。所述包裹色料包括但不限于包裹红。其中，一号色釉，向彩色皮感凸面基础釉中添加0.15wt％包裹红和0.15wt％钴蓝色料；二号色釉，向彩色皮感凸面基础釉中添加0.25wt％包裹红和0.25wt％包裹金黄；三号色釉，向彩色皮感凸面基础釉中添加0.35wt％钴蓝色料和0.35wt％包裹金黄。

所述彩色皮感凸面釉可通过以下制备过程得到：向彩色皮感凸面釉的原料中加入水和羧甲基纤维素钠，而后进行球磨。球磨过程中釉料水分控制在22.3-24.5wt％。球磨辅料低粘羧甲基纤维素钠的比例需要高于制备普通釉料时的使用量，其质量比例为0.5-0.7％，以便控制出球后釉浆的流速80-120秒，在印刷后可以更好地保持凸起的效果。若釉浆的流速低于80秒，则制备好的釉浆粘性不好，性能偏稀，在印刷时容易被印刷刮胶压扁，印刷后的凸起效果不佳；若釉浆的流速高于120秒，则釉浆粘性过强，印刷时容易造成釉浆粘网，对批量印刷造成困难，同时造成印刷的颗粒不均匀，颗粒脱落等现象。

本发明的彩色皮感凸面釉采用单一特性的釉料，即可实现凸起的皮感效果，避免使用多种组成的釉料印刷形成凸起时由于粘网之后相互混合而形成缺陷。

在此公开的彩色皮感凸面釉可用于制备彩色皮感凸面仿大理石瓷砖。一实施方式中，仿大理石瓷砖由下而上依次包括陶瓷坯体层、底釉层、喷墨装饰层、彩色凸釉层，该彩色凸釉层由本公开的彩色皮感凸面釉形成。

本发明彩色皮感凸面仿大理石瓷砖，其表面防滑彩色凸釉性能优越，搭载大理石纹理打印图案，可以媲美大理石的纹理花色美感，其防滑性能远远强于抛釉大理石瓷砖，市场前景广阔。

所述彩色皮感凸面仿大理石瓷砖的工艺流程可为：坯体压制-干燥-喷底釉-喷墨装饰-丝网印刷彩色凸釉-烧制。

以下，示例性说明本发明彩色皮感凸面仿大理石瓷砖的制备方法。

制备陶瓷坯体。陶瓷坯体可由普通陶瓷基料压制而得。例如，所述陶瓷坯体的原料配方包括：以质量百分比计，高钾砂15-17wt％，岭砂14-16wt％，水煤浆渣1-1.5wt％，磨边渣5-6wt％，南航砂15-18wt％，文钠砂13-15wt％，高钠砂18-19wt％，初石粉10-13wt％，膨润土1-2wt％，黑坭7-9wt％，煅烧铝矾土1-2wt％，白滑石粉1-2wt％，解胶剂0.4wt％，水玻璃0.4wt％。

可将坯体干燥，例如在干燥窑中干燥。干燥时间可为1-1.2h，干燥坯水分控制在6.8％-7.2％以内。一些实施方式中，坯体层的厚度可为10-10.5mm。

在坯体上施底釉，用于遮盖坯底色，同时利于喷墨打印的墨水发色。又，上述底釉的化学组成可包括氧化钾17.8wt％、氧化钠15.3wt％、氧化锆9.8wt％、二氧化硅34wt％、三氧化二铝22.5wt％、烧失0.6wt％。其中三氧化二铝含量不能低于20wt％，以便坯体在氧化阶段排气充分，避免产生毛孔等缺陷。

一些实施方式中，制备所述底釉的原料组成可包括：钾长石27％，钠长石23％，高岭土6％，煅烧高岭土17％，石英粉5％，硅酸锆10％，煅烧氧化铝12％，羧甲基纤维素钠0.26％，三聚磷酸钠0.4％，水40％。

本发明对于底釉的制备过程没有特殊要求，采用本领域常规的制备釉浆的方法即可。所述底釉的制备方法可为：按照配比称取各种原料投入球磨机内，球磨，过筛，获得底釉。其中，底釉的球磨工艺可为，出球流速50-70秒、细度325目筛余0.3-0.5wt％。所述底釉的釉浆比重可为1.85-1.90。

底釉的施加方式可为喷釉。底釉层的厚度可为0.3-0.6mm。喷釉可以采用喷柜，喷柜泵压力可为9-12mpa，摆臂速度28周期/次。一些实施方式中，底釉比重为1.42-1.44，该比重范围内雾化效果最佳，底釉可以很好地覆盖在砖坯表面。施釉量可为670-750g/m²，在此范围内可以确保对坯体表面的遮盖效果优异。

随后，在底釉表面进行大理石纹理装饰。例如可采用喷墨打印图案进行装饰。

一些实施方式中，采用扫描仪扫描天然大理石石材，然后搭载大理石纹理打印图案。例如，可使用八通道分割模式打印。使用的陶瓷墨水可有蓝色、红棕色、桔黄色、金黄色、柠檬黄、黑色、红色等。大理石纹理装饰效果的装饰图案、纹理和颜色效果依据设计要求而定。

然后，在喷墨打印后的坯体表面施彩色皮感凸面釉。形成的彩色凸釉层的厚度可为2-3.5mm。

彩色皮感凸面釉的施加可使用平板印刷工艺。例如，根据预期砖面设计效果，将n种色彩相同或不同的凸面釉，利用n张纹理印刷位置特定、且印刷面积占比不超过整块砖面n分之一的花网，交替配合印刷在底釉上。其中，“花网的纹理印刷位置特定”需与“砖面的色彩设计效果”相对应；其次，控制每张花网的面积占比为砖面n分之一以下，目的是可以通过多次印刷形成不同色彩与纹理效果的砖面效果。一些实施方式中，采用五台丝网平板印刷机，搭配五张三次加厚60目、纹理印刷位置特定且占小于釉面五分之一大小的花网，将五种色彩不同的凸面釉分别交替配合印刷在坯面对应位置底釉上，形成强烈的对比视觉效果及彩色凸起效果。

另外，通过保证底釉熔融温度高于彩色皮感凸面釉，以及保证较高的彩色皮感凸面釉高温粘度，确保彩色皮感凸面釉在高温时的流动性小，软化程度小，印刷时的凸起效果不易被熔平，烧制后仍较好地保持烧制前的凸起效果。

彩色皮感凸面釉的比重可为1.55-1.65，在此比重范围内可以确保凸釉成分含量较高，其他烧失成分含量少，在熔融后仍然可以保证凸起效果。彩色皮感凸面釉的施釉量可为500-600g/m²。施釉量在此范围能够大范围覆盖大理石纹理图案。

然后进行烧成，例如辊道窑低温快烧。烧成周期可为50-55分钟，最高烧成温度范围可为1185-1230℃。烧结过程中应避免长时间高温，以防止凸面基础釉在熔融过程流动性过大，造成凸起效果不佳。

一些实施方式中，烧成后可进行抛光。抛光可采用半抛。抛光过程可采用弹性模块对半成品进行表面打磨，形成柔和度更佳的表面质感。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

1.将陶瓷坯体原料压制成砖坯。

2.将砖坯在干燥窑干燥。

3.使用喷柜喷底釉。喷柜泵的压力11mpa，摆臂速度28周期/次。所述底釉的化学组成包括：氧化钾17.5wt％、氧化钠14.6wt％、氧化锆9.7wt％、二氧化硅34.9wt％、三氧化二铝22.6wt％、烧失0.7wt％。所述底釉的熔融温度为1210℃。底釉比重为1.43，施釉量为700g/m²。

4.采用扫描仪扫描天然大理石石材，然后搭载大理石纹理，喷墨打印图案。采用数码喷墨打印机(购自efi快达平公司)打印。

5.制备彩色皮感凸面釉。所述彩色皮感凸面釉的化学组成包括：氧化钾4.9wt％、氧化钠3.9wt％、氧化钡17.5wt％、氧化钙5.8wt％、二氧化硅58.5wt％、三氧化二铝9.4wt％、烧失0.6wt％。所述彩色皮感凸面釉的熔融温度为1140℃。

6.采用丝网印刷的方法施彩色皮感凸面釉。采用五台丝网平板印刷机，搭配五张三次加厚60目、纹理印刷位置分别占小于釉面五分之一范围的花网，分别交替配合印刷在坯面对应位置底釉上，形成强烈的对比视觉效果及凸起效果。

7.干燥。

8.辊道窑快烧，烧成周期50分钟，最高烧成温度1220℃。

依据gb/t4100-2006附录m《磨擦系数的测定》检测其防滑性能，经检测，其摩擦系数为0.73。此外，该产品表面断裂模数为44mpa、抗折强度2768n、耐酸碱性gla级、耐磨性达3级，放射性、铅镉溶出量均达到gb/t4100-2015、gb6566-2010及ht/t297-2006标准要求。

实施例2

1.将陶瓷坯体原料压制成砖坯。

2.干燥窑干燥。

3.使用喷柜喷底釉。喷柜泵的压力10mpa，摆臂速度28周期/次。所述底釉的化学组成包括：氧化钾17.7wt％、氧化钠14.1wt％、氧化锆9.9wt％、二氧化硅36wt％、三氧化二铝22.0wt％、烧失0.7wt％。所述底釉的熔融温度为1209℃。底釉比重为1.43，施釉量为720g/m²。

4.采用扫描仪扫描天然大理石石材，然后搭载大理石纹理，喷墨打印图案。采用数码喷墨打印机(购自efi快达平公司)打印。

5.制备彩色皮感凸面釉。所述彩色皮感凸面釉的化学组成包括：氧化钾3.8wt％、氧化钠3.7wt％、氧化钡18.3wt％、氧化钙6.1wt％、二氧化硅59wt％、三氧化二铝9.1wt％、烧失0.6wt％。所述彩色皮感凸面釉的熔融温度为1132℃。

6.采用丝网印刷的方法施彩色皮感凸面釉。采用四台丝网平板印刷机，搭配四张三次加厚40目、纹理印刷位置分别占小于釉面四分之一范围的花网，分别交替配合印刷在坯面对应位置底釉上，形成强烈的对比视觉效果及凸起效果。

7.干燥。

8.辊道窑快烧，烧成周期52分钟，最高烧成温度1220℃。

依据gb/t4100-2006附录m《磨擦系数的测定》检测其防滑性能，经检测，其摩擦系数为0.75。此外，该产品表面断裂模数为45mpa、抗折强度2838n、耐酸碱性gla级、耐磨性达3级，放射性、铅镉溶出量均达到gb/t4100-2015、gb6566-2010及ht/t297-2006标准要求。

图1为实施例2彩色皮感凸面釉仿大理石瓷砖的砖面效果图。从图1可以看出：四种不同色彩的凸面基础釉占据一整片砖表面的四分之一左右的范围，分别是左上、左下、右上、右下各四分之一位置。

图2为实施例2彩色皮感凸面釉仿大理石瓷砖的侧面立体效果图。从图2可以看出，砖面存在均匀分布的凸起小颗粒，颗粒之间存在一定的距离。

实施例3

1.将陶瓷坯体原料压制成砖坯。

2.干燥窑干燥。

3.使用喷柜喷底釉。喷柜泵的压力10mpa，摆臂速度28周期/次。所述底釉的化学组成包括：氧化钾18.4wt％、氧化钠16.1wt％、氧化锆9.9wt％、二氧化硅34wt％、三氧化二铝21.2wt％、烧失0.7wt％。所述底釉的熔融温度为1207℃。底釉比重为1.42，施釉量为750g/m²。

4.采用扫描仪扫描天然大理石石材，然后搭载大理石纹理，喷墨打印图案。采用数码喷墨打印机(购自efi快达平公司)打印。

5.制备彩色皮感凸面釉。所述彩色皮感凸面釉的化学组成包括：氧化钾4.7wt％、氧化钠3.6wt％、氧化钡18.1wt％、氧化钙8.3wt％、二氧化硅56.2wt％、三氧化二铝9.1wt％、烧失0.6wt％。所述彩色皮感凸面釉的熔融温度为1127℃。

6.采用丝网印刷的方法施彩色皮感凸面釉。采用三台丝网平板印刷机，搭配三张三次加厚40目、纹理印刷位置分别占小于釉面三分之一范围的花网，分别交替配合印刷在坯面对应位置底釉上，形成强烈的对比视觉效果及凸起效果。

7.干燥。

8.辊道窑快烧，烧成周期50分钟，最高烧成温度1220℃。

依据gb/t4100-2006附录m《磨擦系数的测定》检测其防滑性能，经检测，其摩擦系数为0.71。此外，该产品表面断裂模数为44mpa、抗折强度2856n、耐酸碱性gla级、耐磨性达3级，放射性、铅镉溶出量均达到gb/t4100-2015、gb6566-2010及ht/t297-2006标准要求。