CN110282876A - 彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法。所述彩色干粒熔块由透明干粒熔块与色料混合而得，其中所述透明干粒熔块的软化温度在1020℃～1160℃，所述透明干粒熔块的颗粒级配为：60～80目：5%～7%，80～100目：48%～52%，100～120目：24%～28%，120～250目：12%～14%，250目以上：<3%。根据本发明，用于制备彩色干粒熔块的透明干粒熔块具有上述熔点，可以避免彩色干粒毛孔的产生，且所述透明干粒熔块具有上述颗粒级配，在此颗粒级配的搭配下使彩色干粒熔块在高温熔化时能更加地平整，使装饰效果更加地细腻。

Description

彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域，特别涉及一种干粒釉陶瓷砖。
背景技术
随着人们消费水平的提高，干粒釉产品已经逐步走进市场，目前干粒釉成为了陶瓷行业生产研发的热点新产品，以该类工艺所生产的产品其图案质感层次丰富，并具有亚光、耐磨、防滑、抗污的效果。
目前市场主要还是以透明凹凸干粒类产品为主，大多数仅应用在仿古砖上。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种彩色干粒熔块、彩色干粒熔块装饰陶瓷砖及其制备方法。
第一方面，本发明提供一种彩色干粒熔块，所述彩色干粒熔块由透明干粒熔块与色料混合而得，其中所述透明干粒熔块的软化温度在1020℃～1160℃，所述透明干粒熔块的颗粒级配为：60～80目：5%～7%，80～100目：48%～52%，100～120目：24%～28%，120～250目：12%～14%，250目以上：<3%。
根据本发明，用于制备彩色干粒熔块的透明干粒熔块具有上述熔点，可以避免彩色干粒毛孔的产生，且所述透明干粒熔块具有上述颗粒级配，在此颗粒级配的搭配下使彩色干粒熔块在高温熔化时能更加地平整，使装饰效果更加地细腻。
较佳地，所述透明干粒熔块的化学组成为：按质量百分比，烧失（IL）：0.70～1.50%；SiO2：50.00～52.00%；Al2O3：11.00～13.00%；Fe2O3：1.40～1.80%；TiO2：0.10～0.20%；CaO：12.00～15.00%；MgO：0.20～0.30%；K2O：2.00～3.50%；Na2O：3.50～4.70%；ZrO2：11.00～12.00%；ZnO：2.50～3.50%。
较佳地，所述透明干粒熔块的化学组成为：按质量百分比，烧失（IL）：1.32%；SiO2：50.10%；Al2O3：12.31%；Fe2O3：1.65%；TiO2：0.16%；CaO：13.82%；MgO：0.28%；K2O：2.05%；Na2O：4.15%；ZrO2：11.05%；ZnO：3.11%。
较佳地，所述色料选黑色、镨黄、桔红、丁香紫、果绿中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种彩色干粒熔块装饰陶瓷砖，其由下而上包括：坯体、面釉层、喷墨打印图案层、以及彩色干粒层，所述彩色干粒层由上述任一种彩色干粒熔块形成。
根据本发明，可以避免彩色干粒毛孔的产生，且使彩色干粒熔块在高温熔化时能更加地平整，使装饰效果更加地细腻。本发明不仅改变透明凹凸类干粒产品的单一性，同时实现色彩与有色干粒的完美结合，呈现色彩浮雕的立体效果。
较佳地，在所述喷墨打印图案层和所述彩色干粒层之间还具有保护釉层。
第三方面，本发明提供上述任一种彩色干粒熔块装饰陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）在坯体上依次施面釉、喷墨打印图案；
（2）在步骤（1）所得的砖坯表面的一定位置处施胶水然后布施上述任一种彩色干粒熔块，并去除多余的彩色干粒熔块；
（3）将步骤（2）所得的砖坯烧成。
本发明通过将彩色干粒与定位胶水相结合实现设计图案色彩的多样化，丰富产品的种类，不仅改变透明凹凸类干粒产品的单一性，同时实现色彩与有色干粒的完美结合，呈现色彩浮雕的立体效果。
较佳地，在步骤（1）和步骤（2）之间还包括施保护釉。
较佳地，所述彩色干粒的施加量为600～800g/m2，有效厚度为0.3～0.4mm。
较佳地，烧成周期为90～95min，最高烧成温度范围为1187～1193℃。
附图说明
图1为本发明一实施方式的彩色干粒熔块装饰陶瓷砖的局部图。
图2为对比例1的毛孔效果图。
图3为对比例2的毛孔效果图。
图4为实施例1的毛孔效果图。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。以下各百分含量如无特别说明均指质量百分含量。本文中，干粒有时亦称为熔块、干粒釉、干粒熔块、熔块干粒、熔块干粒釉等。
本发明一实施方式的彩色干粒熔块由透明干粒熔块与色料混合而得。
透明干粒熔块可以是将原料混合熔制水淬后得到透明玻璃体，再将该透明玻璃体破碎成所需要颗粒级配的细小颗粒熔块。熔制可在熔块炉内进行，熔块炉内的温度范围可为(1400 ±10) ℃。
由于一般彩色干粒容易产生毛孔，因此本发明一些实施方式中透明干粒熔块其软化温度在1020℃～1160℃，这样可以避免彩色干粒产生毛孔。在现在的辊道窑快速烧成周期中，对于坯体的烧结温度大多在1200℃～1300℃间，而当烧成温度在730℃～1020℃时，正是有机物、碳素以及硫化物的氧化阶段和碳酸盐发生分解阶段，此时坯体排出的气体是最多的，因此透明熔块干粒的软化温度在此范围内坯体排出的气体能有效地上浮到熔融液上方，有效减少了釉层中气体的存在。
一些实施方式中，透明干粒熔块的化学组成为：按质量百分比，烧失（IL）：0.70～1.50%；SiO2：50.00～52.00%；Al2O3：11.00～13.00%；Fe2O3：1.40～1.80%；TiO2：0.10～0.20%；CaO：12.00～15.00%；MgO：0.20～0.30%；K2O：2.00～3.50%；Na2O：3.50～4.70%；ZrO2：11.00～12.00%；ZnO：2.50～3.50%。采用该化学组成时，可使透明干粒熔块的熔点为1020℃～1160℃。而且该透明干粒熔块中不含有Li2O成分。极少的Li2O存在都会大幅度降低熔块的熔融温度，易造成毛孔不能及时排除，而被包裹在熔融液当中，经抛光后釉面会有许多的针孔。另外，该化学组成中，K2O、Na2O的含量较大，有助于提高在高温熔融的粘度；而且，该化学组成中，不含有MnO2。如果含有较多的MnO2，不仅降温很厉害，而且易出现析晶现象，存在大量的MgO不仅会使釉层易出现乳浊现象，而且MgO在达到4%后提高了釉料本身的烧成温度，都不利于釉层的透明度。
干粒的粗细会对釉层内气泡存在一定的影响，因此本发明一些实施方式中透明干粒熔块的颗粒级配如下：60～80目：5%～7%，80～100目：48%～52%，100～120目：24%～28%，120～250目：12%～14%，250目以上：<3%。在此颗粒级配的搭配下使干粒熔块在高温熔化时能更加地平整，使装饰效果更加地细腻。
可以根据选定设计图案需要装饰的色彩部分，挑选合适稳定的色料与所制的透明熔块相混合。色料例如可选自镨黄、桔红、丁香紫、果绿等。
在此公开的彩色干粒熔块可用于制备彩色干粒熔块装饰陶瓷砖。一实施方式中，彩色干粒熔块装饰陶瓷砖由下而上依次包括：坯体层、釉面层、喷墨打印层、彩色干粒层。该彩色干粒层由本公开的彩色干粒熔块形成。
坯体层的厚度可为10～12mm。釉面层的厚度可为0.08～0.10mm。喷墨打印层具有纹理效果或色彩图案。
喷墨打印层和彩色干粒层之间还可以具有保护釉层。保护釉层可为该领域透明釉，厚度可为0.05～0.80mm。
彩色干粒层形成图案，呈现色彩浮雕的立体效果，与喷墨打印图案相互配合，使装饰效果更为丰富、细腻、立体。本发明中主要针对设计图案中的个别色彩部分进行装饰，其生产工艺简单，仅对个别色彩进行装饰使得版面色彩突出的同时也不会使得整个版面显得很突兀。
彩色干粒层的布撒干粒量可为600～800g/m2，有效厚度可为0.3～0.4mm。
以下，示例性说明本发明一实施方式的干粒陶瓷砖的制备方法。
首先，制备坯体。坯体可由普通陶瓷基料压制而得。
然后，可将坯体干燥，例如在干燥窑中干燥。干燥时间可为1～1.5h，干燥坯水分控制在0.5%以内。
然后，在坯体上施面釉。面釉釉料没有特别限定，可以采用本领域公知的面釉釉料。施面釉方式可为喷釉等。面釉比重可为1.42～1.46，施釉量可为400～600g/m2。采用这样的施面釉工艺可以防止在喷墨打印工艺中出现的排墨现象，不仅有助于喷墨打印的发色效果，还能有效地减少针孔的产生。
在面釉层上喷墨打印图案。可以采用数码喷墨打印机打印。使用的陶瓷墨水可有蓝色、棕色、桔黄色、柠檬黄、黑色、红色等。
可选实施方式中，在喷墨打印后，再施保护釉，保护釉可使彩色干粒在熔融时具有更好的粘度与流动性，从而可以防止彩色干粒出现缩釉现象。施保护釉方式可为喷釉等。保护釉比重可为1.20～1.22，施釉量可为250～300g/m2。采用这样的施保护釉工艺既可以不影响彩色干粒的发色效果，也能有效地提高釉面的防污能力。
然后，在喷墨打印后的坯体表面定位布施胶水。布施胶水的位置是根据设计图案需要装饰的色彩部分（即需要布施彩色干粒的位置）。可采用数码胶水机来定位布施胶水。一些实施方式中，通过处理所需要的设计图案，将设计图案中的纹理、曲线经过路线的方式提取，制成与设计图案相对应的设计矢量文件，经处理好的设计文件上传到数码胶水机中，在砖坯经过喷墨打印后，进入到数码胶水机的位置，数码胶水机将按照处理好的设计图案喷洒图案胶水，胶水覆盖的位置与前道工序喷墨打印中设计图案相对应的纹理、曲线相一致。
胶水的材质没有特别限定，可以是本领域公知的胶水。胶水量可为35～60g/m2，胶水量在该范围内，可以很有效的粘住所需的干粒量，同时又可以较快干燥坯体。
定位布施胶水后，在坯体表面布撒彩色干粒熔块。
彩色干粒熔块的布施方法可为数码干粒机布干粒和/或皮带式布料机布干粒，可用震动筛网分散。
彩色干粒熔块的施加量可为600～800g/m2，采用这样的施加量，可使彩色干粒熔块的有效干粒层厚度为0.3～0.4mm。“有效干粒层厚度”是指在烧制后所形成釉层的厚度。通过形成这样的有效干粒层厚度，在无需抛光工艺下即可获得自然面效果的产品，彩色干粒覆盖的位置也不显得十分突兀，层次感过渡比较自然。
然后，去除多余的彩色干粒熔块，实现仅在设计图案对应的色彩部分进行装饰的效果。去除方式可为吹走或抽走等。例如可以利用回收抽风机抽走多余的彩色干粒熔块。
然后可将所得砖坯干燥，例如采用电窑干燥。干燥窑温度控制在80℃～100℃，干燥后水分控制在0.5%以内。
然后进行烧成，例如辊道窑低温快烧。烧成周期可为90～95min，最高烧成温度范围可为1187～1193℃。
图1示出本发明一实施方式的彩色干粒熔块装饰陶瓷砖的局部放大有色干粒装饰效果。可以看出，在红色部分（鸟的身体部分）即为红色熔块所装饰的地方，其釉面效果颜色比较突出，红色熔块搭配这样合理的设计图案，使得设计图案装饰部位整体釉面效果质感比较细腻，更能凸显了设计的立体感，使其更具有观赏价值，也更加容易吸引观看者的注意力。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
1. 普通陶瓷基料压制砖坯。
2. 干燥窑干燥，干燥时间1h，干燥坯水分控制在0.5%以内。
3. 喷面釉，面釉化学组成：按质量百分比，烧失：8.33%；SiO2：45.14%；Al2O3：14.80%；Fe2O3：0.21%；BaO：9.04%；CaO：9.25%；MgO：3.50%；K2O：4.05%；Na2O：2.05%；P2O5：0.34%；ZnO：3.29%，面釉比重1.44，施釉量500g/m2。
4. 喷墨打印图案，采用数码喷墨打印机（购自福禄公司）打印。
5. 喷入保护釉，保护釉化学组成：按质量百分比，烧失：7.25%；SiO2：48.72%；Al2O3：22.30%；Fe2O3：0.12%；TiO2：0.14%；CaO：10.05%；MgO：1.70%；K2O：0.21%；Na2O：2.83%；ZrO2：0.05%；ZnO：6.42%；SO3：0.13%；P2O5：0.08%，比重1.21，施釉量280g/m2。
6. 数码胶水机（购自佛山西蒂贝恩特陶瓷技术有限公司）喷撒定位胶水，胶水购自意达加精密陶瓷科技公司，胶水量45g/m2。
7. 布撒彩色干粒釉。彩色干粒釉通过如下方法制备：按质量百分比，原料配方为：石英粉34%、石灰石3%、白云石19%、钠长石粉8%、钾长石粉3%、锆英粉29%、氧化锌3.5%、硝酸钾0.24%、硝酸钠0.26%，将原料按配方准确称料，混合搅拌均匀，在熔块炉内熔制，熔块炉内的温度范围为(1400 ±10) ℃，熔制完成后经过水淬成透明的玻璃体，再对该透明的玻璃体进行破碎、过筛获得透明熔块，然后将透明熔块与桔红色色料混合，得到彩色干粒釉。桔红色色料化学组成按质量百分比：IL（烧失）：0.62%；SiO2：13.70%；Al2O3：29.10%；Fe2O3：9.82%；TiO2：36.10%；Sb2O3：5.80%；Cr2O3：2.75%；K2O：0.16%；Na2O：0.77%；V2O5：0.32%；ZrO2：0.45%；As2O3：0.26%；Nb2O5：0.15%；其透明熔块化学组成按质量百分比：烧失（IL）：1.32%；SiO2：50.10%；Al2O3：12.31%；Fe2O3：1.65%；TiO2：0.16%；CaO：13.82%；MgO：0.28%；K2O：2.05%；Na2O：4.15%；ZrO2：11.05%；ZnO：3.11%。透明熔块的软化温度为1079℃。透明熔块颗粒级配如下：60～80目：7%，80～100目：51%，100～120目：26%，120～250目：14%，250目以上：2%。
布撒的彩色干粒釉釉量700g/m2，其有效厚度为0.35mm，利用回收抽风机抽走多余的干粒熔块，实现仅在设计图案对应的色彩部分进行装饰的效果。
8. 干燥，采用电窑干燥，干燥窑温度控制在90℃，干燥后水分控制在0.5%以内、
9. 辊道窑低温快烧，烧成周期93min，最高烧成温度：1187℃。
实施例2
与实施例1不同之处在于，混入果绿色色料的化学组成按质量百分比：IL（烧失）：1.65%；F：0.68%；SiO2：52.20%；Al2O3：1.11%；ZrO2：39.70%；Fe2O3：0.12%；Pr6O11：1.48%；HfO2：0.65%；Y2O3：0.12%；K2O：0.45%；Na2O：0.32%；V2O5：0.73%；Cl：0.47%；MoO3：0.32%。
其透明熔块化学组成按质量百分比：烧失（IL）：0.72%；SiO2：50.86%；Al2O3：12.11%；Fe2O3：1.65%；TiO2：0.16%；CaO：13.31%；MgO：0.24%；K2O：2.05%；Na2O：4.24%；ZrO2：11.55%；ZnO：3.11%。透明熔块的软化温度为1083℃。透明熔块颗粒级配如下：60～80目：6%，80～100目：52%，100～120目：27%，120～250目：14%，250目以上：1%。
布撒的彩色干粒釉釉量600g/m2，其有效厚度为0.3mm。
烧成周期90min，最高烧成温度：1193℃。
实施例3
与实施例1不同之处在于，混入丁香紫色色料的化学组成按质量百分比：IL（烧失）：0.50%；F：3.68%；SiO2：17.94%；Al2O3：1.98%；SnO2：69.42%；Fe2O3：0.14%；CaO ：1.12%；PbO：2.01%；CeO2：1.06%；Cr2O3：0.92%；K2O：0.22%；Ln2O3：0.39%；CoO：0.28%；CdO：0.12%；ZnO：0.22%。
其透明熔块化学组成按质量百分比：烧失（IL）：1.50%；SiO2：51.06%；Al2O3：12.71%；Fe2O3：1.45%；TiO2：0.16%；CaO：12.49%；MgO：0.25%；K2O：2.35%；Na2O：4.56%；ZrO2：11.67%；ZnO：1.80%。透明熔块的软化温度为1097℃。透明熔块颗粒级配如下：60～80目：7%，80～100目：52%，100～120目：26%，120～250目：14%，250目以上：1%。
布撒的彩色干粒釉釉量800g/m2，其有效厚度为0.4mm。
烧成周期95min，最高烧成温度：1187℃。
对比例1
与实施例1不同之处在于，透明干粒熔块的化学组成为：烧失（IL）：1.63%；SiO2：61.90%；Al2O3：11.12%；Fe2O3：0.75%；TiO2：0.19%；CaO：9.45%；MgO：1.02%；K2O：5.25%；Na2O：2.05%；ZrO2：0.27%；ZnO：6.37%。透明熔块的软化温度为987℃。
所得的干粒陶瓷砖中彩色干粒产生毛孔如图2。
对比例2
与实施例1不同之处在于，透明干粒熔块的颗粒级配为：60～80目：11%，80～100目：9%，100～120目：14%，120～250目：58%，250目以上：8%。
所得的干粒陶瓷砖中彩色干粒层产生气泡如图3。其中图4是本发明实施例1的毛孔效果图，可以看出基本无毛孔。其3幅毛孔效果图均在相同黑色灰度下打印，状态均为放大150倍后的效果图。

Claims (10)

1.一种彩色干粒熔块，其特征在于，所述彩色干粒熔块由透明干粒熔块与色料混合而得，其中所述透明干粒熔块的软化温度在1020℃～1160℃，所述透明干粒熔块的颗粒级配为：60～80目：5%～7%，80～100目：48%～52%，100～120目：24%～28%，120～250目：12%～14%，250目以上：<3%。
2.根据权利要求1所述的彩色干粒熔块，其特征在于，所述透明干粒熔块的化学组成为：按质量百分比，烧失：0.70～1.50%；SiO2：50.00～52.00%；Al2O3：11.00～13.00%；Fe2O3：1.40～1.80%；TiO2：0.10～0.20%；CaO：12.00～15.00%；MgO：0.20～0.30%；K2O：2.00～3.50%；Na2O：3.50～4.70%；ZrO2：11.00～12.00%；ZnO：2.50～3.50%。
3.根据权利要求2所述的彩色干粒熔块，其特征在于，所述透明干粒熔块的化学组成为：按质量百分比，烧失：1.32%；SiO2：50.10%；Al2O3：12.31%；Fe2O3：1.65%；TiO2：0.16%；CaO：13.82%；MgO：0.28%；K2O：2.05%；Na2O：4.15%；ZrO2：11.05%；ZnO：3.11%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的彩色干粒熔块，其特征在于，所述色料选自黑色、镨黄、桔红、丁香紫、果绿中的至少一种。
5.一种彩色干粒熔块装饰陶瓷砖，其特征在于，由下而上包括：坯体、面釉层、喷墨打印图案层、以及彩色干粒层，所述彩色干粒层由权利要求1至4中任一项所述的彩色干粒熔块形成。
6.根据权利要求5所述的彩色干粒熔块装饰陶瓷砖，其特征在于，在所述喷墨打印图案层和所述彩色干粒层之间还具有保护釉层。
7.一种权利要求5或6所述的彩色干粒熔块装饰陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在坯体上依次施面釉、喷墨打印图案；
（2）在步骤（1）所得的砖坯表面的一定位置处施胶水，然后布施权利要求1至4中任一项所述的彩色干粒熔块，并去除多余的彩色干粒熔块；
（3）将步骤（2）所得的砖坯烧成。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）和步骤（2）之间还包括施保护釉。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述彩色干粒的施加量为600～800g/m2，有效厚度为0.3～0.4mm。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，烧成周期为90～95min，最高烧成温度范围为1187～1193℃。
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