定位晶闪效果陶瓷砖及其制备方法转让专利
申请号 : CN202110597171.7
文献号 : CN113045202B
文献日 : 2021-08-27
发明人 : 史杰 , 刘俊荣
申请人 : 佛山欧神诺陶瓷有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种定位晶闪效果陶瓷砖,其特征在于,包括砖坯及层叠设置在所述砖坯表面的定位晶闪干粒混合料层和表面釉层;
所述定位晶闪干粒混合料层的原料包括第一晶闪干粒混合料,所述第一晶闪干粒混合料由晶闪干粒和一次烧干粒组成;
所述晶闪干粒的化学成分按重量百分比计,包括:ZrO20.3%~8%、SiO265%~80%、Al2O30~
6%、B2O310%~25%、Na2O5%~12%和Li2O0.1%~3%;
所述一次烧干粒的化学成分按重量百分比计,包括:SiO256%~ 59%、Al2O38%~10%、CaO10%~14%、MgO0~3%、ZnO10%~12%、BaO0~3%、K2O6%~8%和Na2O0.5%~2%;
所述晶闪干粒占所述第一晶闪干粒混合料总质量的20% 50%;
~
所述晶闪干粒的粒径为80目 150目。
~
2.根据权利要求1所述的定位晶闪效果陶瓷砖,其特征在于,所述表面釉层的原料包括第二晶闪干粒混合料,所述第二晶闪干粒混合料包括所述晶闪干粒和所述一次烧干粒,所述晶闪干粒占所述第二晶闪干粒混合料总质量的0 12%。
~
3.根据权利要求1所述的定位晶闪效果陶瓷砖,其特征在于,所述表面釉层的原料包括第三晶闪干粒混合料,所述第三晶闪干粒混合料包括混合干粒和悬浮剂,所述混合干粒包括所述晶闪干粒和所述一次烧干粒,所述晶闪干粒占所述混合干粒总质量的0 12%。
~
4.根据权利要求1所述的定位晶闪效果陶瓷砖,其特征在于,所述表面釉层的原料包括晶闪保护釉和抛釉,所述晶闪保护釉的原料按质量百分比计,包括所述晶闪干粒0 15%、保~
护釉20% 30%和悬浮剂60% 70%。
~ ~
5.根据权利要求1‑4任一项所述的定位晶闪效果陶瓷砖,其特征在于,所述砖坯与所述定位晶闪干粒混合料层之间还依次设置有面釉层和图案装饰层。
6.一种如权利要求1‑5任一项所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,包括:
在砖坯表面定位布施第一晶闪干粒混合料和设置表面釉层,烧成得到所述定位晶闪效果陶瓷砖。
7.根据权利要求6所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述第一晶闪
2 2
干粒混合料的布施量为40g/m 100g/m。
~
8.根据权利要求6所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述设置表面釉层包括在砖坯表面布施第二晶闪干粒混合料,用胶水进行固定;
2 2
所述第二晶闪干粒混合料的布施量为400g/m 600g/m;
~
2 2
所述胶水的布施量为100g/m 200g/m。
~
9.根据权利要求6所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述设置表面釉层包括在砖坯表面布施第三晶闪干粒混合料,进行第一干燥处理;
所述第三晶闪干粒混合料的比重为1.4 1.6,~
2 2
所述第三晶闪干粒混合料的布施量为1000g/m 1500g/m。
~
10.根据权利要求6所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述设置表面釉层包括在砖坯表面依次布施晶闪保护釉、抛釉,进行第二干燥处理;
2 2
所述晶闪保护釉的比重为1.5 1.6,所述晶闪保护釉的布施量为360g/m 460g/m;
~ ~
2 2
所述抛釉的比重为1.8 1.9,所述抛釉的布施量为360g/m 460g/m。
~ ~
11.根据权利要求6‑10任一项所述的定位晶闪效果陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述烧成的温度为1160℃ 1220℃,所述烧成的时间为50min 120min。
~ ~
说明书 :
定位晶闪效果陶瓷砖及其制备方法
技术领域
背景技术
各种新配方、新工艺生产的瓷砖得到不断的应用。干粒与一般瓷砖表面的成釉差别在于,干
粒烧成后可以呈现玻璃质,看上去像玻璃一样通透,而且干粒釉瓷砖的色彩强烈,图案有层
次感、质感佳,抛光后平整度高,装饰效果更好,深受消费者的喜爱。目前市场上针对干粒装
饰的陶瓷砖产品,主要是利用干粒的不同表现形式,如白色、透明、彩色、闪光等,再结合不
同纹理、不同层次,出现了很多种类的干粒釉陶瓷砖产品。
许多不同种类的产品。而在生产具有定位晶闪效果的陶瓷砖时,经过烧制后,发现陶瓷砖的
表面常常出现爆花、崩釉、裂纹等现象,导致陶瓷砖的废品率高,使用性能差,装饰效果差。
发明内容
差的问题。
粒的粒径为80目 150目。
~
的0 12%。
~
干粒占所述混合干粒总质量的0 12%。
~
~ ~ ~
粒和一次烧干粒的第一晶闪干粒混合料。一次烧干粒的化学成分中SiO2和Al2O3可以增加釉
的机械强度和硬度,CaO可以促进一次烧干粒与晶闪干粒的熔融,同时增加釉层的透明度,
ZnO可以提高釉料的发色效果,K2O可以控制增大一次烧干粒的膨胀系数。通过对一次烧干
粒的成分的选择,使得一次烧干粒的熔融温度比晶闪干粒低,且熔融状态下为透明,一方面
可起到对晶闪干粒的助熔作用,另一方面两种干粒熔融后,形成了膨胀系数梯度差,在晶闪
干粒四周产生可控晶界,在光线的照射下,利用晶界的反射和折射,提高晶闪干粒的晶闪效
果。
附图说明
本申请范围的限定。
具体实施方式
制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步
骤、方法、制品或装置所固有的要素。
常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后
时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之
外。
下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开
了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~
5”、“1~3和5”等。
量份为b份,则表示A组分的质量和B组分的质量之比a:b。或者,表示A组分的质量为aK,B组
分的质量为bK(K为任意数,表示倍数因子)。不可误解的是,与质量份数不同的是,所有组分
的质量份之和并不受限于100份之限制。
合料,第一晶闪干粒混合料包括晶闪干粒和一次烧干粒。
67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%)、Al2O30~6%(包括但不限
于0、1%、2%、3%、4%、5%、6%)、B2O310%~25%(包括但不限于10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、
17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%)、碱金属氧化物5% 12%(包括但不限于5%、6%、7%、
~
8%、9%、10%、11%、12%)和Li2O0.1%~3%(包括但不限于0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1%、2%、3%)。
10%、11%、12%、13%、14%)、MgO0 3%(包括但不限于0、1%、2%、3%)、ZnO10% 12%(包括但不限于
~ ~
10%、11%、12%)、BaO0~3%(包括但不限于0、1%、2%、3%)、K2O6%~8%(包括但不限于6%、7%、8%)和
Na2O0.5%~3%(包括但不限于0.5%、1%、2%、3%)。
砖坯表面整体设置表面釉层,以期能烧成具有定位晶闪效果的陶瓷砖。然而,经过多次试验
发现该工艺方法最终烧制得到的陶瓷砖釉面很容易出现爆花、崩釉、裂纹等现象,严重影响
了陶瓷砖的使用性能以及定位晶闪效果。
一起后,很难全部都进行熔融。也就是说,在窑炉的烧成温度下,晶闪干粒并没有达到致密
的烧结,而是存在熔融的干粒和未熔融的干粒互混的情况,那么在烧成结束后,晶闪干粒之
间存在很大的界面应力,陶瓷砖的釉面就容易出现爆花、崩釉、裂纹等现象。基于此,发明人
设计了本申请的一次烧干粒,其熔融温度范围在1100 1140℃的范围,比晶闪干粒的熔融温
~
度要低,且熔融状态下位透明的。当和晶闪干粒均匀混合后,在烧成陶瓷砖时,随着温度的
升高,一次烧干粒先发生熔融,这样可对难熔的晶闪干粒起到助熔作用,使得晶闪干粒也逐
渐熔融,最终两种混合的干粒在烧成温度下完全密切融合在一起,这样就能避免烧成的陶
瓷砖釉面出现爆花等现象。
控制增大一次烧干粒的膨胀系数。本申请一次烧干粒的膨胀系数在190到210之间,而晶闪
干粒的膨胀系数在160到180之间,这样在两者熔融时会形成膨胀系数梯度差,从而在晶闪
干粒四周产生可控的晶界,当光线照射时,利用晶界的反射和折射,进一步提高了晶闪干粒
的晶闪效果。
限于20%、21%、22%、25%、27%、29%、30%、31%、32%、35%、40%、42%、45%、46%、48%、49%、50%);在筛
选晶闪干粒粒径大小时,常用两种不同目数大小的筛网进行筛选,本申请中晶闪干粒的目
数为80目 150目(包含但不限于80目 100目、100目 150目、100目 120目、120目 150目、80
~ ~ ~ ~ ~
目 150目),在筛选过程中要注意控制粒径大于80目的晶闪干粒重量小于0.5%,粒径小于
~
150目的晶闪重量小于2%。
匀包裹,不能完全融合在一起,很容易造成爆花等现象,对产品质量造成影响。当晶闪干粒
的粒径尺寸很小时,在正常烧制下,得到的陶瓷砖釉面很难发现晶闪效果;但是如果晶闪干
粒的尺寸过大,虽然晶闪效果明显,但是也很容易产生过大的界面应力,导致陶瓷砖的釉面
产生微裂纹,严重影响陶瓷砖的使用效果。
~
但不限于0、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%)。一般来说,晶闪干粒的加入量的
多少,对于晶闪的闪烁效果是不一样的,加入越多,闪烁越明显,这个0 12%的质量比,一方
~
面是为了突出定位处密集的晶闪效果,另一方面也是让整体的瓷砖表面有零星晶闪效果,
提高瓷砖的外观装饰效果。
粒总质量的0% 12%(包括但不限于0、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%)。悬浮剂
~
是干粒釉陶瓷砖生产过程中常用的悬浮剂,与干粒混合后,提高干粒的悬浮能力,降低干粒
的沉降速度,使得第三晶闪干粒混合料流动性好,避免最终烧成的表面釉层上晶闪干粒分
布不均匀的现象发生。
~
9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%)、保护釉20% 30%(包括但不限于20%、21%、22%、23%、24%、
~
25%、26%、27%、28%、29%、30%)和悬浮剂60% 70%(包括但不限于60%、61%、62%、63%、64%、65%、
~
66%、67%、68%、69%、70%)。将晶闪干粒用悬浮剂调制,混合在保护釉中,同样可以使晶闪干粒
在砖坯表面分布均匀,使得到的晶闪陶瓷砖的晶闪效果好。
MgO:0~1%、K2O:2%~4%、Na2O:3%~5%、ZnO2:4%~12%。抛釉的化学成分按重量百分比计,包括:
SiO2:45%~50%、Al2O3:14%~16%、CaO:12%~16%、MgO:2%~6%、K2O:3%~5%、Na2O:1%~4%、BaO:7%~
10%、ZnO:2% 6%。
~
料、设置表面釉层,然后将砖坯入窑烧成、抛光、磨边,即得定位晶闪效果陶瓷砖。
~
11份 13份、江西钠砂:7份 8份、铝矾土:3份 5份、水磨钠石粉:18份 20份、水洗钾石粉:9份
~ ~ ~ ~
11份、联盛球土:13份 15份、球土:9份 11份、惠东泥:1 3份、烧滑石:1份 3份、水洗钠石
~ ~ ~ ~ ~
粉:15份~17份和膨润土:2份~4份;坯体的化学成分按质量百分比计,包括:SiO2:66%~67%、
Al2O3:20%~21%、 K2O:3%~4%、Na2O:2%~3%、MgO:0.5%~1%、CaO:0.4%~0.5%、Fe2O3:0.4%~0.5%、
TiO2:0.1%~0.2%,烧失为4%~5%。
~
坯因为大量失水很容易发生变形、裂纹等现象,最终导致陶瓷砖质量不达标,所以在砖坯的
干燥过程中要严格控制砖坯含水量。
用现有技术中常用的面釉釉料,在布施面釉时,也可选用常用的淋釉、喷釉等任意施釉工
艺。
理,在一定位置上,定位喷墨打印胶水墨水以形成定位图案。
混合干粒,这样才不会影响其他区域的图案装饰效果。第一晶闪干粒混合料是上述晶闪干
粒和一次烧干粒混合而成。
50g/m 、60g/m、70g/m、80g/m、100g/m),可通过瀑布式布料机来进行定位布施。由于第一
晶闪干粒混合料进行定位布施时,整个砖坯表面一定存在布施了第一晶闪干粒混合料的位
置,也一定存在没有布施第一晶闪干粒混合料的位置,那么在产品烧成后,釉层就会存在一
定的厚度差,如果厚度差过大,就会给后续的抛光带来不利的效果,比如产生凹釉、水波纹
等缺陷。因此,合适的布施量可以确保最终烧成的瓷砖抛光后的釉面质量。
2 2 2 2 2 2 2 2
400g/m 600g/m(包括但不限于400g/m 、420g/m 、440g/m 、460g/m 、480g/m 、500g/m 、
2~ 2 2 2 2
520g/m 、540g/m 、560g/m 、580g/m 、600g/m)。第二晶闪干粒混合料在布施时,砖坯表面并
未整体布施胶水,因此在布施第二晶闪干粒混合料后,需要再用胶水进行固定,胶水的布施
2 2 2 2 2 2 2 2
量为100g/m 200g/m(包括但不限于100g/m、110g/m、120g/m 、130g/m 、140g/m 、150g/m、
~
2 2 2 2 2
160g/m、170g/m、180g/m、190g/m、200g/m)。用胶水固定的目的就是确保布施的干粒不会
被后续生产的窑炉中的气流吹走,确保烧成的陶瓷砖产品性能均一。该工艺为干粒干法制
备陶瓷砖的相关工艺,通过直接将干粒布施在砖坯表面来烧制陶瓷砖,工艺简单,最终烧成
的陶瓷砖的定位晶闪效果好。
干粒在砖坯表面分布更均匀,也就是干粒湿法工艺,使用该工艺烧制的陶瓷砖的定位晶闪
效果更好。
1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、
2 2
1.58、1.59、1.60),可选用钟罩淋进行布施,布施量为1000g/m 1500g/m(包括但不限于
~
2 2 2 2 2
1000g/m、1100g/m、1200g/m、1300g/m、1500g/m)。在布施结束后,需要对砖坯进行干燥处
理,干燥的温度为100℃ 150℃(包括但不限于110℃、120℃、130℃、140℃、150℃),干燥的
~
时间为6min 10min(包括但不限于6min、7min、8min、9min、10min)。干燥的目的是因为悬浮
~
剂中会含有水分,水分容易下渗到陶瓷砖坯内部,因此需要单独通过干燥排干水分再入窑
烧成,如果陶瓷砖坯入窑烧成前水分未排干净,就会导致砖体开裂。
~
℃、140℃、150℃),干燥的时间为6min 10min(包括但不限于6min、7min、8min、9min、
~
10min)。该法为抛釉湿法工艺制备陶瓷砖,在砖坯表面先布施晶闪干粒、保护釉和悬浮剂混
合的晶闪保护釉,然后再布施抛釉。这是由于晶闪干粒的比重较大,如果放在抛釉中,晶闪
干粒很容易发生沉淀而导致闪光点偏析,而保护釉和悬浮剂可确保晶闪干粒分布均匀。
1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60),晶闪保护釉的布施方式可选用喷釉,布施量为
2 2 2 2 2 2 2 2
360g/m 460g/m(包括但不限于360g/m 、370g/m 、380g/m 、390g/m 、400g/m 、410g/m 、
~
2 2 2 2 2
420g/m 、430g/m 、440g/m、450g/m、460g/m);抛釉的比重为1.8 1.9(包括但不限于1.80、
~
1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90),抛釉的布施方式可选用淋釉,
2 2 2 2 2 2 2
布施量为360g/m 460g/m(包括但不限于360g/m 、370g/m 、380g/m 、390g/m 、400g/m 、
2 2 ~ 2 2 2 2
410g/m、420g/m、430g/m、440g/m、450g/m、460g/m)。
~
1220℃(包括但不限于1160℃、1170℃、1180℃、1190、1200℃、1210℃、1220℃),烧成的时间
为50min 120min(包括但不限于50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、
~
120min)。
具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,
均为可以通过市售购买获得的常规产品。
SiO2:56%、Al2O3:10%、CaO:12%、MgO:2%、ZnO:10%、BaO:2%、K2O:6%、Na2O:2%;晶闪干粒的质量
占第一晶闪干粒混合料总质量的36%;晶闪干粒的粒径为80目 150目;第一晶闪干粒混合料
~
2
的布施量为60g/m;
量的8%;第二晶闪干粒混合料的布施量为500g/m ;布施结束后,用胶水进行固定,胶水的布
2
施量为150g/m;
SiO2:58%、Al2O3:8%、CaO:14%、ZnO:11%、K2O:7%、Na2O:2%;晶闪干粒的质量占第一晶闪干粒混
2
合料总质量的25%;晶闪干粒的粒径80目 150目;第一晶闪干粒混合料的布施量为80g/m;
~
2
10%;第三晶闪干粒混合料的布施方式为淋釉,布施量为1200g/m ;进行烘干处理的温度为
120℃,时间为8min;
59%、Al2O3:8%、CaO:12%、MgO:1%、ZnO:12%、BaO:1%、K2O:6 %、Na2O:1%;晶闪干粒的质量占第
一晶闪干粒混合料总质量的42%;晶闪干粒的粒径80目 150目;第一晶闪干粒混合料的布施
~
2
量为100 g/m;
2 2
380 g/m;抛釉的比重为1.82,抛釉的布施方式为淋釉,布施量为420 g/m ;进行烘干处理的
温度为130℃,时间为10min;
实施例2 表面平整,定位晶闪效果好 A级 4级 38.41 小于0.05
实施例3 表面平整,定位晶闪效果好 A级 4级 38.66 小于0.05
对比例1 出现爆花现象 B级 3级 34.53 小于0.05
对比例2 表面平整,定位晶闪效果不明显 A级 4级 39.62 小于0.05
对比例3 表面有微裂纹,定位晶闪效果好 B级 3级 36.73 小于0.05
对比例4 表面平整,几乎无晶闪效果 A级 4级 39.15 小于0.05
对比例5 表面有浅凹坑,有定位晶闪效果 B级 3级 38.56 小于0.05
片,其表面平整,定位晶闪效果较为理想;b为对比例1的陶瓷砖照片,由于晶闪干粒质量占
比过大,导致定位晶闪干粒的位置处,出现了爆花现象;c为对比例2的陶瓷砖照片,由于晶
闪干粒质量占比过小,闪烁过于稀疏,很难发现定位处的晶闪效果。经过多次实验,试验人
员发现当晶闪干粒比例小于20%时,由于闪点过于稀疏,导致闪定位晶闪效果非常不明显,
而失去了装饰效果。而当晶闪干粒比例达到60%、70%以上的时候,由于晶闪干粒过于密集,
很难被一次烧干粒均匀包裹,很容易造成爆花。为保证产品的装饰效果及产品质量可控,晶
闪干粒的质量在晶闪干粒和一次烧干粒的混合干粒总质量中所占的比例为20% 50%。
~
入,说明釉面正常;b为对比例3的陶瓷砖照片,釉面进行墨水擦涂试验,将墨水完全擦去后,
发现有墨水渗入釉面中,说明了釉面有微裂纹出现;c为对比例4的陶瓷砖照片,由于晶闪干
粒的粒径过小,陶瓷砖的釉面很难发现闪光点。为保证产品的晶闪效果及质量可控,选择晶
闪干粒的粒径为80 150目。
~
砖照片,表面有浅凹坑,这是由于第一晶闪干粒混合料的布施量过大导致的。试验人员经过
2
多次试验研究发现,当第一晶闪干粒混合料的布施量小于100g/m时,产品表面无明显水波
2
纹、凹坑,而当大于140 160g/m后,砖面易产生水波、凹坑缺陷。为保证产品质量可控,第一
~
2
晶闪干粒混合料布施量设定为小于100g/m。
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术
方案的范围。
之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之
一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请
的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技
术人员所公知的现有技术。