CN105272380B

CN105272380B - 一种哑光砖的制备方法及设备

Info

Publication number: CN105272380B
Application number: CN201510731705.5A
Authority: CN
Inventors: 姚燕春
Original assignee: Foshan Sanshui Planck New Material Co Ltd
Current assignee: Foshan Sanshui Planck New Material Co., Ltd.
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2018-11-09
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: CN105272380A

Abstract

本发明公开了一种哑光砖的制备方法，其特征在于，它是采用含有氟化物的酸性溶液侵蚀砖体的方式，使酸性溶液与砖体表面的成分发生化学反应，从而在砖体表面形成哑光面。本发明能用于各种陶瓷砖的加工，加工方法简单，操作方便，哑光效果、防污性能好。

Description

一种哑光砖的制备方法及设备

技术领域

本发明涉及陶瓷砖的生产技术领域，尤其涉及一种哑光砖的制备方法及设备。

背景技术

哑光是相对于抛光而言的，也就是非亮光面。哑光的易脏，不好打理，抛光亮面砖、哑光砖所用的釉料不同，一般哑光砖烧成温度要比亮面砖高，哑光釉面相对亮面砖容易吸脏，不但会渗到釉面内，用常见的清洁剂难以去除。目前，在所有哑光砖的生产加工中，其哑光面的获取采用的是磨抛工艺。如中国专利申请号为200510035090.9，发明名称为一种哑光瓷质抛光砖的生产工艺，包括成型、干燥、烧成和干坯抛光工序，其特征在于：在生产工艺流程中，干坯抛光工序设置在干燥工序之后烧成工序之前，在烧成工序之后增设有研磨工序，其主要生产工艺流程为：成型－干燥－干坯抛光－烧成－研磨。此专利工艺能使抛光砖表面呈现砖体深层布料装饰纹理，并且具有一定的防污、防滑、耐磨性质。但缺点是：第一，用机械研磨的方式在陶瓷砖形成的哑光面，其纹理单一，加工的质量好坏很大程度上取决于砖体的硬度，在砖体硬度较高的情况下，加工困难，而且产品的质感不够细腻，难以满足人们的装饰要求；第二，机械研磨的方式形成的哑光面容易吸收粉尘,不能用作地面砖。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅生产工艺简单，制造成本低、制备的产品花色纹理自然，质感细腻，防污效果好的、可作为地面砖的哑光砖的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种哑光砖的制备设备。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种哑光砖的制备方法，其特征在于，它是采用含有氟化物的酸性溶液侵蚀砖体的方式，使该酸性溶液与砖体表面的二氧化硅、金属氧化物等成分发生不等速化学反应，从而在砖体表面形成哑光面。

进一步地，在所述加工哑光面的过程中，包括采用在酸性溶液中添加并控制不均匀腐蚀反应促进剂，使砖体表面的不同部位的酸蚀速度形成差异，达到不均匀腐蚀的效果，此后经过化学抛光，从而使哑光面的纹理更为自然、随机，质感细腻。

所述酸性溶液是采用无机氟化物，包括氢氟酸与盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种混合而成的强酸溶液混合形成。

优选地，所述氟化物采用氟化氢铵。

所述不均匀腐蚀反应促进剂采用羟甲基纤维素、淀粉及Ca²⁺、Ba²⁺、NH₄ ⁺、硝酸盐中的一种或几种。

进一步地，它是采用浸泡法或淋泡法，先将化学药剂浸泡成酸性溶液，让砖面在该酸性溶液中浸泡或被该酸性溶液喷淋一段时间，然后用水洗净。

所述酸性溶液由氢氟酸及添加剂配制而成，其配方按重量份包括：

HF 5-15份、K₂SO₄ 1-3份、H₂O 80-120份；或是，

HF 15-25份、NH₄F 25-35份、H₂O 45-55份；或是，

HF 35-45份、NH₄F/NH₄HF₂ 90-110份、H₂O 90-110份；或是，

HF 35-45份、NH₄F 25-28份、H₂O 25-32份；或是，

HF 45-50份、NH₄F 23-30份、H₂O 25-30份；或是，

HF 20-24份、NH₄F 20-25份、HCl 35-40、H₂O 15-20份；或是，

HF 3-5份、NH₄HF₂ 60-65份、K₂SO₄ 5-9份、(NH₄)₂SO₄ 1.5-2份、H₂O 25-30份、H₂SO₄3-6份、H₂O 15-20份；或是，

HF 10-14份、NH₄HF 35-43份、H₂O 10-15份。

所述酸性溶液由氢化物及添加剂制成粉状物，使用时加入盐酸或硫酸，产生氢氟酸；

酸性溶液的配方，按重量份包括：

NH₄F 45-55份、(NH₄)₂SO₄ 3-7份、H₂SO₄ 6-12份、H₂O 45-55份；或是，

NH₄F 35-43份、HCl 15-23份、H₂O 230-250份；或是，

NH₄F 95-105份、(NH₄)₂SO₄ 8-12份、H₂SO₄ 18-22份、H₂O 95-105份；或是，

KHF₂ 20-28份、K₂SO₄ 12-16份、H₂SO₄ 18-22份、H₂O 95-105份；或是，

CaF₂ 8-12份、HCl 0-3份、H₂O 95-105份；或是，

NH₄F 8-12份、(NH₄)₂SO₄ 8-12份、HCl 1-4份、H₂O 95-105份；

酸性溶液中加入氟硅化钠，氟化氢铵、BaSO₄、BaCO₃、PbSO₄中的一种或几种。

在所述陶瓷砖表面生产哑光面后，还要经过水洗、风干和在哑光面上涂覆一层防污剂。

在所述陶瓷砖表面生产哑光面后，还要经过水洗、风干和在哑光面上涂覆一层防污剂，以增加防污效果。

一种哑光砖的制备设备，其特征在于，它包括依次设置的装有含有氟化物的酸性溶液的反应池、水洗池，反应池外设置装有促进剂的容器，容器的出料口引向反应池。

所述容器的出料口设置连接有控制***的阀门，反应池中设置有PH计，PH计的信号输出端连接有控制***，通过控制***控制阀门的开闭程度，使促进剂的添加量以及下料速度均可控。

所述反应池、水洗池的输入和输出端分别设置有瓷砖输送装置，使瓷砖能够自动送入反应池中，经过腐蚀反应后再送进水洗池中进行水洗。

所述水洗池的输出端设置风干装置，该风干装置包括风干平台和设置在风干平台外并朝风干平台送风的风机，加快瓷砖的干燥速度。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明采用化学腐蚀的方法使陶瓷抛光砖、抛釉砖、抛晶砖等表面生成哑光面，并更是通过在腐蚀反应过程中添加不均匀腐蚀促进剂，调节控制砖体表面的不同部位的酸蚀速度，使其形成不均匀腐蚀的效果，与传统的机械研磨方式相比，哑光面的质感更加细腻，哑光面的光泽度更低，低至10°仍能防污，作地面砖，质感丰满、晶莹剔透、从而更加柔和、自然。

2、本发明采用化学腐蚀陶瓷的方式，使其表面形成哑光面后，并在哑光面上作防污处理，能进一步的提高哑光砖产品的防污效果，可以达到普通抛光砖的防污效果。

附图说明

图1为本发明的哑光砖生产设备结构示意图。

附图标记说明：1、反应池 2、水洗池 3、容器 4、阀门 5、PH计 6、PLC控制*** 7、水洗喷头 8、风干装置 9、净化池。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

本发明是一种哑光砖的制备方法，它是采用含有氟化物的酸性溶液侵蚀砖体的方式，使陶瓷砖表面生成哑光面。其中，在加工哑光面的过程中，是采用酸性溶液侵蚀砖体，使酸性溶液与砖体表面的二氧化硅、金属氧化物等成分发生化学反应，从而在砖体表面形成哑光面。

更进一步地，在酸性溶液中还添加有不均匀腐蚀促进剂，并通过控制促进剂用量，使砖体表面的不同部位的酸蚀速度形成差异，达到预定不均匀腐蚀的效果，从而使哑光面的纹理更为自然、随机，质感细腻，即达到设计产品性能的效果。

值得注意的是，本发明采用的哑光砖的制备方法具体包括以下两种：

1、涂布法

将化学药剂制成膏状物涂布于砖面上，然后用水洗净。

2、浸泡法或淋泡法

将化学药剂浸泡成水溶液，让砖面在该药剂中浸泡或被该药剂喷淋一段时间，然后水洗净。

两种方法对比，由于方法2具有重大工业生产意义，可以连续化生产，与现有生产线直接连接。本发明所述的设备、工艺流程，即与之直接关联，因此，以下描述的重点是方法2。

其中，化学药剂以液体的形式存在时，是由氢氟酸及添加剂配制而成；以固体形式存在时，由氢化物及添加剂制成粉状物，使用时加入盐酸或硫酸，产生氢氟酸；以膏状物的形式存在时，由氢化物加酸调制成膏状物或氢氟酸和添加剂调制成膏状物。

实施例1

本实施例中，采用的是浸泡法或淋泡法在陶瓷砖表面加工哑光面，其化学腐蚀溶液由氢氟酸及添加剂配制而成；配方按重量份包括，

方案1：HF 10份、K₂SO₄ 2份、H₂O 100份。

方案2：HF 20份、NH₄F 30份、H₂O 50份。

方案3：HF 40份、NH₄F/NH₄HF₂ 100份、H₂O 100份。

方案4：HF 40.2份、NH₄F 26.2份、H₂O 29.1份。

方案5：HF 46.2份、NH₄F 26.0份、H₂O 27.8份。

方案6：HF 22.1份、NH₄F 23.0份、HCl 37.2、H₂O 17.7份。

方案7：HF 4.6份、NH₄HF₂ 63.3份、K₂SO₄ 7.3份、(NH₄)₂SO₄ 1.8份、H₂O 27.8份、H₂SO₄ 4.6份、H₂O 18.3份。

方案8：HF 12份、NH₄HF 40份、H₂O 12份。

实施例2

本实施例中，采用的是浸泡法或淋泡法在陶瓷砖表面加工哑光面，其中，化学腐蚀溶液由氢化物及添加剂制成粉状物，使用时加入盐酸或硫酸，产生氢氟酸。以下是化学腐蚀溶液的配方，按重量份包括：

组分

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

NH₄F

50

40

100

/

10

CaF₂

/

10

/

KHF₂

/

25

/

(NH₄)₂SO₄	5	/	10	/	/	10
							K₂SO₄	/	/	/	14	/	/
H₂SO₄	10	/	20	20	/	/
							HCl	/	20	/	/	1	2
H₂O	50	240	100	100	100	10

上述为基础组分，可加入氟硅化钠，氟化氢铵BaSO₄、BaCO₃、PbSO₄等微溶盐类。

实施例3

本实施例中，采用的是涂布法在陶瓷砖表面加工哑光面，侵蚀材料由氢化物加酸调制成膏状物或氢氟酸和添加剂调制成膏状物。其中，膏状物的基本配方按重量份包括：

方案1：NH₄F 20份、HCl 20份、H₂O 1份。

方案2：NH₄F 40份、HCl 60份。

方案3：HF 10份、NH₄F 10份、H₂O 70份。

上述为基础组分，加入BaSO₄、淀粉、纤维素调节成膏状。

为了避免对生产过程产生的含氟废液和废水对环境造成污染，因此，需要经过净化处理，本技术方案采用的方法有两种：

方法一：石灰中和法；保持排放的废水的pH值达到8.5。

方法二：石灰中和+硫酸铝中沉淀法。

以下是与所述哑光砖的制备方法对应的设备，它包括依次设置的装有含有氟化物的酸性溶液的反应池1、水洗池2，水洗池2的上方设置有水洗喷头7，反应池外设置装有促进剂的容器3，容器的出料口引向反应池1。容器的出料口设置连接有控制***的阀门4，反应池1中设置有PH计5，PH计的信号输出端连接有PLC控制***6，通过PLC控制***控制阀门4的开闭程度，使促进剂的添加量以及下料速度均可控。

值得注意的是，为了避免对环境造成污染，水洗池清洗酸蚀后的砖体过程中形成的酸水在向外界排放前还需要进行环保处理，如在水洗池的排污口连接装有石灰水或其它碱性溶液的净化池9。

为了提高工作效率，在反应池、水洗池的输入和输出端还可以分别设置瓷砖输送装置，使瓷砖能够自动送入反应池中，经过腐蚀反应后再送进水洗池中进行水洗。在水洗池的输出端设置风干装置8，该风干装置包括风干平台和设置在风干平台外并朝风干平台送风的风机，加快瓷砖的干燥速度。风干装置的输出端设置有化学抛光工位，经过化学抛光的砖体表面可以形成良好的洁亮防污效果。

本技术方案采用化学腐蚀的方法使陶瓷砖表面生成哑光面，并通过在腐蚀反应过程中添加促进剂，能够使其形成不均匀腐蚀的效果，经过大量测试得到，采用本技术方案加工的陶瓷产品的哑光面的光泽度能在0-25度范围内，可控制于M±2°，而传统的机械研磨方式加工出来的哑光面有磨痕迹，防污效果不好，不可作为地面砖实用，而且光泽度为9-30度，相比之下，本发明加工的陶瓷产品的哑光面无磨痕、无波浪，相对平滑，底层图案能够清晰显示出来，更加柔和、自然。

本发明采用的化学哑光与现有的机械哑光方式相比，虽然均是在砖的表面形成凹凸不平的毛面，但两者是有区别的，机械哑光(磨抛工艺)形成毛面的过程，属于表面的机械加工，而化学哑光是化学侵蚀过程生成难溶的反应物，成为小颗粒晶体附着在砖的表面上，颗粒下与颗粒间隙的表面和酸液接触程度不同，侵蚀程度不同，从而使表面凹凸不平，属于化学处理；一些抛釉砖的表面化学成分不同，除上述作用外，也会出现侵蚀程度不同，从而辅助生成毛面，形成哑光砖。酸蚀表面细腻，作进一步处理后可以防污，可用作地面砖使用；而机械磨的砖表面粗糙度大，作了进一步处理也不能有效的防污，即会填充颗粒状物质，因此不能作为地面砖使用。

值得注意的是，本发明区别于现有的机械哑光方式，另外开辟了全新的途径-用化学方法生产哑光砖，不仅生产工艺简单，大大的提高了生产的效率和降低了生产的成本，并且生产的产品性能更加优越，产生了料想不到的技术效果。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明不仅可以用于一般的陶瓷抛光砖加工，还能针对有釉质表面的陶瓷砖，或是微晶玻璃砖等，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种哑光砖的制备方法，其特征在于，它是采用含有氟化物的酸性溶液侵蚀砖体的方式，使酸性溶液与砖体表面的成分发生化学反应，从而在砖体表面形成哑光面；在哑光面的形成过程中，包括采用在酸性溶液中添加促进剂并控制促进剂的添加时间、用量，使砖体表面的不同部位的酸蚀速度形成差异，达到不均匀腐蚀的效果；

促进剂采用羟甲基纤维素、淀粉及Ca²⁺、Ba²⁺、NH₄ ⁺、硝酸盐中的一种或几种；

哑光砖的制备设备，它包括依次设置的装有含有氟化物的酸性溶液的反应池、水洗池，反应池外设置装有促进剂的容器，容器的出料口引向反应池；

所述容器的出料口设置连接有控制***的阀门，反应池中设置有pH计，pH计的信号输出端连接有控制***，通过控制***控制阀门的开闭程度，使促进剂的添加量以及下料速度均可控；

所述反应池、水洗池的输入和输出端分别设置有瓷砖输送装置；水洗池的排污口连接装有碱性溶液的净化池；

所述水洗池的输出端设置风干装置，该风干装置包括风干平台和设置在风干平台外并朝风干平台送风的风机；风干装置的输出端设置有化学抛光工位。

2.根据权利要求1所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液是采用氟化物，与盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种混合形成。

3.根据权利要求2所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，所述氟化物采用氢氟酸。

4.根据权利要求1所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，它是采用浸泡法或淋泡法，先将化学药剂浸泡成酸性溶液，让砖面在该酸性溶液中浸泡或被该酸性溶液喷淋一段时间，然后用水洗净。

5.根据权利要求4所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液由氢氟酸及添加剂配制而成，其配方按重量份包括：

HF 5-15份、K₂SO₄ 1-3份、H₂O 80-120份；或是，

HF 15-25份、NH₄F 25-35份、H₂O 45-55份；或是，

HF 35-45份、NH₄F/NH₄HF₂ 90-110份、H₂O 90-110份；或是，

HF 35-45份、NH₄F 25-28份、H₂O 25-32份；或是，

HF 45-50份、NH₄F 23-30份、H₂O 25-30份；或是，

HF 20-24份、NH₄F 20-25份、HCl 35-40、H₂O 15-20份；或是，

HF 10-14份、NH₄HF₂ 35-43份、H₂O 10-15份。

6.根据权利要求4所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液由氢化物及添加剂制成粉状物，使用时加入盐酸或硫酸，产生氢氟酸；

酸性溶液的配方，按重量份包括：

NH₄F 45-55份、（NH₄）₂SO₄3-7份、H₂SO₄6-12份、H₂O 45-55份；或是，

NH₄F 35-43份、HCl 15-23份、H₂O 230-250份；或是，

NH₄F 95-105份、（NH₄）₂SO₄8-12份、H₂SO₄18-22份、H₂O 95-105份；或是，

KHF₂20-28份、K₂SO₄12-16份、H₂SO₄18-22份、H₂O 95-105份；或是，

CaF₂8-12份、HCl 0-3份、H₂O 95-105份；或是，

NH₄F 8-12份、（NH₄）₂SO₄8-12份、HCl 1-4份、H₂O 95-105份。

7.根据权利要求4所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，酸性溶液中加入氟硅化钠，氟化氢铵、BaSO₄、BaCO₃、PbSO₄中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种哑光砖的制备方法，其特征在于，在所述砖体表面生产哑光面后，还要经过水洗、风干和在哑光面上涂覆一层防污剂。