本發(fā)明涉及建筑陶瓷磚領域,特別是指一種濕法施淋工藝形成陶瓷磚瓷拋面的漿料及其使用該漿料制備陶瓷磚瓷拋面的方法。
背景技術(shù):
隨著人們的審美眼光隨著逐漸提高,越來越傾向于表面具備豐富圖案的特別還有高耐磨高硬度且較好的平整度的理化性能陶瓷磚系列。傳統(tǒng)微粉拋光磚防污性好,耐磨且硬度高,但受限于機械布料設備的限制,對于更逼真地模擬天然石材的精細裝飾紋理和質(zhì)感效果一直突破不大,因此能在其表面通過噴墨打印設備噴印出精美圖案的噴印陶瓷磚得到越來越大規(guī)模的應用。市場中現(xiàn)有技術(shù)的釉面磚,雖然紋理豐富,但是其表層釉面是以具有透明特點的玻璃相為主的材料,由于作為坯體骨架的硅鋁成分含量較坯體大為減少,所以不耐磨,硬度也不高。
如現(xiàn)有技術(shù)中的如公開號為CN 103524121 A的中國發(fā)明專利申請“一種全拋釉瓷質(zhì)磚及其制備方法”所述,包括坯體及其表面的面釉,面釉上層施有全拋釉也就是透明釉層,面釉的化學成分組成含量為:Al2O3(13-15)%、SiO2(60-63)%、B2O3(0.9-1.1)%、CaO(0.7-0.9)%、MgO(13-14)%、ZnO(1.3-1.5)%、K2O(1.3-1.45)%、Na2O(1.4-1.45)%、ZrO2(1.38-1.45)%、其它(3-4)%;全拋釉的化學成分組成含量為:Al2O3(19-22)%、SiO2(49-51)%、B2O3(0.2-0.3)%、CaO(16-18)%、MgO(1.4-1.5)%、K2O(1.5-1.8)%、Na2O(2.5-2.7)%、其它(6-7)%。該技術(shù)方案,噴印圖案在非透明的面釉層表面,拋釉是覆蓋在噴印的墨水圖案層之上,其一,為使噴印圖案時能有更好的辨識度與清晰感,面釉含有一定比例的鋯離子使其白度增強,但鋯離子成本較高;其二,由于常規(guī)陶瓷墨水只是覆蓋在表面而不是滲透進面釉層中,為了避免顏料裸露在外易被踩磨掉,因此表層必須增加透明釉料層,使得圖案得到保護又要能有透明地呈現(xiàn)彩色圖案效果,所以其透明釉料層即全拋釉層中含有的作為坯體骨架的硅鋁成分較坯體和面釉層都大為減少,所以不耐磨,硬度也不高,但其又是處在表面接觸經(jīng)常踩踏處應用。
現(xiàn)有技術(shù)為解決表面耐磨度的提高,且具有豐富彩色數(shù)碼噴印圖案,采用了一種滲透墨水噴印在一層白度較好的漿料層上制作彩色圖案,彩色墨水滲透進入漿料層形成圖案,表面無需再用低硅鋁透明釉保護和裝飾,所以各個相關廠家對這層漿料的配方都在進行研究,以期能達到表層漿料做到一個較低成本,生產(chǎn)操作上易于把控、白度高、耐磨性好及硬度高的配方,滿足現(xiàn)有技術(shù)中滲透墨水在坯體中的發(fā)色要求,制得清晰細膩彩色圖案紋理的陶瓷磚制品,是行業(yè)中亟待解決的問題所在。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的釉面產(chǎn)品的表層不耐磨,硬度不高的局限,本發(fā)明提出一種按特定配方配制并結(jié)合滲透墨水產(chǎn)生圖案的漿料形成瓷拋面的陶瓷磚是本發(fā)明的目的所在。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
一種濕法施淋工藝形成陶瓷磚瓷拋面的漿料,所述漿料中包括SiO2、Al2O3、K2O、Na2O,按重量比計,SiO2:Al2O3:(K2O+Na2O)=(65-74):(17-22):(7-9),其中K2O+Na2O表示兩者總共含量。
本發(fā)明所述漿料是指面漿或者面漿料。
優(yōu)選的,所述漿料中還包括占漿料總重量百分比為2.5-3.9%的納米SiO2。
優(yōu)選的,所述漿料配方按重量百分比如下
優(yōu)選的,所述漿料是匹配底坯料成分而制備的,所述底坯料配方按重量百分比如下
本發(fā)明還提供一種濕法施淋工藝形成陶瓷磚瓷拋面漿料的使用方法,包含以下步驟:
(1)、按常規(guī)方法制備瓷質(zhì)磚底坯,備用:配方按重量百分比組成為二氧化硅68.3-69.5%、氧化鋁18.5-19.5%、氧化鉀+氧化鈉5-7%、氧化鈣+氧化鎂1.3-1.8%、其它為灼減和微量雜質(zhì);
(2)、配制面漿料,備用
按重量百分比組成為二氧化硅65-74%、氧化鋁17-22%、氧化鈣0.3-0.5%,氧化鎂0.3-0.6%,氧化鉀4.6-5.9%,氧化鈉2.6-3.8%,其它為灼減和微量雜質(zhì),并在此基礎上再添加總量達2.5-3.9%的納米SiO2、TiO2作為助色劑,按50ml杯測流速為38±2s,按比重為1.78±0.2g/cm3配制成面漿料;
(3)、第一次干燥:將步驟(1)的底坯輸送入120℃-220℃的干燥窯中烘干,周期為60-100分鐘;
(4)、二次淋施面漿料:
采用二次淋施,在烘干后的底坯表面噴淋16-22g/m2水后到達第一次淋漿位,按320-450g/m2的用量瀑布式淋施面漿料,經(jīng)過約10-20秒的傳輸時間,到達第二次淋漿位,按320-550g/m2的用量瀑布式淋施面漿料;
(5)、第二次干燥:對已淋施了面漿料的坯體再傳輸進120℃-220℃的干燥窯中,干燥周期為35-45分鐘;
(6)、數(shù)碼噴印:在烘干了面漿層的坯體表面,按設計文件噴印數(shù)碼圖案的滲透墨水和助滲劑;
(7)、燒成:在最高溫達1160℃-1220℃的窯爐中燒制而成,周期為60-80分鐘;
(8)、冷卻、拋光:采用或柔拋/或全拋、磨邊后,得到瓷拋面陶瓷磚成品。
優(yōu)選的,在步驟(4)中,在磚坯表面實施一次淋漿,淋漿量為680-1100g/m2。
根據(jù)上述使用方法得到的瓷拋面陶瓷磚成品,所述該漿料施淋于磚坯表層,厚度為0.4-1mm。
本發(fā)明的有益效果:
第一,本發(fā)明提出了一種瓷拋面陶瓷磚濕法施淋工藝的漿料,漿料配方中的主要成分為硅,鋁,鉀,鈉,按重量百分比組成為二氧化硅66-74%,氧化鋁17-22%,氧化鉀4.6-5.9%,氧化鈉2.6-3.8%。該配方中作為骨架主體的鋁硅摩爾比設定約1:3~4,高達66%以上的二氧化硅使得漿料有更好的機械強度、硬度、耐磨性和耐化學侵蝕性,適合比例的氧化鋁在燒制過程中進入硅氧網(wǎng)絡,更好的加強玻璃網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使得強度、硬度、耐磨性和耐化學侵蝕性更好;而基于鉀鈉的熔融特性該配方中匹配氧化鉀在4.6-5.9%,氧化鈉在2.6-3.8%的重量百分比下使得磚坯在燒成時穩(wěn)定,不易變形,且對窯爐能效方面也有好處。
第二,本發(fā)明提出了一種瓷拋面陶瓷磚濕法施淋工藝的漿料,該漿料與坯體的相互匹配在高溫燒成后形成以晶體結(jié)構(gòu)為主,呈瓷質(zhì)磚的瓷化狀態(tài),拋光后成為瓷拋面的瓷拋磚效果,制品硬度達4-6級,耐磨度按非釉面瓷質(zhì)磚檢測方法在150轉(zhuǎn)數(shù)下的拋磨體積僅115-147mm3,大大優(yōu)于國家標準小于等于175mm3的范圍。
第三,本發(fā)明提出了一種瓷拋面陶瓷磚濕法施淋工藝的漿料,配方中未加入特定的鋯原料。減少了由于鋯離子在高溫燒成后呈一定的乳濁狀態(tài)的影響,同時也降低了配方成本。
第四,本發(fā)明提出了一種瓷拋面陶瓷磚濕法施淋工藝的漿料,利用漿料的濕法方式實現(xiàn)了和坯體層一樣質(zhì)地的并且具有0.4-1mm厚度的漿料層中產(chǎn)生有數(shù)碼噴印仿制石材紋理的自然圖案,無需外加表層的釉料保護處理,所以相比較現(xiàn)有技術(shù)的仿古磚而言,可以進行拋光,更顯平整,也可以不做拋光,無釉表面更耐磨。通過滲透深度和淋漿量的匹配,使淋漿的厚度與滲透墨水的彩色圖案等深度一致,從而在側(cè)面看表面與底坯更一致,視覺上也看不到像拋釉磚,因為拋釉磚中的白色面釉(也叫底釉)會在側(cè)面形成一條白線。
第五,本發(fā)明提出了一種瓷拋面陶瓷磚濕法施淋工藝的漿料的使用方法,采用的是二次淋漿的工藝方案,1,相對于一次淋工藝1000-1500g/m2面漿的用量很容易產(chǎn)生凹漿、縮漿等問題來說,本發(fā)明采用分二次淋漿的工藝,第一次施淋320-480g/m2,第二次施淋500-650g/m2,使得漿面層水分能分次充分蒸發(fā),也易于平整;2,二次淋漿技術(shù)方案能大大降低成本較高的諸如納米SiO2的助色劑用量,可以在第一次淋漿時不加入這些助色劑,僅使?jié){料起到一個打底增白的作用,第二次淋漿的漿料中才加入有助色作用的助色劑;這樣的工藝方法既能達到增加白度的目的,又能降低漿料用量成本,也同樣達到了滲透墨水充分產(chǎn)生出預期發(fā)色效果的彩色圖案;同時因為減少了助色劑的面漿料量,又能大大減少凹漿、縮漿等質(zhì)量缺陷,對生產(chǎn)控制非常有利。因為助色劑均為納米級的細度,在與坯體配方的漿料混合后容易產(chǎn)生觸變反應,使得漿的粘稠度大大增高,嚴重影響流速,也使得水分更難的蒸發(fā),容易產(chǎn)生凹、縮漿,面裂等質(zhì)量問題。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明:
下面表1為底坯原料化學組成;表2為底坯配方化學成分;表3為漿用原料化學組成;表4為漿料配方化學成分。
表1
表2
表3
表4
實施例1
(1)、選用高嶺土、長石、石英等坭沙原料(如表1),按常規(guī)陶瓷工藝制備坯體瓷質(zhì)粉料,其中配方重量百分比組成為二氧化硅68.5%、氧化鋁19.5%、氧化鉀3.3%、氧化鈉2.3%、氧化鈣0.42%、氧化鎂1%、其它為灼減和微量雜質(zhì)(如表2),備用;
(2)、按匹配于上述坯體原料的配方要求,配方重量百分比組成為二氧化硅71%、氧化鋁17.8%、氧化鉀5.52%、氧化鈉3.26%、氧化鈣0.45%、氧化鎂0.43%、其它為灼減和微量雜質(zhì)(如表3、表4),再在此基礎上增加納米SiO2 3%作為助色劑來促進墨水發(fā)色要求,漿料按過325目篩余在1.1-1.3%以內(nèi),流速在38±2s,比重在1.78±0.02g/㎝3。
(3)、按常規(guī)工藝制備上述坯體原料的瓷磚坯體并進行干燥,干燥溫度在120℃-220℃,周期為60-85分鐘,干燥出來后向下一工序傳輸;
(4)、當傳輸來的干燥坯降溫到50℃-80℃,本實施例是在60℃-70℃時,將步驟(2)的不含助色劑的面漿a先施淋于步驟(3)的坯溫在60℃-70℃的干燥坯體表面,再經(jīng)過10-20秒的釉線傳輸?shù)竭_第二淋漿位施淋含有助色劑的面漿b,形成了完整的漿面層。
(5)、已施加面漿后的磚坯輸進入第二次干燥,這里進行第二次干燥的溫度是120℃-220℃,更優(yōu)選地,控制在150℃-200℃周期約35-40分鐘,二次干燥采用窯爐的余熱進行利用,以更節(jié)省能源的消耗,這里要特別說明,如果不進行這一步驟的針對面漿進行的干燥,在實際生產(chǎn)中會很容易產(chǎn)生面裂、邊裂等質(zhì)量問題;
(6)、待磚坯傳輸?shù)竭_噴墨機并且坯溫在38℃-45℃左右的條件下,按設計圖案噴印滲透墨水和助滲劑,并進入到一段距離的釉線中向燒成窯爐傳輸,在這一釉線的傳輸時間約40分鐘的時間過程,目的是使?jié)B透墨水下滲到坯內(nèi)并且各色彩的梯度基本一致;
(7)、經(jīng)過約40分鐘滲透時間的彩色滲透墨水圖案坯體,進入到最高溫區(qū)達1160℃-1220℃的窯爐中燒制,再冷卻制得一種瓷拋面陶瓷磚的半成品;
(8)、對半成品進行或柔拋/或全拋光、磨邊,即制得本發(fā)明的濕法施淋漿料的瓷拋面陶瓷磚成品。
對比例1
將上述實施例1制備的瓷拋面陶瓷磚成品拋光后成為瓷拋面的瓷拋磚效果,制品硬度達6級,耐磨度按非釉面瓷質(zhì)磚檢測方法在150轉(zhuǎn)數(shù)下的拋磨體積僅130mm3,大大優(yōu)于國家標準小于等于175mm3的范圍。
用于上述同樣透明或者更透明的釉面磚作對比,為了達到更透明的效果,使其下的墨水圖案呈現(xiàn)更好,其表層透明釉料配方成分按重量百分比組成為二氧化硅40-50%、氧化鋁8.5-12%、氧化鈣+氧化鎂12-14%,氧化鉀+氧化鈉5-7%,其它為灼減和微量雜質(zhì),作為坯體骨架的硅鋁成分含量大大減少,以玻璃相成分為主,所以在配方成分的性能上就決定了其耐磨、硬度、強度都低于本發(fā)明的漿料性能。因為需要使噴印的顏料墨水更好地呈色,所以常規(guī)面釉是以純度較高的原料制成,所以相比較以本發(fā)明坭砂料為主制成的漿料,其成本更高。
對比例2
與實施例1不同的是漿料中的配比為SiO2:Al2O3:K2O:Na2O:GaO:MgO=71:8:8:6:2:1,其他為灼減或者微量雜質(zhì)。按照上述漿料配比制備陶瓷磚,其他條件與工藝方法與實施例1相同,將該對比例制備的陶瓷磚成品拋光后,檢測制品硬度為3級,耐磨度按非釉面瓷質(zhì)磚檢測方法在150轉(zhuǎn)數(shù)下的拋磨體積為170mm3,接近了國家標準175mm3。由此可說明在本發(fā)明配方比下制備的陶瓷磚更耐磨。
以上所述,僅是為了說明本發(fā)明的較佳優(yōu)選實施例而已,然而其并非是對本發(fā)明的保護范圍有任何限制,任何熟悉本項技術(shù)的人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例,都可以按不同要求和性能實施一種濕法施淋工藝形成陶瓷磚瓷拋面的漿料及使用方法。可見,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,尤其是權(quán)利要求之內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改,等同變化與修飾,均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。