一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法

摘要

本发明提供一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，特征是采用以下步骤：首先分别用陶瓷生坯废料、莱阳土、沉淀池废料和抛光砖废渣等原料以不同的质量比做成A、B、C、D四种团球料粒；然后将A、B、C三种团球料粒以1∶2∶1的质量比混合均匀，均布在凹凸模中，然后再在上面铺设一层基础料D团球料粒，基础料D团球料粒与上述三种团球料粒的质量比为1～3∶10，二次布料后在220MPa的压力下压制成坯体；再依次干燥、喷绘图案和烧成，即得外墙用轻质保温饰面材料。经测试本发明制得的外墙用轻质保温饰面材料比重小，孔径分布均匀，吸水率低，弯曲强度高，导热系数低。饰面材料耐磨性高，且能展示出石材的外观。

权利要求

1.一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，其特征在于采用以下步骤：

1)团球料粒的制备：基础料A的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土20份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣60份；基础料B的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土

25份、沉淀池废料10份、抛光砖废渣30份和文祖土25份；基础料C的质量比组分为陶瓷生坯废料15份、莱阳土25份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣50份；基础料D的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土5份、沉淀池废料5份、抛光砖废渣10份、文祖土12份和山铝赤泥58份，将上述各基础料分别加水进行球磨12-16小时，水与基础料的质量比均为

38∶100，制造团球料粒；

2)成型：将基础料A团球料粒、基础料B团球料粒和基础料C团球料粒以1∶2∶1的质量比混合均匀，均布在凹凸模中，然后再在上面铺设一层基础料D团球料粒，基础料D团球料粒与上述三种团球料粒的质量比为1～3∶10，在220MPa的压力下压制成坯体；

3)干燥：将步骤2)得到的坯体在80～110℃干燥15～30分钟，得到干燥坯体；

4)喷绘图案：利用喷墨打印机在干燥坯体基础料D团球料粒层上一次或多次喷绘图案；

5)烧成：在辊道窑中经1170～1260℃烧成，烧成周期为50～70分钟，即得外墙用轻质保温饰面材料。

2.如权利要求1所述的一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，其特征在于：步骤

1)中，加水球磨后的基础料通过喷雾造粒、造球机或手工方式制造团球料粒。

说明书

一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法

技术领域

[0001] 本发明提供一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，属于陶瓷加工技术领域。

背景技术

[0002] 长期以来，建筑行业是能源、资源消耗大户，环保、节材、节能和降耗是该行业可持续发展的首要目标，因此开发新型环保节能墙体材料，提高外墙的保温效果对建筑节能有重要的现实意义。目前的墙体结构主要以有机保温与外墙饰面材料组成，有机保温材料易燃，给施工和后期使用带来很大的隐患；外墙饰面材料重量大，采用干挂形式，施工费用高，易坠落。因此需发展集轻质、保温和装饰性能于一体的外墙用饰面材料。

[0003] 陶瓷在生产过程中有大量的废料，全国每年就有近1000万吨，氧化铝生产过程中会排出赤泥废渣，每年排放的赤泥高达数百万吨，开发利用此类废料生产陶瓷材料的技术既可实现节材目标，又能解决废料长期堆积带来的对环境方面的影响。中国专利CN102295471A公布了用抛光瓷渣60-100％、掺合料0-40％(掺合料选用瓷土粉、陶瓷破碎料以及炉渣灰中的一种或两种以上的混合物)和水混合，压制成型，于隧道窑中干燥、预3
热、950-1100℃下焙烧膨化2-12小时，获得的板材密度为0.45g/cm，导热系数为0.13W/(m·K)，30mm立方体抗压强度为2.5MPa。焙烧温度低导致未玻化材料的强度低，高温时间长，生产效率低，另外加水混合成型后生坯易变形、破碎。中国专利CN101182232B中公布了将30-90％玻化砖抛光废料、不超过10％的粘土、10-70％回收废生坯或废粉料、适量羟甲基纤维素钠和三聚磷酸钠加入球磨机中球磨，喷雾后的干粉利用压机压成平面型材，
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干燥后1185-1265℃烧成，密度大于1.3g/cm，破坏强度＞800N(600mm×600mm×15mm)，板材的比重大于水，强度也低。中国专利CN102249694A公布了利用陶瓷厂的固体废弃物和污水处理厂生产的污泥，并利用抛光废渣(15-70％)的发泡性能生产轻质陶瓷，
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比重为0.453-0.725g/cm，抗折强度为3-12MPa，陶瓷的尺寸稳定性差，线膨胀系数达
16.7-28.5％，吸水率高达3.0-5.0％。中国专利CN102503507B公布了一种利用赤泥为主要原料经球磨混料后在600-1200℃烧成，经切割后得到赤泥轻质墙体材料，该材料作为外墙装饰材料使用时还需要装饰方面的施工。

[0004] 上述所提到的不采用外加发泡剂而只利用陶瓷废料生产的轻质材料有明显缺点，主要原因在于以陶瓷废料配制的单一基础料中决定高温玻化过程中气体释放、气孔长大和坯体高温粘度的组分完全确定后，材料的孔结构(大小、连通性和分布)与性能(比重、吸水率、尺寸稳定性、保温效果和力学性能)之间会相互制约，很难达到最佳效果。所生产材料的装饰性能也存在问题，主要表现为表面耐磨性能非常差，对材料的生产、包装、运输和施工会带来很大困难，这是因为烧成时气泡在高温熔体中易上浮而明显长大，孔壁偏薄且不均匀导致材料表面耐磨性能降低。而生产选用的陶瓷废料成分随生产工艺的变化易发生波动，这将对采用单一配料方法生产轻质材料的工艺影响非常大，产品的性能将变得不稳定。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的生产方法，采用多种基础料混合制造球团料粒并二次布料的方法，制造的材料具有轻质、保温、高强度、低吸水率和装饰效果的一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法。其技术方案为：

[0006] 一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，其特征在于采用以下步骤：

[0007] 1)团球料粒的制备：基础料A的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土20份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣60份；基础料B的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土25份、沉淀池废料10份、抛光砖废渣30份和文祖土25份；基础料C的质量比组分为陶瓷生坯废料15份、莱阳土25份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣50份；基础料D的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土5份、沉淀池废料5份、抛光砖废渣10份、文祖土12份和山铝赤泥58份，将上述各基础料分别加水进行球磨12-16小时，水与基础料的质量比均为38∶100，制造团球料粒；

[0008] 2)成型：将基础料A团球料粒、基础料B团球料粒和基础料C团球料粒以1∶2∶1的质量比混合均匀，均布在凹凸模中，然后再在上面铺设一层基础料D团球料粒，基础料D团球料粒与上述三种团球料粒的质量比为1～3∶10，在220MPa的压力下压制成坯体；

[0009] 3)干燥：将步骤2)得到的坯体在80～110℃干燥15～30分钟，得到干燥坯体；

[0010] 4)喷绘图案：利用喷墨打印机在干燥坯体基础料D团球料粒层上一次或多次喷绘图案；

[0011] 5)烧成：在辊道窑中经1170-1260℃烧成，烧成周期为50～70分钟，即得外墙用轻质保温饰面材料。

[0012] 所述的一种外墙用轻质保温饰面材料的生产方法，步骤1)中，加水球磨后的基础料通过喷雾造粒、造球机或手工方式制造团球料粒。

[0013] 本发明与现有技术相比，其优点是：

[0014] (1)充分利用陶瓷行业废渣和废料发泡，同时利用氧化铝企业排出的赤泥废渣，实现节省资源、变废为宝；

[0015] (2)通过团球料配比的形式，且团球料由含有发泡成分的陶瓷行业废渣和废料构成，保障发泡均匀，高温瓷化过程中气泡的产生和长大行为会受坯体骨架协同约束，可实现内部孔洞分布的可控性；

[0016] (3)干燥坯体在辊道窑的烧制过程中，各种团球料粒会生成孔径不同的气泡孔，并利用不同基础料在玻化温度下对气泡孔结构演化过程的协同控制，大大降低陶瓷废料和赤泥原料的成分差异对生产工艺和材料性能的影响；

[0017] (4)通过团球料粒的配比，提高材料的孔隙率，比重小可大大减轻材料自身重量，施工过程中直接采用粘贴方式，而非干挂形式，大幅度节约人工和材料费用；

[0018] (5)烧成的外墙用轻质保温饰面材料内部的孔洞不连通，导热系数低，可实现保温效果，同时能够保证材料强度及其与建筑外墙的粘结强度，吸水率低可减少雨水侵蚀和冻融循环带来的破坏作用，从而保障气候条件下使用寿命长；

[0019] (6)通过二次布料的方式，在面层布置赤泥含量高的团球料粒，利用赤泥中钠元素含量高的特点，使坯体内在烧成过程中产生高含量玻璃质，并且调控团球料粒的成分可以控制高温下气泡生成与长大的过程，使得面层孔壁均匀，形成类似泡沫玻璃的结构效果，可以保障材料的耐磨性能，同时二次布料有利于面层与坯体和釉料在热膨胀系数上有很好的匹配，有助于实现表面装饰效果；

[0020] (7)喷墨打印机的使用可提高外观和装饰效果的逼真度，实现外墙用轻质保温饰面材料的美观效果。

具体实施方式

[0021] 实施例1，采用以下步骤：

[0022] 步骤1)团球料粒的制备：基础料A的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土20份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣60份；基础料B的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土25份、沉淀池废料10份、抛光砖废渣30份和文祖土25份；基础料C的质量比组分为陶瓷生坯废料15份、莱阳土25份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣50份；基础料D的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土5份、沉淀池废料5份、抛光砖废渣10份、文祖土12份和山铝赤泥58份，将上述各基础料分别加水进行球磨12小时，水与基础料的质量比均为38∶100，制造团球料粒。加水球磨后的基础料通过喷雾造粒的方式制造团球料粒。

[0023] 步骤2)成型：将基础料A团球料粒、基础料B团球料粒和基础料C团球料粒以1∶2∶1的质量比混合均匀，均布在凹凸模中，然后再在上面铺设一层基础料D团球料粒，基础料D团球料粒与上述三种团球料粒的质量比为1∶10，在220MPa的压力下压制成坯体；

[0024] 步骤3)干燥：将步骤2)得到的坯体在80℃干燥30分钟，得到干燥坯体；

[0025] 步骤4)喷涂图案：利用喷墨打印机在干燥坯体基础料D团球料粒层上二次喷绘釉料，形成图案；

[0026] 步骤5)烧成：在辊道窑中经1260℃烧成，烧成周期为50分钟，即得外墙用轻质保温饰面材料。

[0027] 实施例2，采用以下步骤：

[0028] 步骤1)团球料粒的制备：基础料A的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土20份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣60份；基础料B的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土25份、沉淀池废料10份、抛光砖废渣30份和文祖土25份；基础料C的质量比组分为陶瓷生坯废料15份、莱阳土25份、沉淀池废料10份和抛光砖废渣50份；基础料D的质量比组分为陶瓷生坯废料10份、莱阳土5份、沉淀池废料5份、抛光砖废渣10份、文祖土12份和山铝赤泥58份，将上述各基础料分别加水进行球磨16小时，水与基础料的质量比均为38∶100，制造团球料粒。加水球磨后的基础料通过造球机的方式制造团球料粒。

[0029] 步骤2)成型：将基础料A团球料粒、基础料B团球料粒和基础料C团球料粒以1∶2∶1的质量比混合均匀，均布在凹凸模中，然后再在上面铺设一层基础料D团球料粒，基础料D团球料粒与上述三种团球料粒的质量比为3∶10，在220MPa的压力下压制成坯体；

[0030] 步骤3)干燥：将步骤2)得到的坯体在110℃干燥15分钟，得到干燥坯体；

[0031] 步骤4)喷涂图案：利用喷墨打印机在干燥坯体基础料D团球料粒层上二次喷绘釉料，形成图案；

[0032] 步骤5)烧成：在辊道窑中经1170℃烧成，烧成周期为70分钟，即得外墙用轻质保