CN105960496A - 瓷砖及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种瓷砖，其具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层，其特征在于，瓷砖的表面包括形貌，所述形貌具有与所述印制图案相应的结构特征。本发明还涉及制造所述瓷砖的方法。

Description

瓷砖及其制造方法
本发明涉及瓷砖以及制造瓷砖的方法。
本发明尤其涉及具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层的瓷砖。
这样的瓷砖是已知的。ES 2 196 991公开了一种制造瓷砖的方法，其中，图案通过丝网印刷或者旋转绢印的方式进行印刷。EP 1 038 689公开了一种数字印刷技术，例如使用大理石图案来装饰瓷砖，其中，多色印刷在使瓷砖一次通过多个印刷模块的下方来实现。所述印刷在第一次烧结之前或者在连续的多次烧结之间进行。尽管使用这些技术可以形成复杂的图案，但是所获得的瓷砖表面是单调的。CN103241049A公开了一种可以使用大理石图案来获得复杂图案的例子。
CN 203080849U公开了一种用于制造全抛光釉面瓷砖的装置。所述装置包括用于制造陶瓷基础层的砖坯加工设备，覆盖釉层可被喷射并且图案可以使用喷墨印刷设备来印刷。所述装置进一步包括用于烧结瓷砖的窑炉。
DE 31 13 661A1公开了具有倒角边缘的陶瓷基础层。GB 1 320637公开了具有形貌的瓷砖表面。这些文献的瓷砖并未描述印刷，所获得的形貌是相当粗糙的，并且每个瓷砖具有同样的形貌特征。这样的技术，特别是这样的形貌，因而并不适用于模仿天然产品例如木材和石头的瓷砖。
US 8,507,098和BE 1019265公开了应用于陶瓷基础层的釉层的例子和施加釉的方法。在这些情况中，基本上涉及所谓的干釉。JP3-150283公开了用于瓷砖的干釉以及湿釉，其中，在压制加工后获得平滑表面的覆盖釉层。
具有显示出木纹的印制图案的瓷砖也是已知的。这样的瓷砖大致具有矩形和长方形的形状，纹路基本上在纵向方向上延伸。即便是存在的话，在这样的瓷砖表面上提供的形貌也是粗糙的并表现为是人工的。当未施加形貌时，或者仅施加不规则的形貌特征时，当对着光线观看时，瓷砖看起来是有光泽的，并且由于在釉层上的镜面光反射，表现为白色表面。
矩形和长方形形状的瓷砖在组装时会产生问题。这样的瓷砖在一定程度上可能是有穹顶的，并且以相互偏移的关系铺放瓷砖会产生高度差，特别是当对着光线看的时候，这是可清楚地观察得到的。相邻排的组装瓷砖之间的偏移关系是特别符合期望的，其中，所述瓷砖具有显示出木纹的印制图案。
本发明在第一方面中的目标在于一种替换方式的瓷砖，根据其数种优选的实施方式，其能够提供一种解决现有技术瓷砖所具有的一个或更多个问题的技术方案。因此，本发明提出一种瓷砖，具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层，其特征在于，陶瓷的表面包括具有与所述印制图案相应的结构特征的形貌。换句话说，所述陶瓷的特征在于这样的事实，即一个或更多个形貌特征设置为与印制图案的特征处于固定的关系。举例来说，形貌特征可以设置为：与图案特征相一致，顺应图案特征，或者以预定距离与一形貌特征相间隔。特定的形貌特征和印制图案之间的一致性，使瓷砖形成较少的人工印象。
本发明特别令人感兴趣的在于组装，其中，相邻排的长方形瓷砖以偏移关系而呈现。当对着光线而观察的时候，因为不规则的表面将更加扩散地反射入射光，源自相邻偏移的有穹顶瓷砖的可能的高度差会表现得不那么明显。此外，观察者的注意力将被复杂的形貌特征所吸引。
根据本发明一种重要的优选实施方式，分布在整个瓷砖表面上或者基本上分布在整个瓷砖表面上的不规则的或者随机的形貌特征和与印制图案相应的结构特征相结合。光线的镜面反射的最佳抵制可以通过这种优选的实施方式来实现。优选地，不规则的或者随机的形貌特征定义了平均深度或高度，其小于与印制图案相应的结构化形貌特征的平均深度或高度。注意到这些特征的平均深度或高度可以使用与在表面粗糙度测量领域中所通常使用的技术相类似的、特别是与用于定义粗糙度轮廓的Ra值的技术相类似的技术来记录，即通过记录和计算与平均平面的绝对偏离的算术平均值。优选地，这样的不规则的或者随机的形貌特征定义的Ra值为至少10微米，但是优选更大，即约25微米或更大，或者甚至是约50微米或更大。
与印制图案相应的结构特征优选具有的平均深度或高度为至少100微米，或者更优选至少250微米。
优选地，所述形貌基本上形成为在瓷砖的大体上平坦的上表面中存在的多个凹陷。
优选地，所述印制图案和/或所述形貌基本上延伸于整个瓷砖表面。清楚的是，与印制图案相应的结构性形貌特征可以遍及瓷砖表面，而不覆盖瓷砖的整个表面，而如上所述的任选不规则的或者随机的特征优选覆盖瓷砖的整个表面。当模仿木材的时候，模仿结构形貌特征的木纹可根据所有可提供的印制木纹线来提供，而在印制木纹线之间，并不会提供这样的结构形貌特征。取而代之的是，在印制木纹线之间，可以提供如上所述的不规则的或随机的形貌特征。
优选地，所述印制图案表现为木纹或石纹，优选在瓷砖的整个表面上表现为仅一个一体式木板或石砖。
根据一种优选的实施方式，所述的印制图案是木纹，并且所述的结构特征为顺应木材图案纹理的纹路和/或顺应木纹纹理的多条相接续的线段。
所述结构特征可以在陶瓷基础层的表面中形成，并使它们通过釉层显现至瓷砖的上表面。然而，优选地，所述结构特征具有的深度使得它们基本上或者完全地位于所述陶瓷基础层的上方。这样的结构特征可被制成为更不粗糙的。
优选地，所述覆盖釉层至少包括设置在所述印制图案下方的颜色均匀的釉层，所述颜色优选为白色、米色或者灰色。这样的釉层可以隐藏陶瓷基础层表面中的缺陷。除了白色的釉色的使用，会减少在印制图案中获得目标颜色所需要的铺设油墨量。
优选地，所述覆盖釉层至少部分地由所谓的湿釉来获得。在最优选的实施方式中，所述的结构特征在陶瓷基础层的表面中形成，并且陶瓷基础层的结构化表面提供有湿铺釉层。由于在其自己的表面复制陶瓷基础层结构的能力，湿铺釉层是优选的。这样的湿釉层优选涉及至少是硅石或SiO2的水性悬浮液，优选地，用量高于20％干重的悬浮液，并且甚至更优选30至75％干重。优选地，悬浮液还包含助熔剂组分，用于降低釉的熔融温度。当然，并不排除的是，所述覆盖釉层至少部分由所谓的干釉获得。在这样的情况中，干釉优选由平均颗粒尺寸为500微米或更低的颗粒构成。优选地，平均颗粒尺寸为200至400微米。
根据一种特别的实施方式，所述覆盖釉层至少包括设置在所述印制图案上的透明釉层。在这种情况中，至少某些或者所有的所述结构特征可以形成于所述透明釉层中，其例如具有这样的深度，即它们基本上或者完全位于印刷层上方。
根据另一种特别的实施方式，其可以与如上的实施方式组合或者不与之组合，所述覆盖釉层具有或者经成型以具有不规则纹理，其作用为如上所述的分布于瓷砖表面上的不规则的或随机的形貌特征。
优选地，所述印制图案是以数字化方式印制的图案，并且优选至少有基色青色、绛红色、黄色和黑色形成。这样的印制图案可以使用与在EP 1 038 689中公开的相类似的装置、即单向喷墨打印机来施加，其中，每块瓷砖均单独地印刷，在装置的固定打印头下方每次通过一块瓷砖。
本发明最优选的实施方式涉及矩形和长方形的瓷砖，其中，覆盖釉层包括印刷木纹，纹路基本上在瓷砖的纵向方向上延伸。瓷砖表面中的结构特征顺应印制纹理的路径。在这些结构特征之间，不规则的或者随机的形貌可以布置在整个或者基本上整个瓷砖表面上。
优选地，本发明的瓷砖，并且特别是所述的覆盖釉层，具有根据ASTM C1027-99测定至少是等级2，但是优选为等级3或者更高的耐磨性能。
本发明还涉及包括根据本发明如上所述的多个瓷砖的瓷砖地板或者瓷砖包，其具有互不相同的印制图案和相应的结构特征。当印制图案以数字化方式实现时，其可以方便地更换为另一种图案，从而获得具有互不相同的印制图案的瓷砖。优选地，形貌也经调整以使得新的形貌的结构特征匹配新的印制图案。优选地，制造至少六种或者八种不同的瓷砖。在这种情况中，由这样的瓷砖组成的瓷砖地板将得益于具有令人信服的细微差别的自然外观。
本发明还涉及一种制造瓷砖的方法，其还可被用于制造本发明的瓷砖。因此，本发明涉及用于制造瓷砖的方法，其中，所述瓷砖具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层，并且其中，所述方法包括如下步骤：
-形成陶瓷基础层的步骤；
-在所述陶瓷基础层上提供釉层的步骤；
-在所述釉层上印制图案的步骤；
-烧结陶瓷基础层和具有印制图案的釉层的步骤；
其特征在于，所述方法还包括形成形貌的步骤，所述形貌具有与所述印制图案相应的结构特征。清楚的是，所获得的瓷砖优选示出本发明如上所述的瓷砖的特征。优选地，所述形貌基本上形成为在瓷砖的大致平坦的和/或不规则结构化的上表面中存在的多个凹陷。
所述形貌可以在制造瓷砖的过程中，在数个位置或者场合获得。根据本发明方法可付诸实施的非穷举的方式在下文列出。
根据第一种方式，所述形貌在所述烧结步骤之前和/或在与所述烧结步骤的同时形成于所述覆盖釉层的表面上。优选地，所述形貌通过结构化压制设备的方式获得，例如结构化辊或者结构化板。当在烧结过程中使用的时候，所述的压制设备优选由陶瓷材料构成，从而使得其可以承受烧结温度，所述温度优选达到至少1000摄氏度的最大值。当仅在烧结之前使用的时候，所述压制设备可以由金属或者塑料材料构成，例如热固性三聚氰胺基材料或者硅树脂基材料等。
优选地，每块瓷砖，或者有限数量的瓷砖，例如最大四块，使其自身的结构化压制设备与之相关联。为了达到可接受数量的不同的表面结构，它们中的每一个包括与印制图案相对应的特征，优选应当使用不同的结构化压制设备。优选地，具有至少六种或者八种不同表面纹路的瓷砖根据本发明方法的第一种方式获得。
根据第一种方式，瓷砖优选在所述形貌形成之前已经提供有所述的印制图案，从而使得印刷可以发生在仍然平坦的釉面上。在这种情况中，印制图案可以使用任何印刷技术来施加，例如使用辊，或者使用数字印刷机，例如使用喷墨印刷机。为了确保正确的表面纹路或者形貌被施加至每块瓷砖，从而获得相应的结构特征，本发明的方法优选包含检测印制图案的步骤，直接地抑或间接地。“直接地”是指实际的印刷被记录，例如使用照相机或者其它传感器，并被鉴别，从而使得合适的压制设备可经选择以与一块瓷砖或者有限数量的瓷砖相匹配。“间接地”是指瓷砖使用特征的检测而非印刷本身来鉴别，但是其与印制图案为一对一的关系，例如，被施加至瓷砖底部的标记。未被排除的是，印刷将仅在瓷砖的表面已经提供有形貌之后而被应用于所述瓷砖。在这种情况中优选的是，非接触式印刷工艺被用于实现印制图案，例如使用喷墨印刷机的工艺。作为一种替换形式，可以使用接触式印刷工艺，例如使用具有相对柔软的例如橡胶辊的辊式印刷机。为了确保正确的印制图案被施加至每个结构化的瓷砖，从而获得相应的结构特征，本发明的方法优选包含检测瓷砖表面结构的步骤，直接地抑或间接地，从而使得正确的印刷可被应用于每块瓷砖。“直接地”和“间接地”具有与如上所述类似的含义，但是现在是相对于表面结构来说，而不是印制图案。例如使用触觉型传感器或者光学扫描设备，表面结构的直接记录是可行的。
通过所述第一种方式施加的结构特征可以是在覆盖釉层的大致平面的和/或不规则结构化的上表面中的凹陷，和/或在所述上表面中的不同光泽度的区域。在不同光泽度的区域的情况中，这些优选还相应于印制图案的一部分，但是根据本发明的一种变化方式，它们是独立于印制图案的。
根据第二种方式，所述形貌在所述提供釉层的步骤之前形成于所述陶瓷基础层的表面上。优选地，所述形貌在形成所述陶瓷基础层的步骤期间获得。这样的陶瓷基础层可以从开始形成粉末材料(例如粘土)来形成，其经压制以形成所谓的砖坯，所述砖坯可被干燥和/或进行可能的烧结以形成所谓的素砖。在压制所述粉末材料的过程中，例如在各个压机中通过使用结构化基体，便利地获得所述瓷砖。所述结构化基体可以由金属或塑料材料构成，例如热固性三聚氰胺基材料或者硅树脂基材料等。
优选地，每块瓷砖，或者有限数量的瓷砖，例如最大四块，使其自身的结构化基体与之相关联。为了达到可接受数量的不同的表面纹路，它们中的每一个包含与印制图案相对应的特征，优选应当使用不同结构化的基体。优选地，具有至少六种或者八种不同表面纹路的瓷砖根据本发明方法的第二种方式获得。
通常的砖坯压机是相对小的，并且每次仅压制一个瓷砖或有限数量的瓷砖。不同的表面纹路能够在数个实践方式中实现，即便是使用如此小的压机。根据第一种方式，结构化基体可以在连续的压制之间优选以自动的方式进行变换。根据第二种方式，砖坯可以在两个或更多个压机中压制，每个压机包括不同地结构化的基体，并且随后以类似的方式进一步处理，即至少使用类似的印制图案印刷，从而使得它们可以混合组装在瓷砖地板中。根据第三种方式，使用多部分压机，从而使得数个砖坯可以在相同的压机中同时压制并结构化，每个压机具有与之相关联的压机元件或结构化基体。根据第四种方式，一个或更多个砖坯可以在多个压机中相继地压制，每个压机装备有不同地结构化的基体，从而使得所获得的形貌实际上为在连续的压制操作中所施加的结构的重叠。根据一个例子，可以运转四个压机，并且每个压机装备有不同地结构化的基体。每个砖坯在这些压机中的一个中压制，或者在这些压机中的两个中相继地压制。这样的操作将导致十种不同的表面结构。
清楚的是，根据实施本发明的第二种方式，印制图案被施加至瓷砖的已经结构化的上表面。为了确保正确的印制图案被施加至每个结构化的瓷砖，从而获得相应的结构特征，本发明的方法优选包括检测瓷砖表面结构的步骤，直接地抑或间接地，从而使得正确的印刷可被施加至每个瓷砖。如上所述，陶瓷基础层的结构化的上表面在开始印刷之前优选首先使用釉层进行处理。印刷的步骤优选通过喷墨印刷机的方式施加数字化图案，但是优选具有柔软的或者橡胶辊的辊式印刷机并未被排除。
根据第三种方式，某些形貌特征根据所述的第二种方式来形成，而另一些形貌特征根据所述的第一种方式来形成。优选地，更加粗糙的形貌特征根据所述的第二种方式来形成。例如，所述第二种方式可被用于使瓷砖形成削边，或者形成石材(例如板岩片状结构)的仿品，或者模拟木材的破旧部分或者刮除部分，而所述的第一种方式被用于形成石材表面不规则的仿品，或者木材的纹路结构。所述第一种方式还可被用于在瓷砖的表面上形成不同光泽度的区域，而所述第二种方式被用于在所述表面上形成凹陷。
总的来说，在本发明的方法中，优选使用连续烧结单元或者窑炉，其中，每个瓷砖行进优选20至45分钟，经过具有加热和/或冷却区域的隧道。当形貌或者形貌的一部分在烧结步骤期间施加的时候，根据如上所述的实施本发明方法的第一方式，压机设备可以是平坦的，并在瓷砖的表面上行进。在长方形瓷砖的情况中，所述瓷砖优选在纵向方向上行进经过所述窑炉。
注意到在喷墨打印机被用于获得所述印制图案的情况中，图案的改变优选涉及所要印刷的数据的变化。在使用辊式印刷机的情况中，图案的变化优选涉及不同的辊或者不同组的辊的使用，然而也可以涉及一个辊或一系列辊的编排，从而选择各个辊圆周上不同的印刷部分。注意到不同的辊或者辊组的使用可以通过在生产线中沿着印刷部分辊的位置替代或者更换各个辊来实施，或者通过对于在生产线中沿着印刷部分已经存在的各个辊加以致动或者解除致动来实施。所述的替代、更换、致动、解除致动可以手动地或者自动地执行。
还注意到印制图案优选以与预定的点呈固定关系而施加，从而使得印刷被施加至瓷砖的预定位置，例如距边缘或者角部固定的距离，其可以是零，并且印制图案优选与一边缘对齐，所述边缘在长方形瓷砖的情形下优选为纵向边缘。其可以通过检测即将到来的瓷砖而获得，并且使用这种检测来控制打印机。以与预定的点呈固定的关系施加印制图案对于在形貌中获得相应的结构特征是有利的。
无论哪一个首先进行，当瓷砖在印刷步骤和结构化步骤之间并未经历烧结操作时，对于形貌和印制图案之间的一致性来说是有利的。优选地，在这两个步骤之间，瓷砖并未经历高于500摄氏度的温度。优选地，在这两个步骤之间，不会将额外的热量施加至瓷砖，并且更优选地，瓷砖维持在相同的温度下，其优选为10摄氏度至80摄氏度，例如室温或者约18至23度。
为了更好地示出本发明的特征，在下文中，作为非限制性的例子，参考附图描述了数个优选方式的实施方式，其中：
图1示出的是根据本发明的瓷砖的俯视图；
图2以更大比例示出了根据图1中所示的线II-II的截面图；
图3和4是与图2类似的视图，示出其变化方式。
图1示出瓷砖1的一个例子，其模仿单件式木板。该瓷砖是矩形和长方形的，木纹基本上在瓷砖的纵向方向上延伸。
图2清楚地示出，瓷砖包括陶瓷基础层2和具有印制图案4的覆盖釉层3。所述瓷砖具有在其大致平坦的上表面中由凹陷5形成的形貌。多个凹陷5或者形貌的结构特征与印制图案4一致地呈现，在这种情况中存在于印制图案4更暗的区域。这些凹陷5顺应所印刷的木纹的纹路。
图2的凹陷根据如上所述的本发明方法的第一种方式而形成，其中，所述形貌在烧结之前形成于覆盖釉层中。如可由图2看出的那样，陶瓷基础层2的表面保持为平坦的，或者尽可能平坦的。
图3示出一个例子，其中，凹陷5根据如上所述的本发明方法的第二种方式而形成，其中，所述的形貌形成于陶瓷基础层2的表面中，并通过覆盖釉层3而被复制。
图4示出一个例子，其中，形貌部分地根据所述第一种方式而形成，即凹陷5A，并且部分地根据所述第二种方式而形成，即凹陷5B。
本发明并不以任何方式通过示例的方式以及所示的附图来描述的实施方式的形式来进行限定，然而，这样的瓷砖和制备方法可以以多种不同的形式和维度来实现，而不会背离如通过所附的权利要求来定义的本发明的范围。

Claims (15)

1.一种瓷砖，其具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层，其特征在于，所述瓷砖的表面包括形貌，所述形貌具有与所述印制图案相应的结构特征。
2.根据权利要求1所述的瓷砖，其特征在于，所述印制图案基本上在瓷砖的整个表面上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的瓷砖，其特征在于，所述印制图案表示为木纹或石纹，优选仅在瓷砖的整个表面上表示为一体式木板或石砖。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述印制图案是木纹，并且所述结构特征是顺应木纹纹理的纹路的线条、或者是具有顺应木纹纹理的多条相接续的线段。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述结构特征具有的深度使得它们完全位于所述陶瓷基础层的上方。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述覆盖釉层至少包括设置在所述印制图案的下方的颜色均匀的釉层。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述覆盖釉层至少包括设置在所述印制图案上方的透明釉层。
8.根据权利要求7所述的瓷砖，其特征在于，至少某些所述的结构特征在所述透明釉层中形成。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述印制图案是数字化印刷图案。
10.根据权利要求9所述的瓷砖，其特征在于，所述印制图案至少由基色青色、绛红色、黄色和黑色形成。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的瓷砖，其特征在于，所述形貌基本上形成为多个凹陷，所述多个凹陷存在于瓷砖的大致平坦的上表面中。
12.一种制造瓷砖的方法，其中，所述瓷砖具有陶瓷基础层和包括印制图案的覆盖釉层，并且其中，所述方法包括如下步骤：
-形成陶瓷基础层的步骤；
-在所述陶瓷基础层上提供釉层的步骤；
-在所述釉层上印刷图案的步骤；
-烧结陶瓷基础层和具有印制图案的釉层的步骤；
其特征在于，所述方法进一步包括形成形貌的步骤，所述形貌具有与所述印制图案相应的结构特征。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述形貌基本上形成为多个凹陷，所述多个凹陷存在于瓷砖的大致平坦的上表面中。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述形貌在所述烧结步骤之前和/或在所述烧结步骤的同时形成在所述覆盖釉层的表面上。
15.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述形貌在所述提供釉层的步骤之前形成在所述陶瓷基础层的表面上。
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