CN109180000B - 高温熔块釉粉料及其与耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法 - Google Patents

高温熔块釉粉料及其与耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高温熔块釉粉料及其与耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，该高温熔块釉粉料包括以下质量百分比的组份：二氧化硅46.0％‑65.0％；三氧化二铝16.0％‑25.0％；氧化镁1.0％‑2.0％；氧化钠0.5％‑4.0％；氧化钾1.0％‑5.0％；氧化锌12.0％‑28.0％；氧化锂0％‑7.0％；二氧化钛0％‑10.0％；以及，三氧化二锑0.1％‑3.0％。由本发明技术方案所述高温熔块釉粉料制备出的釉面具有良好的防滑性能、耐磨性能、防污性能和易清洁性能。

Description

高温熔块釉粉料及其与耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法
技术领域
本发明涉及釉料领域，特别涉及一种高温熔块釉粉料及其与耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法。
背景技术
自2014年起，我国每年因陶瓷砖地面过滑等原因而造成的滑倒伤害事件超过1000万起，其严重程度和经济损失仅次于交通事故。每年由于意外滑倒造成骨折、扭伤等住院数据的比例占全部的35％。陶瓷砖的表面耐磨防滑性越来越引起社会及消费者的关注，其耐磨防滑性的研究已成为陶瓷行业科技创新的主要课题之一。现有的磨防滑性陶瓷砖通过在陶瓷砖表面人为制造宏观凹凸不平的纹理，使其表面粗糙，从而提高防滑性能，但此类防滑陶瓷砖产品的美观性能、防污和易清洁性能欠佳。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种高温熔块釉粉料，旨在确保釉面的易清洁性能的同时提升其防滑性能。
为实现上述目的，本发明提出一种高温熔块釉粉料，包括以下质量百分比的组份：二氧化硅46.0％-65.0％；三氧化二铝16.0％-25.0％；氧化镁1.0％-2.0％；氧化钠0.5％-4.0％；氧化钾1.0％-5.0％；氧化锌12.0％-28.0％；氧化锂0％-7.0％；二氧化钛0％-10.0％；以及，三氧化二锑0.1％-3.0％。
可选地，所述高温熔块釉粉料包括以下质量百分比的组份：二氧化硅46.0％-49.8％；三氧化二铝21.0％-25.0％；氧化镁1.0％-1.5％；氧化钠0.5％-2.3％；氧化钾1.0％-3.0％；氧化锌14.0％-24.0％；氧化锂0.7％-7.0％；二氧化钛5％-10.0％；以及，三氧化二锑0.5％-3.0％。
可选地，所述高温熔块釉粉料包括以下质量百分比的组份：二氧化硅56.0％-59.0％；三氧化二铝16.0％-18.0％；氧化镁1.0％-1.8％；氧化钠3.6％-4.0％；氧化钾4.6％-5.0％；氧化锌12.0％-15.5％；氧化锂1.0％-4.5％；二氧化钛2.0％-5.0％；以及，三氧化二锑0.2％-2.5％。
本发明还提供一种高温熔块釉粉料的制备方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过40-100目筛，然后在1450℃-1650℃下加热90min-180min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过40-100目筛得到高温熔块釉粉料。
可选地，所述球磨为湿法球磨，所述球磨的固液比为3:(1.5-2.5)。
本发明还提供一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有50.0％-70.0％上述高温熔块釉粉料、1.5％-3.0％高岭土、0.6％-1.5％羧甲基纤维素、35.0％-45.0％水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，然后烧成，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；所述烧成的时长为110min-140min。
可选地，所述陶瓷坯体上釉浆的厚度为300μm-550μm。
可选地，所述烧成结束后进行窑冷，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖。
可选地，所述烧成在氧化气氛下进行。
可选地，在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1100℃-1200℃下保温70min-90min。
本发明技术方案提供的高温熔块釉粉料制备出的釉面具有良好的防污性能、易清洁性能和防滑性能，采用所述高温熔块釉粉料制成的地面釉层，其良好的防滑性能可以减小行人滑倒的概率，具有使用的安全性能高的优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种高温熔块釉粉料，由所述高温熔块釉粉料制备出的釉面具有良好的防滑性能、耐磨性能、防污性能和易清洁性能。
在本发明实施例中，该高温熔块釉粉料，包括以下质量百分比的组份：二氧化硅46.0％-65.0％；三氧化二铝16.0％-25.0％；氧化镁1.0％-2.0％；氧化钠0.5％-4.0％；氧化钾1.0％-5.0％；氧化锌12.0％-28.0％；氧化锂0％-7.0％；二氧化钛0％-10.0％；以及，三氧化二锑0.1％-3.0％。
由所述高温熔块釉粉料制成的釉面的表面会形成微米级或纳米级的凸起，所述凸起能够增大釉面的摩擦系数，增强釉面的防滑性能；当该釉面上具有水或油污时，行人的鞋底或交底能够将水或油污挤出并与所述凸起接触，使得行人与釉面依旧能够产生较大的摩擦力，达到防滑效果，因此由所述高温熔块釉粉料制成的釉面能够在湿水和油性状态下有较高的防滑性能；另一方面，由于凸起的尺寸小，不易藏纳污渍，因此釉面依旧具有良好的易清洁性能；该釉面表层具有较多析出的晶体，该晶体具有良好的机械性能，且不易粘黏污渍，能有效增强釉面的耐磨性和防污性能。
可选地，所述高温熔块釉粉料包括以下质量百分比的组份：二氧化硅46.0％-49.8％；三氧化二铝21.0％-25.0％；氧化镁1.0％-1.5％；氧化钠0.5％-2.3％；氧化钾1.0％-3.0％；氧化锌14.0％-24.0％；氧化锂0.7％-7.0％；二氧化钛5％-10.0％；以及，三氧化二锑0.5％-3.0％。
可选地，所述高温熔块釉粉料包括以下质量百分比的组份：二氧化硅56.0％-59.0％；三氧化二铝16.0％-18.0％；氧化镁1.0％-1.8％；氧化钠3.6％-4.0％；氧化钾4.6％-5.0％；氧化锌12.0％-15.5％；氧化锂1.0％-4.5％；二氧化钛2.0％-5.0％；以及，三氧化二锑0.2％-2.5％。
本发明技术方案提供的高温熔块釉粉料的制备方法，具有制备效率高的优点，且制备出的高温熔块釉粉料具有均匀性好的特点。
在本发明实施例中，该高温熔块釉粉料的制备方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过40-100目筛，然后在1450℃-1650℃下加热90min-180min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过40-100目筛得到高温熔块釉粉料；混合釉料过筛避免混合釉料中过大的颗粒在加热过程中熔融不充分，能够有效提升混合釉料的加热效果，同时混合釉料粒径较小，有利于提升加热的效率。
具体地，所述球磨为湿法球磨，所述球磨的固液比为3:(1.5-2.5)；湿法球磨能够有效增强混合釉料粉碎的效果。
本发明技术方案提供的耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法
耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有50.0％-70.0％上述高温熔块釉粉料、1.5％-3.0％高岭土、0.6％-1.5％羧甲基纤维素、35.0％-45.0％水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，然后烧成，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；所述烧成的时长为110min-140min，所述烧成的过程中包括升温过程和保温过程，所述烧成的时长包括升温过程的时长和所述保温过程的时长。所述高岭土和所述羧甲基纤维素的加入能够使得所述高温熔块釉粉料在水中形成更加稳定的悬浊液，使得高温熔块釉粉料布施在所述陶瓷坯体上不发生沉降，有利于釉面稳定形成。
所述陶瓷坯体上釉浆的厚度为300μm-550μm，釉浆过薄时，釉浆形成的釉面玻璃相少，粒子难以移动，釉面易产生针孔和缺陷，晶粒稀而少；釉浆太厚时，高温下熔体流动性增加，易产生流釉现象，釉层厚度不均，晶粒难以形成。
所述烧成结束后进行窑冷，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖。
所述烧成在氧化气氛下进行。
所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1100℃-1200℃下保温70min-90min，该保温过程可以控制釉浆的晶体的晶核长大速率，以便得到符合要求的晶粒尺寸，从而增强釉面摩擦性能及釉层力学性能。
在本发明实施例中所述陶瓷坯体与釉浆接触的面设有印花层。
下面将结合具体实施例，详细说明本发明的具体实施方式：
实施例1：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅51.0份；三氧化二铝20.0份；氧化镁1.1份；氧化钠2.3份；氧化钾1.5份；氧化锌15.0份；氧化锂2.6份；二氧化钛5.7份；三氧化二锑0.8份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过60目筛，然后在1600℃下加热120min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过60目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有60份上述高温熔块釉粉料、2份高岭土、1份羧甲基纤维素、37份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为500μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1200℃下保温80min。所述烧成的时长为120min。
实施例2：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅46.0份；三氧化二铝21.0份；氧化镁1.5份；氧化钠1.1份；氧化钾2.7份；氧化锌17.0份；氧化锂1.8份；二氧化钛7.9份；三氧化二锑1.0份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过40目筛，然后在1650℃下加热90min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过40目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有50份上述高温熔块釉粉料、3份高岭土、0.6份羧甲基纤维素、46.4份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为300μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1150℃下保温80min。所述烧成的时长为130min。
实施例3：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅47.0份；三氧化二铝20.0份；氧化镁1.0份；氧化钠0.7份；氧化钾2.6份；氧化锌21.0份；氧化锂0.7份；二氧化钛5.5份；三氧化二锑1.5份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过100目筛，然后在1450℃下加热180min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过100目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有70份上述高温熔块釉粉料、1.5份高岭土、1.5份羧甲基纤维素、27份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为550μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1120℃下保温90min。所述烧成的时长为140min。
实施例4：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅57.5份；三氧化二铝16.5份；氧化镁1.8份；氧化钠3.6份；氧化钾4.9份；氧化锌12.0份；氧化锂1.1份；二氧化钛2.3份；三氧化二锑0.3份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过60目筛，然后在1600℃下加热120min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过60目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有60份上述高温熔块釉粉料、2份高岭土、1份羧甲基纤维素、37份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为400μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1120℃下保温80min。所述烧成的时长为120min。
实施例5：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅51.5份；三氧化二铝21.0份；氧化镁1.0份；氧化钠3.4份；氧化钾2.1份；氧化锌13.8份；氧化锂3.8份；二氧化钛2.0份；三氧化二锑1.4份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过60目筛，然后在1500℃下加热120min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过60目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有60份上述高温熔块釉粉料、2份高岭土、1份羧甲基纤维素、37份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为500μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1120℃下保温80min。所述烧成的时长为120min。
实施例6：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅61.0份；三氧化二铝16.0份；氧化镁1.0份；氧化钠3.5份；氧化钾1.0份；氧化锌12.2份；氧化锂2.6份；二氧化钛0.3份；三氧化二锑2.4份。
制备该高温熔块釉粉料的方法包括以下步骤：
将上述高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过60目筛，然后在1550℃下加热120min，加热结束后放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨，并过60目筛得到高温熔块釉粉料。
一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，包括以下步骤：
将含有60份上述高温熔块釉粉料、2份高岭土、1份羧甲基纤维素、37份水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，釉浆的厚度为500μm，然后在氧化气氛下烧成，最后进行窑冷得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1200℃下保温80min。所述烧成的时长为130min。
对比例1：
所述对比例1与所述实施例1的不同之处在于：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：二氧化硅51份；三氧化二铝20份；氧化镁1.1份；氧化钠2.3份；氧化钾1.5份；氧化锌15份；二氧化钛5.7份；三氧化二锑0.8份。
对比例2：
所述对比例2与所述实施例1的不同之处在于：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：二氧化硅51份；三氧化二铝20份；氧化镁1.1份；氧化钠2.3份；氧化钾1.5份；氧化锌15份；氧化锂2.6份；三氧化二锑0.8份。
对比例3：
所述对比例3与所述实施例1的不同之处在于：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：二氧化硅51.0份；三氧化二铝20.0份；氧化镁1.1份；氧化钠2.3份；氧化钾1.5份；氧化锌8.0份；氧化锂2.6份；二氧化钛5.7份；三氧化二锑0.8份。
对比例4：
所述对比例4与所述实施例1的不同之处在于：
一种高温熔块釉粉料，包括以下重量份数的组份：
二氧化硅51.0份；三氧化二铝20.0份；氧化镁1.1份；氧化钠2.3份；氧化钾1.5份；氧化锌3.0份；氧化锂2.6份；二氧化钛5.7份；三氧化二锑0.8份。
为了验证本发明耐磨防滑陶瓷釉面砖的防滑性能，对上述六个实施例，以及四个对比例中的耐磨防滑陶瓷釉面砖的摩擦系数进行测试。摩擦系数的测定:使物体克服摩擦力作用产生滑动或有滑动趋势时作用于物体上的切向力和垂直方向上力的比值，具体参照GB/T4100–2015。
测试结果如下表所示：
表1
Figure BDA0001860713850000091
由对比例1与实施例1的摩擦系数对比可知，氧化锂的加入能够有效增强耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数；氧化锂能够提升釉浆中各组分在熔融状态下的溶解度，使得釉浆形成的釉面的成分更加均一，有利于釉面凸起分布更加均匀，从而增强耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数。
由对比例2与实施例1的摩擦系数对比可知，二氧化钛的加入能够有效增强耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数；二氧化钛作为晶核，控制着晶体数量，对釉面的凸起的形成具有影响力，二氧化钛的加入能够有效提升凸起的形成，从而增强耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数。
由对比例3、对比例4和实施例1的摩擦系数对比可知，当氧化锌的含量过小时，耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数降低；氧化锌与所述三氧化二铝能够以锌尖晶石的形态析出，从而形成凸起，有利于提升耐磨防滑陶瓷釉面砖的摩擦系数，当氧化锌的含量过小时，釉面形成凸起的量少，使得耐磨防滑陶瓷釉面砖的干摩擦系数和湿摩擦系数均下降。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高温熔块釉粉料，其特征在于，由以下质量百分比的组份组成：
二氧化硅46.0%-49.8%；
三氧化二铝21.0%-25.0%；
氧化镁1.0%-1.5%；
氧化钠0.5%-2.3%；
氧化钾1.0%-3.0%；
氧化锌14.0%-24.0%；
氧化锂0.7%-7.0%；
二氧化钛5%-10.0%；以及，
三氧化二锑0.5%-3.0%；
由所述高温熔块釉粉料制成的釉面的表面形成微米级或纳米级的凸起，所述凸起增大釉面的摩擦系数，所述凸起由所述氧化锌与所述三氧化二铝以锌尖晶石的形态析出而形成。
2.如权利要求1所述的高温熔块釉粉料，其特征在于，所述高温熔块釉粉料由以下质量百分比的组份组成：
二氧化硅56.0%-59.0%；
三氧化二铝16.0%-18.0%；
氧化镁1.0%-1.8%；
氧化钠3.6%-4.0%；
氧化钾4.6%-5.0%；
氧化锌12.0%-15.5%；
氧化锂1.0%-4.5%；
二氧化钛2.0%-5.0%；以及，
三氧化二锑0.2%-2.5%。
3.一种高温熔块釉粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将如权利要求1至2任一项所述的高温熔块釉粉料包含的各种配比的组份加入球磨罐中，然后球磨得到混合釉料；
将所述混合釉料过40-100目筛，然后在1450℃-1650℃下加热90min-180min，加热结束后立刻放入水中，再将固体加入球磨罐中球磨并过40-100目筛得到高温熔块釉粉料。
4.如权利要求3所述的高温熔块釉粉料的制备方法，其特征在于，所述球磨为湿法球磨，所述球磨的固液比为3:（1.5-2.5）。
5.一种耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有50.0%-70.0%如权利要求1至2任一项所述的高温熔块釉粉料、1.5%-3.0%高岭土、0.6%-1.5%羧甲基纤维素、35.0%-45.0%水的混合浆料加入球磨机中球磨得到釉浆；其中，所述高温熔块釉粉料、所述高岭土、所述羧甲基纤维素和所述水的含量之和为100%；
将所述釉浆布施在陶瓷坯体上，然后烧成，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖；所述烧成的时长为110min-140min。
6.如权利要求5所述的耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，所述陶瓷坯体上釉浆的厚度为300μm -550μm。
7.如权利要求5所述的耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，所述烧成结束后进行窑冷，得到耐磨防滑陶瓷釉面砖。
8.如权利要求5所述的耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，所述烧成在氧化气氛下进行。
9.如权利要求5至8任一项所述的耐磨防滑陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，在所述烧成的过程中，布施所述釉浆的陶瓷坯体在1100℃-1200℃下保温70min-90min。
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