一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖及其制备方法与流程

文档序号:25544043发布日期:2021-06-18 20:42
一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖及其制备方法与流程
本发明涉及瓷质抛釉砖制备
技术领域
,尤其涉及一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖及其制备方法。
背景技术
:陶瓷砖以其优越的性能和装饰效果,受到越来越多的消费者的青睐,并在人们的日常生活中得到广泛的应用。陶瓷砖作为室内装修最重要的组成部分,其性能的差异直接影响着应用范围。传统的陶瓷面釉主要以普通白釉为主,虽然利于实现图案装饰,但是所制备的陶瓷制品仅能在光亮的情况下显示出表面的装饰设计图案,而在亮度不足的情况下或黑暗时是无法显示出制品原有的装饰效果,没有新的创意与发展,适应不了当今的文化艺术发展以及人们对创新艺术的追求。高温(≥1180℃)瓷质砖的砖面在灯光下闪光的常见工艺有星光干粒(星光釉)、闪光云母片、钻石干粒、金属干粒以及晶砂干粒。将材料喷洒在砖面上经高温烧成,通过材料本身对光线强反射的物理特性与无反射或弱反射的基础釉面(晶砂干粒可用于≤85°的全抛产品),形成光线的镜面反射差来达到闪光效果,增强产品装饰性。cn104529553a公开了一种用陶瓷废物制造的表面如碎钻砂闪烁星光的釉面砖及制备方法,该方案中主要采用析晶熔块粒在高温煅烧后保持微微的凹凸状,且冷却后又能重新析出细小的如辉石、榍石等结晶体,这些晶体细小且数量多,在灯光照射下会发出如碎钻砂状闪烁的星光。但此种方法熔块的熔制成本较高,且工艺复杂。目前市场上对能产生钻石光泽效果的釉料及陶瓷砖的研究较少。现有的具有星光闪烁效果的釉面砖,制备工艺复杂,成本高,且制备的釉面砖耐磨性较差,使用时磨损量较大,防污性能差,严重影响了瓷砖的使用寿命。技术实现要素:本发明旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一,提供一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖及其制备方法。本发明目的基于以下技术方案实现:本发明目的一个方面,提供了一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒;所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石12-25份、锆英砂10-20份、金刚砂10-15份、钾钠长石8~12份、铝矾土5-10份、碳酸钡3-8份、氧化锌3-5份、硼酸3-5份、纳米二氧化钛1-3份、钛酸钡1-3份。优选地,所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目5-30%,80-150目40-70%,150-200目10-30%。本发明所用的星光颗粒中,提高了硅、铝等高价态离子的含量,该高价态离子与氧离子的距离小、吸引力大、场强度大、单键能大(k-o、na-o的键强度要远低于ca-o、mg-o,不利于硬度的提高),使得硬度增大。本发明采用釉料中晶体的多重反射、色散、折射法来实现闪光效果,星光釉层包括星光颗粒和透明干粒,二者具有不同的反射性和折射率,以形成不同的光线的镜面反射差来达到不同的闪光效果,可呈现出多种颜色的光泽,实现多层次的闪光效果,增强产品装饰性。进一步通过粒径级配,使得釉层具有三维立体的装饰效果,提高产品的档次和装饰性。通过在星光釉层上施加耐磨釉层,有效的提升了抛釉陶瓷砖釉面表层的光泽度,同时也有效防止星光颗粒和透明干粒在进行抛光处理时脱落,在抛釉陶瓷砖表面留下孔洞、凹坑或气孔,使得本发明中的抛釉陶瓷砖同时具备星光闪烁效果和高釉面光泽度。纳米tio2吸收和散射紫外线能力强,是优良的紫外线屏蔽剂,可起到防老化的作用。另外纳米tio2的光催化活性高,用于瓷砖可起到防污和抗菌的作用,使其表面具有极好的自洁效果。tio2的熔融温度很高,不参与形成陶瓷砖的成分发生化学反应,只是作为弥散相分散在原有的陶瓷砖层中,缩小烧成过程中的气孔,大幅提高抛釉砖的防污性能。且tio2硬度高,增加了陶瓷砖的机械强度和耐磨耐老化能力。引入高熔点的钛酸钡,进一步提升硬度,并且钛酸钡是一种强介电材料,与纳米tio2共同作用提升了产品的自洁性能。硼酸分解产生的氧化硼在熔融过程中不产生气体,缩小烧成过程中的气孔,还可有效的减少坯体收缩率,大幅提高了抛釉砖的防污性能。硼酸可以改善抛釉砖的耐热性能,提高机械强度,缩短熔融时间。硼酸、氧化锌作为助熔剂促进原料熔融,降低抛釉砖的热损耗。优选地,所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石20-30份、碳酸钡15-25份、石英砂10~20份、高岭土8-15份、烧滑石5-10份、氧化锌3-5份、硼酸3-5份、纳米二氧化钛3-5份、钛酸钡1-3份、偶联剂0.5~2份。本发明降低了二氧化硅的含量,以镁铝尖晶石的形式引入铝,促进釉面整体析晶,使釉层均匀分布大量高硬度的镁铝尖晶石晶体,从而达到提升釉面硬度及耐磨的效果。若先施加的星光釉中的镁铝尖晶石含量过高,会影响釉面的透感和发色;为此本发明中耐磨星光釉层中镁铝尖晶石含量低于随后施加的耐磨抛釉层,以获得镜面度高、透明度好、发色性能优异的产品。增加了配方中的碳酸钡含量,可以使得该全抛釉在烧成过程中形成更多的钡冰长石晶体,钡冰长石的摩氏硬度为6-6.5,使得釉面含有硬度高的晶体,其釉面也相应会表现出较高的摩氏硬度和耐磨性能。同时采用碱土金属钙、镁来代替配方中的部分钾、钠含量,可以有效提高釉面的硬度及耐磨性。另外,引入少量钛酸钡来促进钡冰长石晶体的析出,从而达到实现高硬度高耐磨的目的。加入钛酸钡、偶联剂,与纳米二氧化钛共同作用,提高产品的防污性能。优选地,所述透明干粒釉包括以下质量份数的原料:钾钠长石10~20份、氧化铝10~20份、方解石8~12份、石英8~12份、氧化锌3-5份、硼酸3-5份和纯碱3-5份。优选地,所述砖坯和星光釉层之间还设有喷墨层。本发明目的另一个方面,提供了一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入水中,分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取星光颗粒余下原料,经煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;按配方量称取透明干粒原料,经煅烧成透明熔块后,破碎加工制备得到粗透明干粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨,过筛,得到星光釉;s3、在砖坯表面施星光釉,形成星光釉层;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,形成耐磨釉层;s5、将施耐磨抛釉后的砖坯干燥,烧成,抛光,即得。优选地,步骤s1中所述分散步骤中加入分散剂、润湿剂。本发明将纳米二氧化钛和钛酸钡进行疏水改性处理,提高了原料的疏水性,可提高陶瓷砖的自洁效果。星光颗粒和透明干粒均线通过煅烧后破碎成小粒径原料,煅烧有利于原料晶型的转变,使其呈现出性能优异的星光闪烁效果。优选地,步骤s1中所述疏水改性处理剂包括六甲基二氮硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基硅酮、全氟聚醚、二甲基硅氧烷、含氟硅氧烷的一种或多种。优选地,所述星光釉的熔融温度为1020-1085℃,比重为1.75-1.95g/cm3;所述耐磨抛釉的熔融温度为1150-1350℃,比重为1.90-2.35g/cm3。耐磨抛釉的比重高于星光釉,在烧成过程中利用自身重力部分下陷到星光釉形成的熔融液相中,并被所述熔融液相完全或部分包裹,形成三维立体和星光闪烁的装饰效果。再经过抛光获得具有星光闪烁装饰效果的釉面,釉面不会因此呈现凹陷的效果,不会影响陶瓷砖的防污性能。优选地,所述星光釉的的折射率为1.50-1.60,所述耐磨抛釉的折射率为1.80-1.95。耐磨抛釉和星光釉形成的玻璃相接触面上形成折射率差值,在光线入射到该接触面时会使得光线反射加强,使得侧面中也形成一定的亮光效果,三维立体和星光闪烁效果更加突出。优选地,步骤s3中所述星光釉的施加方式为丝网印刷,施釉量为200~400g/m2;步骤s3中所述耐抛磨釉的施加方式为丝网印刷,施釉量为100~200g/m2。相比于淋釉的方法,丝网印刷可以大大节约釉浆用量。优选地,步骤s3中还包括:在所述砖坯表面施面釉,并喷墨打印、平板印刷或辊筒印刷图案制成喷墨层;在所述喷墨层表面施星光釉。优选地,步骤s2中所述星光颗粒原料和透明干粒原料煅烧的温度为1500-1700℃;步骤s5中所述干燥的温度为170-220℃;步骤s5中所述烧成的温度为1100-1250℃,烧成周期为40-80min。烧成温度范围广,结晶条件温和,周期短。本发明可至少取得如下有益效果其中之一:1、本发明采用釉料中晶体的多重反射、色散、折射法来实现闪光效果,镜面度高、透明度好、发色性能优异。本发明的抛釉砖釉层具有多层次的闪光效果和三维立体的装饰效果,提高了产品的档次和装饰性。且只需按常规抛釉产品的抛光工艺进行抛光,可达到优异的闪光效果。2、本发明的抛釉砖具有较高的硬度及优异的耐磨性能,莫氏硬度达5.5-6,耐磨度达到5度,具有超高耐磨性;还具有优异的防污性能和耐酸碱性能。附图说明图1为本发明优选实施例的一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法流程图。具体实施方式下面将结合本发明的实施例中的附图,对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。以下实施例中,透明干粒釉包括以下质量份数的原料:钾钠长石15份、氧化铝15份、方解石9份、石英10份、氧化锌4份、硼酸4份和纯碱3份。经1530℃煅烧成透明熔块后,破碎加工制备得到粗透明干粒。实施例1一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒。其中:所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石12份、锆英砂20份、金刚砂15份、钾钠长石12份、铝矾土10份、碳酸钡3份、氧化锌3份、硼酸3份、纳米二氧化钛1份、钛酸钡1份;所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目5%,80-150目70%,150-200目25%。所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石20份、碳酸钡15份、石英砂20份、高岭土15份、烧滑石10份、氧化锌3份、硼酸3份、纳米二氧化钛3份、钛酸钡1份、偶联剂0.5份。一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入去水中,加入分散剂、润湿剂搅拌分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取余下原料,经1530℃煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;按配方量称取原料,经1530℃煅烧成透明熔块后,破碎加工制备得到粗透明干粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨至前述粒径分布,得到星光釉;s3、在砖坯表面施星光釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为210g/m2,形成星光釉层;所述星光釉的熔融温度为1020-1065℃,比重为1.75g/cm3,折射率为1.52;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为100g/m2,形成耐磨抛釉层;所述耐磨抛釉的熔融温度为1150-1250℃,比重为1.92g/cm3,折射率为1.80。s5、将施耐磨抛釉后的砖坯置于175±5℃干燥,最高烧成温度1120℃,烧成周期为80min,抛光,即得。实施例2一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒。其中:所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石25份、锆英砂10份、金刚砂10份、钾钠长石8份、铝矾土5份、碳酸钡8份、氧化锌5份、硼酸5份、纳米二氧化钛5份、钛酸钡3份;所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目30%,80-150目40%,150-200目30%。所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石30份、碳酸钡25份、石英砂10份、高岭土8份、烧滑石5份、氧化锌5份、硼酸5份、纳米二氧化钛3份、钛酸钡3份、偶联剂2份。一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入去水中,加入分散剂、润湿剂搅拌分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取余下原料,经1680℃煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨至前述粒径分布,得到星光釉;s3、在砖坯表面施星光釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为400g/m2,形成星光釉层;所述星光釉的熔融温度为1085℃,比重为1.95g/cm3,折射率为1.60;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为200g/m2,形成耐磨抛釉层;所述耐磨抛釉的熔融温度为1250-1350℃,比重为2.35g/cm3,折射率为1.95。s5、将施耐磨抛釉后的砖坯置于210±5℃干燥,最高烧成温度1250℃,烧成周期为40min,抛光,即得。实施例3一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、喷墨层、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒。其中:所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石15份、锆英砂13份、金刚砂12份、钾钠长石10份、铝矾土6份、碳酸钡5份、氧化锌3.5份、硼酸3.5份、纳米二氧化钛3.5份、钛酸钡1.5份;所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目15%,80-150目65%,150-200目20%。所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石22份、碳酸钡18份、石英砂18份、高岭土10份、烧滑石6份、氧化锌3.5份、硼酸3.5份、纳米二氧化钛1.3份、钛酸钡1.3份、偶联剂1.5份。一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入去水中,加入分散剂、润湿剂搅拌分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取余下原料,经1550℃煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨至前述粒径分布,得到星光釉;s3、在砖坯表面施面釉,并喷墨打印、平板印刷或辊筒印刷图案制成喷墨层;在所述喷墨层表面施星光釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为250g/m2,形成星光釉层;所述星光釉的熔融温度为1035℃,比重为1.78g/cm3,折射率为1.53;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为120g/m2,形成耐磨抛釉层;所述耐磨抛釉的熔融温度为1180-1260℃,比重为1.95g/cm3,折射率为1.85。s5、将施耐磨抛釉后的砖坯置于180℃干燥,最高烧成温度1150℃,烧成周期为50min,抛光,即得。实施例4一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、喷墨层、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒。其中:所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石20份、锆英砂15份、金刚砂13份、钾钠长石9份、铝矾土9份、碳酸钡7份、氧化锌4.5份、硼酸4.5份、纳米二氧化钛4份、钛酸钡2份;所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目25%,80-150目60%,150-200目15%。所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石28份、碳酸钡22份、石英砂15份、高岭土13份、烧滑石8份、氧化锌4.5份、硼酸4.5份、纳米二氧化钛2份、钛酸钡2.5份、偶联剂1份。一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入去水中,加入分散剂、润湿剂搅拌分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取余下原料,经1600℃煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨至前述粒径分布,得到星光釉;s3、在砖坯表面施面釉,并喷墨打印、平板印刷或辊筒印刷图案制成喷墨层;在所述喷墨层表面施星光釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为350g/m2,形成星光釉层;所述星光釉的熔融温度为1045-1075℃,比重为1.88g/cm3,折射率为1.55;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为150g/m2,形成耐磨抛釉层;所述耐磨抛釉的熔融温度为1200-1320℃,比重为2.20g/cm3,折射率为1.90。s5、将施耐磨抛釉后的砖坯置于200℃干燥,最高烧成温度1200℃,烧成周期为60min,抛光,即得。实施例5一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖,包括由下至上依次复合的砖坯、喷墨层、星光釉层和耐磨釉层,所述星光釉层包括星光颗粒和透明干粒。其中:所述星光颗粒包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石19份、锆英砂16份、金刚砂12.5份、钾钠长石9份、铝矾土8份、碳酸钡5.5份、氧化锌4份、硼酸3.5份、纳米二氧化钛4.2份、钛酸钡2.5份;所述星光颗粒和透明干粒的粒径分布如下:0-80目18%,80-150目58%,150-200目24%。所述耐磨抛釉层包括以下质量份数的原料:镁铝尖晶石26份、碳酸钡22份、石英砂16份、高岭土12份、烧滑石7.5份、氧化锌4份、硼酸4.5份、纳米二氧化钛3.8份、钛酸钡2.2份、偶联剂1.2份。一种耐磨防污陶瓷星光抛釉砖的制备方法,包括以下步骤:s1、将纳米二氧化钛加入去水中,加入分散剂、润湿剂搅拌分散一段时间得到乳液;将钛酸钡、疏水改性处理剂和所得乳液加入三羟甲基丙烷的乙醇水溶液中,加热超声或加热搅拌处理,分离,干燥,得到固体产物;s2、按配方量称取余下原料,经1650℃煅烧成熔块后,加入步骤s1所得固体产物,破碎加工制备得到粗星光颗粒;将粗星光颗粒和粗透明干粒混合球磨至前述粒径分布,得到星光釉;s3、在砖坯表面施面釉,并喷墨打印、平板印刷或辊筒印刷图案制成喷墨层;在所述喷墨层表面施星光釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为320g/m2,形成星光釉层;所述星光釉的熔融温度为1050-1070℃,比重为1.86g/cm3,折射率为1.56;s4、将耐磨抛釉层表面施耐磨抛釉,施加方式为丝网印刷,施釉量为165g/m2,形成耐磨抛釉层;所述耐磨抛釉的熔融温度为1220-1280℃,比重为2.12g/cm3,折射率为1.87。s5、将施耐磨抛釉后的砖坯置于190℃干燥,最高烧成温度1180℃,烧成周期为65min,抛光,即得。对比例1去除耐磨釉层的碳酸钡,其余同实施例5。对比例2去除耐磨釉层的纳米二氧化钛,其余同实施例5。对比例3去除耐磨釉层的钛酸钡,其余同实施例5。对比例4直接加入纳米二氧化钛和钛酸钡,不进行改性,其余同实施例5。对比例5去除耐磨釉层的偶联剂,其余同实施例5。一、耐磨性能对实施例1~5和对比例1~6所得产品进行耐磨度测试,测试方法:gb/t3810.6-2016。结果列于表1。表1耐磨度实施例15实施例25实施例35实施例45实施例55对比例14对比例24对比例34对比例45对比例55由表1数据可知,本发明所得抛釉砖优异的耐磨性能,耐磨度达到5度,具有超高耐磨性。由对比例1~5中数据可知,耐磨釉层中的碳酸钡、纳米二氧化钛、钛酸钡,均对所得抛釉砖的耐磨性能有影响。二、防污性能:对实施例1~5和对比例1~6所得产品进行防污性能测试,方法如下:1、防污:对产品表面进行滴墨处理,观察有无明显痕迹。测试结果如表2所示。2、耐酸碱性能:按gb/t4100-2006国家标准进行耐酸耐碱测试,测试结果如表2所示。表2由表2数据可知,本发明所得抛釉砖经滴墨处理后无明显痕迹,防污性能好,且具有优良的耐酸碱性。由对比例1~5中数据可知,纳米二氧化钛、钛酸钡、以及改性处理、偶联剂均对所得抛釉砖的防污性能有影响;其中,不加纳米二氧化钛的影响最大。三、酸碱腐蚀后的防污性能实施例1~5经过耐酸碱性能测试的抛釉砖,进行滴墨处理,仍然无明显痕迹,酸碱腐蚀后的防污性能未见下降。测试结果表明,本实施例的所述高防污的轻质陶瓷砖的耐酸耐碱性能好,具有较好的抗腐蚀性能。对比例1~6经过耐酸碱性能测试的抛釉砖,进行滴墨处理,对比例1出现少量痕迹,对比例2~5的痕迹更加明显,酸碱腐蚀后的防污性能进一步减弱。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1