CN112500196B - 一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在坯体表面施面釉并喷墨打印图案；在喷墨打印图案后的坯体表面施干粒釉；所述干粒釉以重量份数计，包括透明干粒釉粉45～65份和宝石边角料10～20份；最后烧成以形成具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。本发明通过使用彩色宝石边角料来实现立体宝石颗粒感釉面效果，加入的彩色宝石边角料和透明釉的融合性较好，不会出现气孔等缺陷，而且在烧成过程能够稳定存在且不会发生颜色扩散，同时对窑炉的烧成工艺不会产生影响或者影响较小。

Description

一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑陶瓷领域，尤其涉及一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
建筑陶瓷砖作为一种性能优异的装饰材料而被广泛运用于家居装饰中。喷墨打印技术赋予了陶瓷色彩，但是，喷墨打印技术的广泛运用也导致陶瓷产品的同质化日益严重，很难出现个性化产品。另外，喷墨打印的图案装饰为二维平面装饰。通过析晶的方式在釉面中析出颗粒状晶花，配以喷墨打印图案，可以制备出立体釉面感陶瓷砖。但是，析晶对窑炉的温度制度要求较高，而且不同析晶熔块的膨胀系数不一致，使得当不同析晶熔块混合使用时会因膨胀系数不相同而导致釉面开裂。也有报道指出，将有色熔块和透明熔块混合使用以形成立体釉面效果，但是有色熔块本身是在透明熔块的基础上加入着色剂形成色点，因此在高温下有色熔块中的色料会发生扩散，导致无法出现颗粒感效果，甚至造成整体版面效果较差。而且，传统色料是经过高温固相反应合成，合成过程中没有实现分子级别的混合，这导致色料破碎细化后后呈色较差，进而限制有色颗粒的着色效果。
发明内容
针对背景技术提出的问题，本发明通过使用彩色宝石边角料来实现立体宝石颗粒感釉面效果，加入的彩色宝石边角料和透明釉的融合性较好，不会出现气孔等缺陷，而且在烧成过程能够稳定存在且不会发生颜色扩散，同时对窑炉的烧成工艺不会产生影响或者影响较小。
第一方面，本发明提供一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
在坯体表面施面釉并喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的坯体表面施干粒釉；所述干粒釉以重量份数计，包括透明干粒釉粉45～65份和宝石边角料10～20份；
最后烧成以形成具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。
较佳地，所述干粒釉的比重为1.6～1.9g/cm3。宝石边角料的比重较大，一般在4.0～4.1g/cm3。在干粒釉中，宝石边角料的重量份数不宜超出20份，否则宝石边角料和干粒釉浆较大的比重差值会导致宝石颗粒沉降造成釉面有凹坑、起泡等。干粒釉中透明干粒釉粉的重量份数不应小于45份，否则会由于透明干粒釉粉太少砖面出现色差、色痕。
较佳地，所述透明干粒釉粉的始融温度为1100～1200℃。
作为优选，所述透明干粒釉粉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：40～45％，Al2O3：14～18％，碱土金属氧化物：19～25％，碱金属氧化物：4～8％。
较佳地，所述宝石边角料的始融温度为1200～1300℃。
优选地，所述宝石边角料为蓝宝石和/或红宝石。更优选地，所述宝石边角料的化学组成包括：以质量百分比计，Al2O3：95～99.9％，CrO3：1～5％，Fe2O3：0.01～0.05％。
宝石的种类很多，如珍珠、祖母绿、珍珠、青金石、猫眼石、欧泊等。但是不同种类宝石的化学成分差异较大，如珍珠的化学成分包含碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙、氧化铝、氧化铁以及有机物。但是上述化学组成的引入会对陶瓷釉料高温性能和效果产生影响。本发明采用蓝宝石、红宝石，其成分单一稳定，属于陶瓷原料的八大元素，而且自身结构稳定高温下不易发生反应，能保持自身的装饰效果。故本发明中宝石边角料的成分最好是高温元素，烧成过程不可以发生反应且不能含有对釉料有害的元素，如硼、氟等，其次宝石边角料的自身结构稳定。
较佳地，所述干粒釉的施釉量为1000～1200g/m2。干粒釉的施釉量较低，可能导致宝石颗粒料与釉料的融合平整度不好。干粒釉的施釉量过高，则导致材料浪费使得成本增加。另外干粒釉施加量过多导致釉层厚度过厚，高温下气泡排出困难产生气泡，经过抛光后则会有更多的毛孔出现，从而影响釉面效果。
较佳地，所述干粒釉的施釉方式为淋釉。喷釉方式由于干粒釉的重力原因会导致施釉效果不均而并不适用于本发明的技术方案，而且宝石边角料容易堵塞喷釉的喷头影响砖面效果，且施釉效率低下，导致成本增加。采用淋釉可以很好地避免上述问题。
较佳地，所述干粒釉还包括干粒悬浮剂80～100重量份。干粒悬浮剂用于固定干粒，避免较差的干粒釉流动性和附着力导致釉料在烧成过程中被窑炉的热风吹散。另外还可以增加干粒釉的悬浮性，减少发生沉淀，使釉浆更加均匀。
控制宝石边角料的粒径为60～100目为宜。宝石边角料的颗粒大小要严格控制。宝石边角料属于高温料，粒径太大会使得宝石边角料与釉层结合不好。而且，粒径较大的宝石边角料会造成在施釉过程中宝石颗粒分散性不够出现聚集，导致施釉不均，从而产生如波纹之类的釉面缺陷。粒径太大也会加剧宝石颗粒的沉降。不仅如此，砖面抛光时抛光磨块容易大颗粒的将宝石边角料全部或者大部分带出，砖面出现宝石坑。宝石边角料的粒径太小，装饰效果欠佳，无法产生良好的立体宝石颗粒感釉面。
较佳地，最高烧成温度为1150～1210℃，烧成周期为55～65分钟。
较佳地，所述面釉的比重为1.50～1.53g/cm3，施釉量为500～550g/m2。
第二方面，本发明还提供上述任一项所述的制备方法获得的具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。
具体实施方式
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。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。
以下示例性说明所述具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖的制备方法。
使用坯体粉料压制成型以形成坯体。坯体粉料的化学组成不受限制，采用常规的坯体粉料即可。例如，所述坯体粉料的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：60～65％、Al2O3：20～25％、K2O：1～4％、Na2O：2～4％、烧失：1～5％。
将坯体干燥。干燥时间可为1～1.5h。干燥后坯体水分控制在0.1～0.5wt％。
在坯体表面施面釉。面釉的作用是遮盖坯体底色瑕疵且使得喷墨打印的图案发色效果更好。
面釉的化学组成不受限制，采用本领域常规的面釉组成即可。所述面釉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：60～68％、Al2O3：20～24％、碱土金属氧化物：0～1％、碱金属氧化物：4～9％、ZrO2：3.2～9.6％，烧失：1.3～1.7％。作为示例，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：60～68％、Al2O3：20～24％、CaO：0.3～0.6％、MgO：0.1～0.3％、K2O：1.5～2.5％、Na2O：3～4％、ZrO2：3.2～9.6％，烧失：1.3～1.7％。
所述面釉的施釉方式可为喷釉。面釉的施釉工艺对宝石颗粒效果的呈现影响较小。一些实施方式中，所述面釉的比重为1.50～1.53g/cm3，施釉量为500～550g/m2。
在施面釉后的坯体表面喷墨打印图案。将喷墨打印图案后的坯体干燥。干燥时间可为5min。
制备干粒釉。所述干粒釉可包括透明干粒釉粉、宝石边角料和干粒悬浮剂。“干粒悬浮剂”也可以称为“印油”或者“胶水”。印油的作用是使干粒釉更好地附着在砖面上，减少釉面缺陷。通常优选将透明干粒釉粉和宝石边角料的总量与干粒悬浮剂的质量比控制在1：1-1.5。一些实施方式中，所述干粒釉可包括：按照重量份计，透明干粒釉粉45～65份，宝石边角料10～20份，干粒悬浮剂80～100份。
作为优选，透明干粒釉粉和宝石边角料的质量比可为2：1～4.5：1。将质量比控制在上述范围，既可以保证足够的宝石边角料用量以获得优异的釉面装饰效果，又可以避免透明干粒釉粉的用量较低出现色差色痕等缺陷。一些实施方式中，所述透明干粒釉粉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：40～45％，Al2O3：14～18％，CaO：3.5～4.5％，MgO：2.5～4％，BaO：14.5～16％，ZnO：3～3.8％，K2O：2.1～3.5％，Na2O：2.5～3.5％。
所述宝石边角料可以采用红宝石或者蓝宝石边角料。红宝石的主要成分是氧化铝，其颜色之所以为红色是因为，红宝石形成过程中由于地质运动在氧化铝晶格中掺杂有氧化铬。蓝宝石的主要成分也是氧化铝，之所以呈现蓝色是因为氧化铝晶格当中掺杂有氧化钛。蓝宝石和红宝石由于通过杂质离子掺杂到氧化铝晶格中进行呈色，所以呈色效果不会随着粒径的变化而变化。采用自然界天然的蓝红宝石边角料，能够在高温下稳定的存在，不会出现色彩的扩散，烧成之后的立体感较强。且红蓝宝石边角料的成本较低，加工使用方便，易于工业化产生产。
所述宝石边角料颗粒的粒径可为60～100目。
在喷墨打印后的坯体表面淋干粒釉。一些实施方式中，所述干粒釉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：40～45％，Al2O3：14～18％，CaO：3.5～4.5％，MgO：2.5～4％，BaO：14.5～16％，ZnO：3～3.8％，K2O：2.1～3.5％，Na2O：2.5～3.5％。
可采用钟罩淋釉。一些实施方式中，所述干粒釉的比重为1.6～1.9g/cm3，施釉量为1000～1200g/m2。此处采用厚淋是为了使宝石边角料颗粒在釉层中分布更均匀，且烧成后的釉层呈透明状，厚釉层使得宝石颗粒料在釉层中以颗粒形式存在，从而获得更加立体的砖面效果。作为优选所述干粒釉的比重为1.8～1.89g/cm3。
淋釉完成后烘干，入窑烧成。控制最高烧成温度在1150～1210℃，烧成时间为55～65min，出窑即可得成品。
应理解，还可以将宝石边角料颗粒加入到熔块中，做成熔块干粒来实现本发明的效果。特别的，为了实现釉层图案装饰的立体性，也可运用胶水干粒的工艺来定位宝石颗粒，达到新的装饰效果。
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)将坯体粉料压制成型以形成坯体。
(2)将坯体干燥。干燥时间1h，干燥后的陶瓷坯体水分0.3wt％。
(3)在干燥后的坯体表面施面釉。所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：64％、Al2O3：22％、CaO：0.45％、MgO：0.2％、K2O：2.0％、Na2O：3.5％、ZrO2：6.5％，烧失：1.5％。所述面釉的比重为1.52g/cm3，施釉量为500g/m2。
(4)在坯体表面喷墨打印图案。
(5)将喷墨打印图案后的坯体干燥，干燥时间3min。
(6)制备干粒釉。所述干粒釉包括：按照重量份计，透明干粒釉粉45份，宝石边角料20份，印油80份。所述透明干粒釉粉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：42.5％，Al2O3：16％，CaO：4.0％，MgO：3.25％，BaO：15％，ZnO：3.5％，K2O：3.0％，Na2O：2.8％。所述宝石边角料的化学组成包括：以质量百分比计，Al2O3：98％，CrO3：1.95％，Fe2O3：0.05％。所述宝石边角料的粒径为100目。
(7)在喷墨打印图案后的坯体表面钟罩淋干粒釉。所述干粒釉的比重为1.8g/cm3，施釉量为1000g/m2。
(8)将淋干粒釉后的坯体烘干，烧成。最高烧成温度在1150～1210℃，烧成时间为55～65min，出窑即得具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。
实施例2
(1)将坯体粉料压制成型以形成坯体。
(2)将坯体干燥。干燥时间1.5h，干燥后的陶瓷坯体水分0.1wt％。
(3)在干燥后的坯体表面施面釉。所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：60％、Al2O3：20％、CaO：0.3％、MgO：0.1％、K2O：1.5％、Na2O：3％、ZrO2：3.2％，烧失：1.3％。所述面釉的比重为1.50g/cm3，施釉量为550g/m2。
(4)在坯体表面喷墨打印图案。
(5)将喷墨打印图案后的坯体干燥，干燥时间3min。
(6)制备干粒釉。所述干粒釉包括：按照重量份计，透明干粒釉粉50份，宝石边角料16份，印油85份。所述透明干粒釉粉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：45％，Al2O3：18％，CaO：4.5％，MgO：4％，BaO：16％，ZnO：3.8％，K2O：3.5％，Na2O：3.5％。所述宝石边角料的化学组成包括：以质量百分比计，Al2O3：98％，CrO3：1.95％，Fe2O3：0.05％。所述宝石边角料的粒径为100目。
(7)在喷墨打印图案后的坯体表面钟罩淋干粒釉。所述干粒釉的比重为1.6g/cm3，施釉量为1200g/m2。
(8)将淋干粒釉后的坯体烘干，烧成。最高烧成温度在1150～1210℃，烧成时间为55～65min，出窑即得具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。
实施例3
(1)将坯体粉料压制成型以形成坯体。
(2)将坯体干燥。干燥时间1h，干燥后的陶瓷坯体水分0.3wt％。
(3)在干燥后的坯体表面施面釉。所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：68％、Al2O3：24％、CaO：0.6％、MgO：0.3％、K2O：2.5％、Na2O：4％、ZrO2：9.6％，烧失：1.7％。所述面釉的比重为1.52g/cm3，施釉量为530g/m2。
(4)在坯体表面喷墨打印图案。
(5)将喷墨打印图案后的坯体干燥，干燥时间3min。
(6)制备干粒釉。所述干粒釉包括：按照重量份计，透明干粒釉粉60份，宝石边角料15份，印油90份。所述透明干粒釉粉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：40％，Al2O3：14％，CaO：3.5％，MgO：.5％，BaO：14.5％，ZnO：3％，K2O：2.1％，Na2O：2.5％。所述宝石边角料的化学组成包括：以质量百分比计，Al2O3：98％，CrO3：1.95％，Fe2O3：0.05％。所述宝石边角料的粒径为100目。
(7)在喷墨打印图案后的坯体表面钟罩淋干粒釉。所述干粒釉的比重为1.89g/cm3，施釉量为1100g/m2。
(8)将淋干粒釉后的坯体烘干，烧成。最高烧成温度在1150～1210℃，烧成时间为55～65min，出窑即得具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。

Claims (7)

1.一种具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在坯体表面施面釉并喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的坯体表面施干粒釉；所述干粒釉以重量份数计，包括透明干粒釉粉45～65份和宝石边角料10～20份；透明干粒釉粉和宝石边角料的质量比为 2：1～4.5：1；所述透明干粒釉粉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：40～45%，Al2O3：14～18%，CaO：3.5～4.5%，MgO：2.5～4%，BaO：14.5～16%，ZnO：3～3.8%，K2O：2.1～3.5%，Na2O：2.5～3.5%；所述宝石边角料为蓝宝石和/或红宝石；所述宝石边角料的粒径为60～100目；所述干粒釉的施釉方式为淋釉，所述干粒釉的比重为1.6～1.9g/cm3，施釉量为1000～1200 g/m2；
最后烧成以形成具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖，烧成后的厚釉层使得宝石边角料在釉层中以颗粒形式存在而获得立体的砖面效果。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明干粒釉粉的始融温度为1100～1200℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述宝石边角料的始融温度为1200～1300℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述宝石边角料的化学组成包括：以质量百分比计，Al2O3：95～99.9%，CrO3：1～5%，Fe2O3：0.01～0.05%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，最高烧成温度为1150～1210℃，烧成周期为55～65分钟。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述面釉的比重为1.50～1.53g/cm3，施釉量为500～550g/m2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法获得的具有立体宝石颗粒感釉面的陶瓷砖。
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