專利名稱：一種可降解綠色環(huán)保陶瓷制品及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及日用及建筑陶瓷制造技術(shù)領(lǐng)域，具有涉及一種可降解綠色環(huán)保陶瓷制 品及制造方法。
背景技術(shù)：
長期以來，陶瓷材料因其具有耐腐蝕、強(qiáng)度高、易清潔、美觀大方等優(yōu)點而被人們 所熱愛，并已廣泛應(yīng)用于人類生活的各個方面。然而，陶瓷制品生產(chǎn)過程中耗能高、廢棄 后處理難，以及隨之而出現(xiàn)的環(huán)境污染和資源短缺等問題，隨著社會的發(fā)展，也逐漸突顯出 來，并已成為當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展面臨的幾大主要問題之一。而對于作為陶瓷生產(chǎn)和使用 的大國——中國，尤其突出。因此，研究探索一類可降解綠色環(huán)保陶瓷的制造方法，生產(chǎn)可 降解綠色環(huán)保陶瓷制品，不僅對于指導(dǎo)我國陶瓷生產(chǎn)，提升我國陶瓷制品質(zhì)量，降低生產(chǎn)過 程中的能耗和廢棄過程中帶來的環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實意義，還將為實現(xiàn)陶瓷生產(chǎn) 可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。目前在國內(nèi)福建德化、廣東順德等地已相繼出現(xiàn)了一些涉及紅 壤質(zhì)、白陶質(zhì)可降解環(huán)保陶瓷的相關(guān)報道，并逐漸受到了社會的關(guān)注和青睞。雖然這些可降 解環(huán)保陶瓷制品廢棄破碎后，在特定環(huán)境條件下具有一定的降解能力，但主要還存在降解 速度較慢、降解條件苛刻，產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度難以滿足使用要求等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有陶瓷制品的缺點，提供一種降解速度快、降解條件要 求低、同時產(chǎn)品強(qiáng)度和硬度等性能能夠很好地滿足使用要求的可降解綠色環(huán)保陶瓷制品。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種制造這種可降解綠色環(huán)保陶瓷的方法。本發(fā)明提供的一種可降解綠色環(huán)保陶瓷制品，是將粘土、石英、透輝石、鉀長石、石 灰石按一定比例混合、球磨、造粒后，加入炭粉均勻混合、壓制成陶瓷坯體后，經(jīng)施釉、燒成 得到可降解綠色環(huán)保陶瓷制品，其特征在于所述的陶瓷坯體含有以下組成及重量百分比Na2O 0. 5 1. 3%，MgO :2· 5 5. 0%, SiO2 60-70%, Al2O3 14-20%, K2O 2. 0 3. 0%, CaO -J. 5 20. 0%, TiO2 0. 1 0. 5%, Fe2O3 0. 5 1. 2%, C :5 20%。上述可降解綠色環(huán)保陶瓷制品包括坯體和表面釉層兩部分，表面釉層可根據(jù)本發(fā) 明可降解環(huán)保陶瓷坯體采用的具體配方對普通陶瓷制品所使用的中溫釉做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，所 述的中溫釉屬于現(xiàn)有技術(shù)的范疇，非本發(fā)明的技術(shù)重點。本發(fā)明提供的一種制造上述可降解綠色環(huán)保陶瓷制品的方法，其特征在于陶瓷坯 體是以粘土、石英、透輝石、鉀長石、石灰石作為主要原料，同時添加炭粉為造孔劑，其質(zhì)量 百分比為粘土 25 35% 石英20 30% 透輝石5 15%鉀長石10 20%石灰石5 20% 炭粉5 20% ；其工藝步驟為1)按照上述陶瓷坯體組成和含量進(jìn)行配料，然后將除炭粉之外的配料進(jìn)行混合、粉碎，加水球磨，料球水比為1 1.2 1.0 1.2，球磨混合0.2-2小時，然后出料干燥并 進(jìn)行造粒；2)將造粒后的粉末顆粒與配好的炭粉均勻混合；3)成型，采用壓制成型的方法，將造好粒的坯用原料進(jìn)行成型，成型壓力為 20-35MPa ；4)采用噴釉或甩釉工藝將合適的中溫釉料噴涂在已成型的坯體表面；5)將上完釉的坯體，在氧化氣氛的窯爐中進(jìn)行燒成，燒成溫度為1100-1200°C，保 溫時間為20 40分鐘，最后自然冷卻得到可降解綠色環(huán)保陶瓷制品。上述制造可降解綠色環(huán)保陶瓷制品的方法，其中優(yōu)選的陶瓷坯體組成和含量為粘土 25 35%，石英20 30%，透輝石-J 15%，鉀長石5 10%，石灰石5 20%，炭粉5 10%。本發(fā)明所述的可降解環(huán)保陶瓷坯用配方適用于不同工藝制度生產(chǎn)各類日用陶瓷、 建筑陶瓷內(nèi)墻磚、陳設(shè)藝術(shù)瓷，如干壓成型、熱等靜壓成型、冷等靜壓成型等，所得制品強(qiáng) 度、硬度、胎釉結(jié)合性能好，同時具有較快的風(fēng)化降解速度，對風(fēng)化降解條件要求低，在南方 夏季自然環(huán)境中歷經(jīng)3個月，由風(fēng)化降解產(chǎn)生的單位產(chǎn)品重量損失率可達(dá)8. 6wt%以上，可 作為日用陶瓷、建筑陶瓷內(nèi)墻磚等使用，尤其是作為建筑陶瓷內(nèi)墻磚使用具有很好的混凝 土結(jié)合性能。本發(fā)明的制造方法所涉及的原料來源廣泛，價格低廉，制備工藝簡單，燒成溫 度較低，這不僅可以提高產(chǎn)品合格率，還能很好地滿足節(jié)能降耗的要求，大大降低陶瓷制品 的生產(chǎn)成本，具有很強(qiáng)的推廣性和實用性。
具體實施例方式下面將結(jié)合實施例對發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明實施例1 本發(fā)明所述的表面釉層配方及其重量百分比為鉀長石20%鈉長石7% 石英15% 高嶺土 17%硝酸鉀10%硼酸18% 碳酸鈣5%螢石8%。本發(fā)明所述坯體配方使用的粘土、石英、透輝石、鉀長石、石灰石成分如下 注炭粉的化學(xué)組成主要為碳和少量其他有機(jī)物。本發(fā)明所述坯體配方為粘土 30% 石英25% 透輝石5%鉀長石20% 石灰石15% 炭粉5%本發(fā)明的工藝流程是1)將上述坯體配方中的各種原料(不包括炭粉)按比例進(jìn)行配料，放入球磨機(jī)中， 以料球水比為1 1. 2 1的方式球磨0. 5小時；2)將球磨后的原料進(jìn)行干燥、造粒，并將造粒后的粉末顆粒與炭粉均勻混合后在 25MPa的壓力下進(jìn)行干壓成型；3)將上述釉料配方中的各種原料按比例進(jìn)行配料，放入球磨機(jī)中，以料球水比為 1 1.5 0. 8的方式球磨2小時；4)將球磨好的釉料采用噴釉或甩釉工藝，將其均勻施于成型好的坯體表面；5)干燥后，放入窯爐中進(jìn)行燒制，采用如下燒成制度所得到的制品為本發(fā)明所述 的可降解綠色環(huán)保陶瓷。
常源3小時一陵丨·5小%4優(yōu)保溫O.5小時r 1140°C自然冷卻_室溫6)自然風(fēng)化降解實驗選擇了上述方法所制備的可降解綠色環(huán)保陶瓷3件，每件 在去除表面釉層后，加工成方形樣品3塊，在2009年7-9月分別置于江西景德鎮(zhèn)市區(qū)(編 號為1-1至1-3)、東郊(編號為2-1至2-3)、西郊(編號為3-1至3_3)進(jìn)行實驗風(fēng)化降解 實驗，并將實驗前后的樣品進(jìn)行超聲清洗、烘干、稱重，所得具體實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
實施例2:
釉料配方及其重量百分比為
鉀長石20%鈉長石8%石英15%
高嶺土 12%硝酸鉀10%硼酸20%
碳酸鈣5% 螢石10%
坯體配方為
粘土 30% 石英25%透輝石5%
鉀長石20% 石灰石12%炭粉8%
所采用的工藝流程是
1)將上述坯體配方中的各種原料(不包括炭粉)按比例進(jìn)行配料，放入球磨機(jī)中，
以料球水比為1 1. 2 1的方式球磨0. 5小時；2)將球磨后的原料進(jìn)行干燥、造粒，并將造粒后的粉末顆粒與炭粉均勻混合后以 20MPa的壓力進(jìn)行干壓成型；3)將上述釉料配方中的各種原料按比例進(jìn)行配料，放入球磨機(jī)中，以料球水比為 1 1.5 0. 8的方式球磨2小時；4)將球磨好的釉料采用噴釉或甩釉工藝，將其均勻施于成型好的坯體表面；5)干燥后，放入窯爐中進(jìn)行燒制，采用如下燒成制度所得到的制品為本發(fā)明所述 的可降解綠色環(huán)保陶瓷。
常溫h5^inoov保溫ο.5小時· ιιοου自然冷去室溫6)自然風(fēng)化降解實驗選擇了上述方法所制備的可降解綠色環(huán)保陶瓷3件，每件 在去除表面釉層后，加工成方形樣品3塊，在2009年7-9月分別置于江西景德鎮(zhèn)市區(qū)(編 號為至4-3)、東郊(編號為至5-3)、西郊(編號為至6-3)進(jìn)行實驗風(fēng)化降解 實驗，并將實驗前后的樣品進(jìn)行超聲清洗、烘干、稱重，所得具體實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
采用該制造方法制備的可降解綠色環(huán)保陶瓷，釉面光潔、平整、不開裂，強(qiáng)度較高， 破碎廢棄后在自然界中可自然風(fēng)化降解的速度快、降解條件要求低，在南方夏季歷經(jīng)3個 月，單位產(chǎn)品風(fēng)化降解產(chǎn)生的重量損失率可達(dá)8. 6wt%以上。
權(quán)利要求
一種可降解綠色環(huán)保陶瓷制品，是將粘土、石英、透輝石、鉀長石、石灰石按一定比例混合、球磨、造粒后，加入炭粉均勻混合、壓制成陶瓷坯體后，經(jīng)施釉、燒成得到可降解綠色環(huán)保陶瓷制品，其特征在于所述的陶瓷坯體含有以下組成及重量百分比Na2O0.5～1.3％，MgO2.5～5.0％，SiO260 70％，Al2O314 20％，K2O2.0～3.0％，CaO7.5～20.0％，TiO20.1～0.5％，F(xiàn)e2O30.5～1.2％，C5～20％。
2.一種制造如權(quán)利要求1所述可降解綠色環(huán)保陶瓷制品的方法，其特征在于陶瓷坯體 是以粘土、石英、透輝石、鉀長石、石灰石作為主要原料，同時添加炭粉為造孔劑，其質(zhì)量百 分比為粘土 25 35% 石英20 30% 透輝石5 15%鉀長石10 20%石灰石5 20%炭粉5 20% ；其工藝步驟為1)按照上述陶瓷坯體組成和含量進(jìn)行配料，然后將除炭粉之外的配料進(jìn)行混合、粉碎， 加水球磨，料球水比為1 1.2 1.0 1.2，球磨混合0.2-2小時 ，然后出料干燥并進(jìn)行造 粒；2)將造粒后的粉末顆粒與配好的炭粉均勻混合；3)成型，采用壓制成型的方法，將造好粒的坯用原料進(jìn)行成型，成型壓力為20-35MPa；4)采用噴釉或甩釉工藝將合適的中溫釉料噴涂在已成型的坯體表面；5)將上完釉的坯體，在氧化氣氛的窯爐中進(jìn)行燒成，燒成溫度為1100-1200°C，保溫時 間為20 40分鐘，最后自然冷卻得到可降解綠色環(huán)保陶瓷制品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制造可降解綠色環(huán)保陶瓷制品的方法，其特征在于陶瓷坯體原 料組成及重量百分比為粘土 25 35%，石英20 30%，透輝石7 15%，鉀長石5 10%，石灰石5 20%，炭粉5 10%。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種可降解綠色環(huán)保陶瓷制品及制造方法。其制造方法是指將粘土、石英、透輝石、鉀長石、石灰石按一定的比例混合、球磨、造粒后，加入適量炭粉均勻混合成型后，在其表面施以普通中溫陶瓷釉，并在氧化氣氛下以1100～1200℃溫度燒成，可制備一種強(qiáng)度、硬度、胎釉結(jié)合性能好的新型可降解綠色環(huán)保陶瓷。該類可降解環(huán)保陶瓷具有較快的風(fēng)化降解速度，在南方夏季自然環(huán)境中歷經(jīng)3個月，由風(fēng)化降解產(chǎn)生的單位產(chǎn)品重量損失率可達(dá)8.6wt％以上。
文檔編號C04B33/00GK101891450SQ20101018875
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者吳軍明, 吳雋, 張茂林, 李其江, 袁文瓚 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院