CN113105116A - 一种数码精雕陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷砖生产领域，提供一种数码精雕陶瓷及其制备方法，用于提高陶瓷砖的强度。本发明提供的一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：钠长石20~30质量份，高岭土12~15质量份，白云石15~20质量份，氧化铝5~10质量份，氧化锌1~8质量份，烧滑石10~15质量份，熔块50~70质量份，硫酸钙晶须1~5质量份。充分提高了精雕陶瓷砖的强度，进而可以长期地提高陶瓷砖的使用寿命。

Description

一种数码精雕陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷砖生产领域，具体涉及一种数码精雕陶瓷及其制备方法。
背景技术
数码精雕***，通过高能量激光束在模面上精准雕刻出各类仿真原材的立体层次设计要求所需的四维立体花纹，花纹高低落差最大值可达2.5mm，立体效果突出。同时配合正打压制工艺，保证素坯表面深浅层次立体、细节丰富，还能在生产过程中避免坯体、模具表面摩擦破坏模具的表面效果，延长模具的使用寿命。
如何进一步提高数码精雕陶瓷砖的性能是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题为提高陶瓷砖的强度，提供一种数码精雕陶瓷。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石20~30质量份，高岭土12~15质量份，白云石15~20质量份，氧化铝5~10质量份，氧化锌1~8质量份，烧滑石10~15质量份，熔块50~70质量份，硫酸钙晶须1~5质量份。
硫酸钙晶须可以同釉层有效地结合，使得陶瓷砖内部结构摆列更加紧密，改善其物理结构，从而增强陶瓷砖的强度。
充分提高了精雕陶瓷砖的强度，进而可以长期地提高陶瓷砖的使用寿命。
优选地，所述覆盖釉包括：
钠长石25~30质量份，高岭土13~15质量份，白云石17~20质量份，氧化铝8~10质量份，氧化锌5~8质量份，烧滑石12~15质量份，熔块60~70质量份，硫酸钙晶须2~5质量份。
优选地，所述覆盖釉包括：
钠长石25质量份，高岭土13质量份，白云石17质量份，氧化铝8质量份，氧化锌5质量份，烧滑石12质量份，熔块60质量份，硫酸钙晶须2质量份。
优选地，所述硫酸钙晶须的制备方法包括：
取石膏1~5质量份，硫酸镁0.1~0.5质量份，壳聚糖0.01~0.05质量份；
将石膏粉碎后分散到50~100质量份的去离子水中，超声1~2h，得到悬浮液；
将悬浮液的pH调节为5~7，加入硫酸镁，升温至60~80℃，搅拌2~3h；
再加入壳聚糖，在200~220℃下进行水热反应，反应4~6h，过滤，得到的固相产物在50~80℃下干燥，既得硫酸钙晶须。
优选地，取石膏2~5质量份，硫酸镁0.2~0.5质量份，壳聚糖0.03~0.05质量份。
优选地，取石膏2质量份，硫酸镁0.2质量份，壳聚糖0.03质量份。
优选地，所述熔块包括长石4~12质量份，石英8~15质量份，锂云母4~10质量份，碳酸锶2~4质量份，硼砂4~8质量份，碳酸钙2~4质量份，锆英石4~6质量份，氟硅酸钠2~4质量份，氧化锌2~4质量份。
优选地，所述壳聚糖为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备方法包括：
取壳聚糖10~25质量份，碳纳米管4~10质量份；
将壳聚糖加入到1000~2000质量份的2%乙酸溶液中，搅拌24~48h后过滤后，与等体积的3%的聚乙烯醇溶液混合，得到壳聚糖溶液；
将碳纳米管浸泡到硫酸和硝酸的混合液中，其中硫酸的浓度为10~12mol/L，硝酸的浓度为8~12mol/L，升温至60~80℃，搅拌24~48h，取出固相物，水洗后干燥，得到羧基化碳纳米管；
将羧基化碳纳米管分散到3%的聚乙烯醇溶液中，超声至充分分散，再将羧基化碳纳米管的分散液和壳聚糖溶液混合，搅拌24~48h，调节pH为5~7，用乙醇洗涤，离心，-100~-80℃冻干，得到改性壳聚糖。所制备的改性壳聚糖在玻璃基材上形成的模板孔隙均匀，孔径结构适合晶须生长和形成，进而进一步提高了晶须同其他原料的结合效果，提高了陶瓷砖的强度。
优选地，取壳聚糖20质量份，碳纳米管8质量份。
一种数码精雕陶瓷的制备方法，包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15~20%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施上述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1185~1195℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：充分提高了精雕陶瓷砖的强度，进而可以长期地提高陶瓷砖的使用寿命。
由于硫酸钙晶须与陶瓷基体结合能力较强，裂纹一般沿晶须与基体的结合界面扩展，而且比较容易沿界面而绕过模量更大的硫酸钙晶须扩展，这就是说裂纹沿晶须而发生了裂纹的偏转。裂纹的扩展路程被无形之中延长了，距离增加，从而显著地提高了陶瓷砖的抗折性能。
具体实施方式
以下实施列是对本发明的进一步说明，不是对本发明的限制。
实施例1
一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石250g，高岭土130g，白云石170g，氧化铝80g，氧化锌50g，烧滑石120g，熔块600g，硫酸钙晶须20g。
所述硫酸钙晶须的制备方法包括：
取石膏20g，硫酸镁2g，壳聚糖0.3g；
将石膏粉碎后分散到600g的去离子水中，超声2h，得到悬浮液；
将悬浮液的pH调节为6，加入硫酸镁，升温至70℃，搅拌2h；
再加入壳聚糖，在210℃下进行水热反应，反应5h，过滤，得到的固相产物在70℃下干燥，既得硫酸钙晶须。
所述熔块包括长石120g，石英120g，锂云母80g，碳酸锶40g，硼砂60g，碳酸钙40g，锆英石60g，氟硅酸钠40g，氧化锌40g。
所述壳聚糖为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备方法包括：
取壳聚糖200g，碳纳米管80g；
将壳聚糖加入到15000g的2%乙酸溶液中，搅拌36h后过滤后，与等体积的3%的聚乙烯醇溶液混合，得到壳聚糖溶液；
将碳纳米管浸泡到硫酸和硝酸的混合液中，其中硫酸的浓度为12mol/L，硝酸的浓度为9mol/L，升温至60℃，搅拌36h，取出固相物，水洗后干燥，得到羧基化碳纳米管；
将羧基化碳纳米管分散到3%的聚乙烯醇溶液中，超声至充分分散，再将羧基化碳纳米管的分散液和壳聚糖溶液混合，搅拌36h，调节pH为6，用乙醇洗涤，离心，-90℃冻干，得到改性壳聚糖。
数码精雕陶瓷的制备方法包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施上述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1190℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
硫酸钙晶须可以同釉层有效地结合，使得陶瓷砖内部结构摆列更加紧密，改善其物理结构，从而增强陶瓷砖的强度。
充分提高了精雕陶瓷砖的强度，进而可以长期地提高陶瓷砖的使用寿命。所制备的改性壳聚糖在玻璃基材上形成的模板孔隙均匀，孔径结构适合晶须生长和形成，进而进一步提高了晶须同其他原料的结合效果，提高了陶瓷砖的强度。
实施例2
一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石250g，高岭土130g，白云石170g，氧化铝80g，氧化锌50g，烧滑石120g，熔块600g，硫酸钙晶须20g。
所述硫酸钙晶须的制备方法包括：
取石膏20g，硫酸镁2g，壳聚糖0.3g；
将石膏粉碎后分散到600g的去离子水中，超声2h，得到悬浮液；
将悬浮液的pH调节为6，加入硫酸镁，升温至70℃，搅拌2h；
再加入壳聚糖，在210℃下进行水热反应，反应5h，过滤，得到的固相产物在70℃下干燥，既得硫酸钙晶须。
所述熔块包括长石120g，石英120g，锂云母80g，碳酸锶40g，硼砂60g，碳酸钙40g，锆英石60g，氟硅酸钠40g，氧化锌40g。
数码精雕陶瓷的制备方法包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施上述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1190℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
实施例3
一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石250g，高岭土130g，白云石170g，氧化铝80g，氧化锌50g，烧滑石120g，熔块600g，硫酸钙晶须20g。
所述熔块包括长石80g，石英90g，锂云母60g，碳酸锶30g，硼砂50g，碳酸钙30g，锆英石50g，氟硅酸钠30g，氧化锌30g。
所述硫酸钙晶须为河北恒光矿产品有限公司提供。
数码精雕陶瓷的制备方法包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施上述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1190℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
对比例1
一种数码精雕陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石250g，高岭土130g，白云石170g，氧化铝80g，氧化锌50g，烧滑石120g，熔块600g。
所述熔块包括长石120g，石英120g，锂云母80g，碳酸锶40g，硼砂60g，碳酸钙40g，锆英石60g，氟硅酸钠40g，氧化锌40g。
数码精雕陶瓷的制备方法包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施上述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1190℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
实验例
将实施例1~3及对比例中的釉料制成陶瓷砖，采用抗折试验机测试其抗折强度。
表1 各实施方式的陶瓷砖的性能
Figure 726315DEST_PATH_IMAGE001
实施例1采用了硫酸钙晶须，该晶须制备过程中采用了改性壳聚糖作为模板；实施例2中的硫酸钙晶须采用未改性的壳聚糖作为模板，实施例3采用的硫酸钙晶须未采用壳聚糖作为模板；对比例1未采用硫酸钙晶须；表明以改性壳聚糖为模板制成的晶须可以有效的提高陶瓷砖的抗折强度。
实施例1采用的硫酸钙晶须在制备过程中，引入了改性壳聚糖作为模板，实施例1的陶瓷砖强度进一步提高，这可能是以改性壳聚糖为模板制成的硫酸钙晶须可以更好地同基体融合，进而充分提高陶瓷砖的强度。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种数码精雕陶瓷，其特征在于，包括坯体和釉层，所述釉层包括底釉、墨水层和覆盖釉，所述覆盖釉包括：
钠长石20~30质量份，高岭土12~15质量份，白云石15~20质量份，氧化铝5~10质量份，氧化锌1~8质量份，烧滑石10~15质量份，熔块50~70质量份，硫酸钙晶须1~5质量份。
2.根据权利要求1所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，所述覆盖釉包括：
钠长石25~30质量份，高岭土13~15质量份，白云石17~20质量份，氧化铝8~10质量份，氧化锌5~8质量份，烧滑石12~15质量份，熔块60~70质量份，硫酸钙晶须2~5质量份。
3.根据权利要求1所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，所述覆盖釉包括：
钠长石25质量份，高岭土13质量份，白云石17质量份，氧化铝8质量份，氧化锌5质量份，烧滑石12质量份，熔块60质量份，硫酸钙晶须2质量份。
4.根据权利要求1所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，所述硫酸钙晶须的制备方法包括：
取石膏1~5质量份，硫酸镁0.1~0.5质量份，壳聚糖0.01~0.05质量份；
将石膏粉碎后分散到50~100质量份的去离子水中，超声1~2h，得到悬浮液；
将悬浮液的pH调节为5~7，加入硫酸镁，升温至60~80℃，搅拌2~3h；
再加入壳聚糖，在200~220℃下进行水热反应，反应4~6h，过滤，得到的固相产物在50~80℃下干燥，既得硫酸钙晶须。
5.根据权利要求4所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，取石膏2~5质量份，硫酸镁0.2~0.5质量份，壳聚糖0.03~0.05质量份。
6.根据权利要求5所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，取石膏2质量份，硫酸镁0.2质量份，壳聚糖0.03质量份。
7.根据权利要求1所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，所述熔块包括长石4~12质量份，石英8~15质量份，锂云母4~10质量份，碳酸锶2~4质量份，硼砂4~8质量份，碳酸钙2~4质量份，锆英石4~6质量份，氟硅酸钠2~4质量份，氧化锌2~4质量份。
8.根据权利要求1所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，所述壳聚糖为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备方法包括：
取壳聚糖10~25质量份，碳纳米管4~10质量份；
将壳聚糖加入到1000~2000质量份的2%乙酸溶液中，搅拌24~48h后过滤后，与等体积的3%的聚乙烯醇溶液混合，得到壳聚糖溶液；
将碳纳米管浸泡到硫酸和硝酸的混合液中，其中硫酸的浓度为10~12mol/L，硝酸的浓度为8~12mol/L，升温至60~80℃，搅拌24~48h，取出固相物，水洗后干燥，得到羧基化碳纳米管；
将羧基化碳纳米管分散到3%的聚乙烯醇溶液中，超声至充分分散，再将羧基化碳纳米管的分散液和壳聚糖溶液混合，搅拌24~48h，调节pH为5~7，用乙醇洗涤，离心，-100~-80℃冻干，得到改性壳聚糖。
9.根据权利要求8所述的数码精雕陶瓷，其特征在于，取壳聚糖20质量份，碳纳米管8质量份。
10.一种数码精雕陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
采用激光四维精雕***精雕数码模具；
正打压制，成型坯体；
通过控制瓷质砖砖坯干燥温度或陶质砖砖坯素烧温度，控制砖坯上釉前吸水率为15~20%；
在坯体上施底釉；
在底釉上喷墨，形成墨水层，喷墨采用的是功能墨水；
在墨水层上施权利要求1~9任一项所述的覆盖釉，进行烧成，烧成温度为1185~1195℃，冷却，得到数码精雕瓷砖。
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