一种具有渗透层的陶瓷砖的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种具有渗透层的陶瓷砖的制造方法。
【背景技术】
[0002]陶瓷喷墨打印技术是近年来广泛应用于陶瓷砖生产的一种技术，其通过喷头将墨水打印在砖坯表面代替传统丝网印花、辊筒印花等装饰手段，由于其是一种非接触打印，可“印刷”凹凸面产品，不需要实物制版，转版简单迅速，可实现个性化生产，生产重复性好，因而使用范围越来越广。但其缺点就在于打印出来的装饰层过浅，同时，墨水烧制后耐磨性较差，随着使用时间的延长，会使得装饰效果大打折扣，因而有在喷墨打印后的装饰层上施透明釉或布透明熔块，以保护装饰层花纹的工艺。但不论是透明釉还是透明熔块，为了使喷墨装饰层呈现更好的装饰效果，就必须提高透明度，但透明度提高的同时，耐磨性也会下降(为了增加透明度，釉中多含有铅和锌等助溶剂，其在增加釉面透明度的同时，也使釉面变软，不耐磨)，因而还是不能从根本上解决保持长期装饰效果的问题。
[0003]申请号CN201210331440.6公开了一种渗花瓷质砖及其生产方法，是将水溶性的渗花墨水通过喷墨打印的方式打印在淋于砖坯表面的面浆上，虽然经过渗透后，能产生一定深度的花纹，但是因面浆含水率较高，造成水性的渗透色釉墨水的渗透难度增加，且由于砖坯水分挥发到喷头也容易造成喷头故障。此外，采用钟罩淋于砖坯表面的釉浆也容易形成边缘突起的缺陷，不利于抛光后的色差控制。此外，在世界范围内水性渗透釉墨水直到目前为止并不成熟，还远未能够应用到实际喷墨机上生产。
[0004]因而在烧制时由于和底坯收缩率不一致、进而会产生变形，生砖坯强度降低，容易裂砖。
[0005]申请号CN201110187245.6公开了一种适用于喷墨打印的水性渗透釉及其用于陶瓷砖生产的方法，是通过喷墨打印将水性渗透釉直接打印在砖坯上，再喷水助渗。但实际上水性渗透釉墨水到目前为止并不成熟，还远未能够应用到实际喷墨机上生产。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决现有技术中通过常规喷墨打印形成的印花装饰层不耐磨损、立体感差等问题提出一种具有渗透层的陶瓷砖的制造方法。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种具有渗透层的陶瓷砖的制造方法，其包括如下步骤:
[0009]A、将泥坯送入窑炉中，在600-1050°C下进行第一次烧成；
[0010]B、在第一次烧成后的坯体上布施有机渗透釉墨水和有机助渗剂墨水；
[0011]C、在1150-1250°C下进行第二次烧成；
[0012]D、进行抛光、磨边加工获得陶瓷砖产品。
[0013]在600-1050°C进行第一低温烧成，目的是为了让砖坯中的气孔充分打开(例如原料中的有机物)并且在气孔打开后再进行渗透，气孔可以作为扩散通道，使渗透釉墨水的扩散作用会加强，减少有机墨水的用量，并且可以使扩散更为均匀。
[0014]在1150_1250°C进行第二次烧成的目的是为了让坯体烧结，在此过程中产生的液相会将第一次低温烧成产生的气孔封闭，使产品的耐污性能更好。
[0015]优选的，其还包括在步骤B和步骤C之间的干燥步骤。
[0016]进一步优选的，所述干燥的温度为50_200°C，干燥时间为10分钟以上。进行二次干燥的目的是为了让有机渗透釉墨水和有机助渗剂墨水中的有机组分在相对平稳的速度下挥发出来，同时也使有机渗透釉中的无机发色离子扩散进行充分扩散，节约墨水。若直接入窑烧成，在窑内急剧升温，墨水中的有机物迅速挥发，可能会造成坯体变形等缺陷。
[0017]优选的，在步骤B中所述渗透色釉墨水为有机酸盐和酯的混合物，其中有机酸盐为羧基酸根、磺酸根、亚磺酸根、硫羧酸根中的至少一种与与铁、钴、铬、铜等无机发色离子中的至少一种构成的盐类，酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯。上述酯具有改善墨水的粘度性能、促进墨水渗透的效果。
[0018]进一步优选的，所述有机酸盐为羧基酸根与铁、钴、铬、铜等无机发色离子中的至少一种构成的盐类。
[0019]优选的，在步骤B中的所述有机助渗剂墨水为有机酸和酯的混合物，所述有机酸为羧基酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸中的至少一种，所述酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯中的至少一种，以上有机酸和酯均为有机液体材料；优选的助渗时间为15-30分钟。有机助渗剂墨水和有机渗透釉墨水为同一体系，使两者具有较好的互溶性。可以促进其渗透。
[0020]通过测算，当有机助渗剂墨水在30±10克/ m2时，渗透深度在0.3-0.6mm ;当助渗剂墨水在50 ±10克/ m2时，渗透深度在0.5-0.8mm ;当助渗剂墨水在80 ±20克/ m2时，渗透深度在0.7-1.0_。
[0021]优选地，所使用的泥坯由底料层和面料层构成，采用公知的正打或反打布料技术进行布料，对于此类产品，优选为正打布料。如果采用反打布料，优选干燥坯先抛坯后再素烧、喷墨渗透。因为，在面料中，为丰富装饰效果，其中会含有一些条纹料，这些条纹粉料通过公知的布料技术(例如使用仿形器、雕花滚筒等)会在面料层中形成纹理，但这些纹理在冲压成型后在砖坯最表面处的表现并不清晰，通过抛坯处理后，可让以上纹理清晰的展现出来，丰富装饰效果。这样烧后得到的产品渗透装饰效果和布料形成的纹理装饰效果相互融合，赋予产品更丰富的表现力。
[0022]本发明通过采用上述方法制得的陶瓷砖，渗透釉墨水形成的渗透层具有一定厚度，而且渗入面料层内，使得装饰图案耐磨损，解决了现有技术中通过常规喷墨打印形成的印花装饰层没有立体层次感和不耐磨损等问题。
[0023]此外，优选的，在本方法中，步骤A中所述泥坯需要先进行干燥后再进行第一次烧成，干燥温度为150-350°C，干燥时间多10分钟。这样设置可以使用较低温度进行第一次低温烧成，具体地，可以在600-850°C达到850-1050°C的效果。干燥可以利用窑炉的余热，采用预先干燥的方案，可以降低生产能耗。
[0024]采用经低温第一次素烧后，再布施有机渗透釉墨水和有机助渗剂墨水的方式，可以让坯体中的化合水和有机物形成的气孔构成墨水的渗透通道，可以在较少的墨水用量下获得发色好且较深的渗透装饰层，而且在坯体高温烧结过程，产生的液相会将第一次低温烧成产生的气孔封闭，使产品的耐污性能更好。并且因为第一次低温烧结让坯体具有一定强度，避免在有机渗透釉墨水和有机助渗剂墨水用量较大情况下对坯体强度的影响。
【具体实施方式】
[0025]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种具有渗透层的陶瓷砖及其制造方法，
[0028]本发明提供一种具有渗透层的陶瓷砖，其由下而上包括:底料层和面料层。所述面料层包括厚度为0.3?0.6mm有机液体材料形成的渗透层。以上结构的砖还，在烧结后因为渗透层具有一定厚度，可以顺利地进行抛磨处理，并且渗透层所形成的装饰图案也特别耐磨。
[0029]当然，对于不分底料层和面料层的通体产品也可以采用本发明的方案，采用底料层和面料层进行双层布料的方式可以获得更为丰富的装饰效果。
[0030]在本实施例中，在以上陶瓷砖中，所述面料层表面具有纹理。所述纹理是通过业公知的布料技术形成(例如魔术布料)，可以是线状、颗粒状、云彩状、木纹、石纹等各种纹理。因为形成以上纹理的与坯体层其余位置有一定差异，使得渗透层厚度也具有相应的差异(不同原料渗透深度不同)，进一步减少因为抛光造成的损耗，同时，也能丰富装饰效果。
[0031]具体地，其采用如下方法制造具有渗透层的陶瓷砖，
[0032]采用公知的正打两次布料技术，使用公知的面料基础上添加质量份数为0.1-2%二氧化钛、0.1-0.5%氧化锌、0.1-5%硅酸锆、0.5-5%助红剂，布料后冲压成型，形成砖坯。当然，本领域技术人员应当理解，在以上几种助色剂可以只使用一种或多种进行搭配，在实际生产中，根据需要形成装饰效果的墨水需求进搭配处理。这里需要说明，助红剂的主要成分为纳米二氧化硅，其和其它几种组分一样，都具有促进墨水发色作用，助红剂中的纳米二氧化硅能促进墨水中色红色系发色。在本发明实施例中所使用的助红剂均购自美高公司。
[0033]干燥后，将砖坯送入窑中进行第一次低温烧成，烧成温度根据坯体配方组分进行调整，通常为600-1050摄氏度，在本实施例中，选择850-1050摄氏度进行第一次低温烧成，烧成时间为40-90分钟。经低温烧成后，坯体中的化合水分解，有机组分燃烧会在砖坯上形成一些气孔，这些气孔将是后续渗透的通道，通过采用如上的处理方式，渗透效果更好，而且坯体的经第一次低温烧结后具有一定强度，可以避免在后续墨水渗透过程中对坯体强度的影响。
[0034]再然后使用打印机的分辨率400dp1、喷嘴孔径为200PL依次喷墨打印蓝、红、黄、黑4色或者蓝、红、黄、红3色(红色喷墨2遍)有机溶剂型渗透釉墨水。单色墨水的喷墨量在0-50g/ m2，以获得足够饱和的发色效果。喷墨打印时，坯体的温度在45-55摄氏度之间为宜。
[0035]使用的有机渗透釉墨水为有机酸盐和酯的混合物，其中所述有机酸盐为羧基酸根、磺酸根、亚磺酸根、硫羧酸根中的至少一种与铁、钴、铬、铜等无机发色离子中的至少一种构成的盐类，酯为长链烷烃、异辛酸甲酯、辛癸酸甲酯中的至少一种。墨水的颜色和发色强度由其中含有的无机发色离子的种类和用量相关，可以根据具体需要进行调配，在本实施中有机酸盐为羧基酸盐，酯为长链烷烃和辛癸酸甲酯按体积比为1:2的混合物。
[0036]墨水的颜色可以有多种选择，例如在本实施例中蓝、红、黄可以组合使用可以获得丰富的装饰效果，进而获得全彩效果，黑色可以调节颜色的灰度，所使用墨水的种类和用量可以根据实际打印图案效果进行选择搭配。
[0037]再使用喷墨打印机在砖坯表面喷墨打印1-3遍助渗剂墨水，助渗剂墨水总喷墨量在30±10克/ Hl2时，渗透深度在0.3-0.6mm，满足柔抛工艺控制的要求。
[0038]通过测试，当助渗剂墨水在30±10克/ m2时，渗透深度在0.3-0.6mm ;当助渗剂墨水在50±10