一种渗花砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种室内装修用抛釉砖，具体是指一种渗花砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 渗花砖产品为达到仿天然石材纹理的效果，普遍采用"渗花"抛光技术。该技术是 抛光砖生产中对釉面砖印花技术的改进，通过丝网给砖坯印刷网版上固有的图案纹理，采 用诸如铜离子、镍离子、锰离子等可溶性化工盐渗透到坯体的深部，经过高温烧成形成离子 固有的颜色，产生图案。由于可溶性盐的渗透性，使得产品烧成和抛光后仍能留下花纹图 案。采用"渗花"技术生产的渗花抛光砖图案较为常见，但该类抛光砖需要的渗花深度较浅， 约为0.2~0.3mm，可选的渗花液用可溶性化工盐类极其有限，导致渗花抛光砖的色彩极为 有限，发色不够鲜艳，花色不够丰富。另外，抛光砖烧成后需要进行磨边抛光和防污处理。在 抛光过程中，需要进行刮平定厚，然后再粗抛、精抛，整个磨削厚度约0.5~0.8mm，不仅消耗 大量磨料、能源和工业用水，而且产生大量抛光废渣；由于这些抛光废渣容易产生发泡作用 而难以在生产中回收利用，目前只能采用填埋的方式处理，不仅占用大量土地，而且影响和 污染环境。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种渗花砖及其制作方法，具有产品颜色鲜艳且丰富，产品 渗花深度深、制作方法经济环保的特点。
[0004] 本发明可以通过以下技术方案来实现：
[0005] 本发明公开了一种渗花砖，包括瓷质砖、涂覆在瓷质砖表面的面釉和涂覆在面釉 表面的透明釉，所述面釉和透明釉之间设置有图案层，所述图案层通过喷墨印刷在所述面 釉表面。与传统的工艺相比，一般通过丝网印刷把图案文字印刷在砖坯上，丝网印刷是印刷 时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。 为了避免丝网印刷的挤压过程对渗花砖的平整度造成影响，传统的渗花砖加工只能把图案 文字印刷在瓷质砖生坯上才能有效保证印刷的效果。同时，由于瓷质砖生坯表面的粗糙度、 细腻度和平整度的影响，尽管有局部的渗花图案墨水会沿着瓷质砖生坯颗粒彼此之间的缝 隙渗入，但是大部分水溶性墨水还只是停留在瓷质砖生坯表面，并在最终烧结成型的过程 中水溶性墨水的会进一步扩散，使渗花深度过浅的问题进一步显现。喷墨印刷的基本原理 是将电子计算机存储的图文信息先输入到喷墨印刷机，再在电子计算机的控制下，由喷嘴 向承印物表面喷射雾状的墨滴，根据电荷效应在承印物表面直接成像，成为最终的印刷品。 由于喷墨打印是采用喷射雾状的墨滴的基础上通过电荷效应在承印物表面直接成像，因 此，对于承印物的平整度和渗透性均具有一定的要求，若平整度过低，也会产生诸如丝网印 刷在瓷质砖生坯一样的问题;若渗透性较差，成像固化和烧结成型后，渗花深度的效果会大 打折扣。据此，本发明在瓷质砖表面涂覆面釉，然后通过喷墨印刷把图案层印制在面釉，面 釉的平整度相对于瓷质砖生坯其平整度显著提升，有效保证喷墨印刷的可操作性；同时，由 于图案层印刷在平整度较高的面釉表面，有效减少后工序柔性抛光过程中由于渗花砖表面 不平整产生的抛削量，降低抛光废料的产生量;此外，喷墨印刷的色彩较为鲜艳，进而为控 制面釉的组成早充分发挥喷墨印刷色彩鲜艳特点的前提下既保证了图案层的色彩又有效 提高了其渗花深度提供了基础。
[0006] 所述面釉按质量份数由以下物质组成为Si〇2为50~72份，Al2〇3为12~25份，Mg0+ CaO为0 · 5~2份，K20+Na20为3~11 · 5份，ZnO为0 · 2~8份，Ti〇2为0 · 5~5份，BaO为1~6份， B2〇3为0.5~1份，其余为杂质。在面釉的具体组成中，Si02和Al2〇3作为制作瓷质砖生坯的主 要成分，与瓷质砖生坯具有较好的相容性和结合力;K 20+Na20的加入，有助于色彩的光泽和 浓厚，若含量过多，导致坯体易熔，烧成范围变窄，变形率增高;过少则成瓷温度升高进而加 剧墨滴在面釉的扩散不利于渗花深度的提高;MgO+CaO的加入，既发挥MgO在降低烧结温度 作用避免烧结过程墨滴过度扩散浅化渗花深度的影响，又充分发挥Mg0+Ca0的吸水性提高 面釉的致密性，保证面釉的表面平整度;ZnO在面釉中有较强的助熔作用，能够降低面釉的 膨胀系数，提高产品的热稳定性保证面釉的平整度，同时能增加釉面的光泽与白度，提高釉 的弹性保证喷墨印刷的效果，在扩大熔融范围的同时能够增加釉色的光彩;Ti0 2在面釉中 主要用作呈色剂外，同时由于其本身也是乳浊剂、晶核剂，当加入的量过多（如本发明超过5 份)时，它会导致釉料变乳、析晶，加入的量越多，变乳、析晶就越厉害，会劣化图案的色彩； BaO在低温釉中的耐火物，在高温釉中为助熔剂，若其用量过高，会会造成耐火或无光的釉 面，因此，在实际使用中，一般通过加入B203与其搭配使用防止无光釉面的出现;B203的加 入，既可以避免BaO加入量过高形成无釉面对色彩的光泽度进行的影响，还充分利用其熔点 较低的特点，可减低釉的膨胀，因而可改进釉裂，同时保证釉面的平整度也保证了渗花的效 果。整个面釉的体系，通过合理的组成和配比，使面釉紧密平整结合在瓷质砖表面，同时通 过一系列助溶剂的配合相互作用，既保证面釉表面具有较高的平整度，也控制烧结温度在 合理的范围，避免过高的烧结温度造成陶瓷坯体和面釉的致密性过高，陶瓷坯体和面釉的 颗粒之间堆集的不致密，离子渗花通道较为顺畅，离子交换过程更快，烧结过程使墨滴逐渐 渗入面釉内部，又避免由于烧结温度过高造成墨滴扩散过快对于整个图案层渗入深度的浅 化，进而同时实现保证图案层渗花深度和色彩鲜艳的目的。
[0007] 进一步地，所述透明釉按质量份数由以下物质组成:Si02为50~70份，Al 2〇3为12~ 22份，MgO+CaO为 1 ~9份，K20+Na20为3.5~11.5份，ZnO为 1 ~10份，BaO为 1 ~7份，B2〇3为0.5 ~1.5份，其余为杂质。透明釉的作用主要是在图案层表面形成一个透明的保护层。为了避 免烧结温度对于图案层渗花深度和色彩造成的影响，透明釉的物质组成与面釉具有相似 性，但是综合为了保证其透明效果对其具体配比进行了一定的优化和调整。
[0008] 进一步地，所述面釉的细度控制在标准筛325目，筛余1.5~2.5份，比重1.5~ 1.85g/cm 3,流速30~60s。通过过筛的细度控制，筛余的限定，有效排除了较粗的颗粒混入 面釉材料中，避免由于面釉颗粒较大对于面釉平整度造成的影响。同时，通过对面釉的比重 和流速进行控制，从流力力学的角度保证了面釉材料颗粒的均匀性，进一步保证了面釉成 型的平整度，保证了渗花的效果。
[0009] 进一步地，所述透明釉的细度控制在标准筛325目，筛余0.5份以内，比重1.5~ 1.85g/cm3,流速30~60s。通过过筛的细度控制，筛余的限定，有效排除了较粗的颗粒混入 透明釉材料中，避免由于透明釉颗粒较大对于透明釉平整度造成的影响。同时，通过对透明 釉的比重和流速进行控制，从流力力学的角度保证了透明釉材料颗粒的均匀性，进一步保 证了透明釉成型的平整度，保证了渗花的效果。
[0010] 进一步地，所述喷墨印刷所使用的墨水为水溶性渗花墨水，所述墨水中包含Fe、 Cr、Co、Cu、Au和/或Ag金属阳离子中的一种或几种混合物制成的水溶性金属盐溶液，所述水 溶性金属盐溶液的离子质量浓度5~15%<^ 6、0、0)、(：11)11和48等金属阳离子在烧结成型 后会显示不同的颜色，可以根据图案层配色的需要选择需要的金属阳离子制成水溶性金属 盐溶液。所述阳离子是墨水发色的关键，各种离子在坯体渗花中发色是有区别的，如一般情 况下Fe 3+、Cr3+为黄色，Co2+为蓝色，Cu2+为黄绿色，以往在抛光砖中都是根据产品的颜色进行 离子加入量的调配。在实际生产中，金属阳离子的质量浓度控制在5~15%以内，若超过 15%的话离子发色作用受到影响，金属阳离子浓度的具体调控方法为在调色时通过喷墨花 机的可控程序控制特定金属阳离子水溶液的喷墨量来达到目的。
[0011] -种渗花砖的制备方法，包括以下步骤：
[0012] (1)瓷质砖原料处理，按瓷质砖配方配料、球磨、喷雾造粒得到瓷质砖原料颗粒；
[0013] (2)水溶性渗花墨水的制备，所述的墨水中包含Fe、Cr、Co、Cu、Au和/或Ag金属阳离 子中的一种或几种混合物制成的水溶性金属盐溶液；
[0014] (3)面釉的制备，所述面釉按质量份数由以下物质组成：Si02为50~72份，Al 2〇3为 12~25份，MgO+CaO为0 · 5~2份，K20+Na20为3~11 · 5份，ZnO为0 · 2~8份，Ti02为0 · 5~5份， BaO为1~6份，B2〇3为0.5~1份，其余为杂质，面釉的细度控制在标准筛325目筛余1.5~2.5 份，比重1.5~1.85g/cm 3,流速30~60s，备用；
[0015] (4)透明釉的制备，所述透明釉按质量份数由以下物质组成为Si02为50~70份， Al2〇3 为 12 ~22份，MgO+CaO为 1~9份，K2〇+Na20为 3.5~11.5份，211〇为1~10份，83〇为1~7 份，B2〇3为0.5~1.5份，其余为杂质，透明釉的细度控制在标准筛325目筛余0.5份以内，比重 1 · 5~1 · 85g/cm3，流速 30~60s，备用；
[0016] (5)压制成型，把第（1)步所得的瓷质砖原料颗粒进行定型压制成型得到瓷质砖生 坯；
[0017] (6)干燥，把第(5)步压制成型的瓷质砖生坯置于干燥窑中以120~250°C烘干并进 行清洁；
[0018] (7)施面釉制作，将步骤(3)制备的面釉采用湿法布料方式均匀涂覆在完成第(6) 步干燥后的瓷质砖生坯表面，施釉量为600~1200g/m2;
[0019] (8)图案层制作，将步骤(2)制备水溶性渗花墨水采用陶瓷喷墨打印机按设计好的 图案纹理喷涂在施过面釉的瓷质砖生坯上形成图案层；