CN115849864A - 一种陶瓷泥浆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷泥浆及其制备方法和应用，制备原料包括：莫来石、煅烧高岭土、叶蜡石、水洗黑泥、球土和高强瓷土。本发明提出一种陶瓷泥浆，在经过高温烧成后成品的收缩率和变形度比普通浆料要小，产品釉面毛孔少、质感细腻，大大的提高了由陶瓷浆料制备得到的大规格产品的生产效率和合格率。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，具体涉及一种陶瓷泥浆及其制备方法和应用。
背景技术
在陶瓷制备生产过程中，采用注浆成型的方式形成坯体，基于多孔石膏模具能够吸收水分的物理特性，将陶瓷粉料配成具有流动性的泥浆，然后注入多孔石膏模具中，水分在被石膏模具吸入后便形成了具有一定厚度的均匀泥层，脱水干燥过程中同时形成具有一定强度的坯体。随着产品多元化的推进，市场对尺寸更大、外观设计更精致的大尺寸、超薄边、艺术造型的陶瓷产品需求越来越大，纯耐火土FFC(Fine Fire Clay)具有浓度高，以及烧制过程中不易翘曲变形的特性，因此陶瓷FFC泥浆被广泛应用于现代陶瓷建筑卫生的制作。但现有FFC浆料存在成品收缩率及变形较大、成型坯体强度低、浆料对釉料的适应性不高等问题导致市场端出现的大尺寸陶瓷产品其结构形状普遍存在明显变形或凹凸，且超薄边的结构设计相对较少，外形较为单一。
因此开发一种低收缩率、高强度的陶瓷泥浆是当务之急。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种陶瓷泥浆在经过高温烧成后成品的收缩率和变形度比普通浆料要小，产品釉面毛孔少、质感细腻，大大的提高了由陶瓷浆料制备得到的大规格产品的生产效率和合格率。
本发明的第二方面提供了一种陶瓷泥浆的制备方法。
本发明的第三方面提供了一种卫生陶瓷制品，所述卫生陶瓷制品的制备原料包括所述的陶瓷泥浆。
根据本发明的第一方面实施例的一种陶瓷泥浆，制备原料包括：莫来石、煅烧高岭土、叶蜡石、水洗黑泥、球土和高强瓷土。
本发明的第一方面的实施例至少具有以下有益效果：
1.现有的陶瓷FFC泥浆的成品收缩率及变形较大(一般的收缩在10-12％)，导致在超薄边或叫大尺寸的陶瓷产品边缘变形，使得在较大尺寸或结构超薄边的产品设计开发上受限；本发明中的制备原料中的莫来石、煅烧高岭土和叶蜡石为煅烧过的材料，因此对后续的烧成过程不会导致产品的收缩性能受到影响，从而可以实现大尺寸(长度尺寸≥800mm)的陶瓷产品的收缩率的控制，实现了大尺寸及超薄边产品的制备。
2.现有的陶瓷FFC泥浆的成品坯体强度大都低于4Mpa，因此导致成型半成品收坯合格率低，本发明配方中的水洗黑泥、球土、高强瓷土、黑泥等属于可塑性粘土，其本身性能强度较高，因此对于产品的坯体强度起到保护作用，同时提升了陶瓷泥浆的成型半成品的收坯合格率。
3.现有的陶瓷FFC泥浆浆料对釉料的适应性不高；本发明的陶瓷泥浆通过在原料中加入莫来石、石英、白云石、煅烧高岭土、叶蜡石、烧滑石等成分，利用这些原料其本身膨胀性能小的性能，因此达到配陶瓷釉料适应性好的作用，无需另外单独调制釉料。
4.现有的陶瓷FFC泥浆浆料受烧成温度变化影响较大，且烧成温度在1170℃-1240℃左右、烧成时间长(通常在14-20h)等所导致的单位能耗偏高，本发明中的莫来石、煅烧高岭土和烧滑石均为煅烧过的原料，在整个坯体烧制过程不需要高温烧制，因此有效降低配体的烧制温度与烧成时间，同时较好的解决坯体收缩问题，同时可实现在不同烧成温度的变换，适应温度变化性强，可适应低温快烧的生产节奏，大大降低产品单位能耗，实现了烧成温度在1180～1200℃，14h烧成得到产品。
根据本发明的一些实施例，所述陶瓷泥浆制备原料还包括：水洗泥、石英、白云石、水洗白泥、圣地亚哥石、黑泥和烧滑石。
根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述莫来石10～12份、所述煅烧高岭土10～12份、所述叶蜡石5～7份、所述水洗黑泥5～7份、所述球土15～18份和所述高强瓷土5～7份。
根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述莫来石10～12份、所述煅烧高岭土10～12份、所述叶蜡石5～7份、所述水洗黑泥5～7份、所述球土15～18份、所述高强瓷土5～7份、所述水洗泥4～6份、所述石英20～22份、所述白云石2～4份、所述水洗白泥9～12份、所述圣地亚哥石5～7份、黑泥5～7份、和所述烧滑石1～2份。
根据本发明的一些实施例，所述水洗泥包括从化水洗泥。
根据本发明的一些实施例，所述水洗白泥包括广西水洗白泥。
根据本发明的一些实施例，所述球土包括英国VC球土。
根据本发明的一些实施例，所述黑泥包括惠东黑泥。
根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述陶瓷泥浆包括以下：化学成分：SiO256.5～63.0份、Al2O3 23.0～32.0份、Fe2O3 0.8～1.1份、TiO2 0.6～1.4份、CaO 0.1～0.8份、MgO 0.2～0.8份、K2O 0.9～2.0份和Na2O 0.1～0.4份。
根据本发明的一些实施例，所述陶瓷泥浆的比重为1.8～1.9g/cm3。
根据本发明的一些实施例，所述陶瓷泥浆的流速为25～40s。
本发明陶瓷泥浆本身比重高、水分少、流动性好可以与模具完美结合。
根据本发明的第二方面的实施例，所述制备方法包括：将所述陶瓷泥浆的制备原料混合。
根据本发明的一些实施例，所述制备方法包括：将所述水洗泥、所述莫来石、所述石英、所述白云石、所述圣地亚哥石、所述球土、所述煅烧高岭土、所述叶蜡石和所述烧滑石混合后加入所述水洗黑泥、所述水洗白泥、所述高强瓷土和所述黑泥。
根据本发明的一些实施例，所述制备方法中，所述混合的方法包括球磨。
根据本发明的一些实施例，所述制备方法包括：
S1：将所述水洗泥、所述莫来石、所述石英、所述白云石、所述圣地亚哥石、所述球土、所述煅烧高岭土、所述叶蜡石和所述烧滑石加入球磨机，加水进行一次球磨；
S2：所述水洗黑泥、所述水洗白泥、所述高强瓷土和所述黑泥加入一次球磨后的陶瓷泥浆中，进行二次球磨得到陶瓷泥浆。
根据本发明的一些实施例，所述一次球磨的时间为6～8h。
根据本发明的一些实施例，所述二次球磨的时间为1～2h。
根据本发明的一些实施例，得到所述陶瓷泥浆后还包括对所述陶瓷泥浆除铁、过筛和陈腐后注浆成型，得到FFC坯体半成品。
根据本发明的一些实施例，所述过筛中，包括过100目筛。
根据本发明的一些实施例，所述陈腐的时间为7～15天。
根据本发明的一些实施例，还包括对所述FFC坯体半成品干燥后进行施釉，得到施釉的FFC坯体。
根据本发明的一些实施例，还包括对所述施釉的FFC坯体烧制得到FFC陶瓷成品。
根据本发明的一些实施例，所述烧制的时间为1180～1200℃。
根据本发明的一些实施例，所述烧制的时间为13～15h。
根据本发明的一些实施例，所述FFC陶瓷成品的收缩率为4.5～6.5％。
根据本发明的一些实施例，所述FFC陶瓷成品的强度为60～75MPa。
根据本发明的一些实施例，所述FFC陶瓷成品的弯曲为6～15mm。
根据本发明的一些实施例，所述FFC陶瓷成品的白度为55～70。
本发明中利用各组分间的搭配降低了产品收缩变形，降低了FFC陶瓷成品在烧制过程的收缩，从而减少FFC陶瓷成品变形；令FFC陶瓷成品在整个成型烧制过程强度更高，减少过程的坯体开裂，更满足较大规格与较多设计规格的应用。
根据本发明的第三方面的实施例，提供了一种所述的陶瓷泥浆在卫生陶瓷中的应用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例1的陶瓷泥浆制备的产品。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。如无特殊说明，各实施例和对比例的同一成分采购自同一厂家同一批次；相应参数如无特殊说明，则与实施例1同。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
本实施例提供一种陶瓷泥浆，制备原料含量见表1。本发明实施例1的陶瓷泥浆制备的产品如图1所示。
实施例2
本实施例提供一种陶瓷泥浆的制备方法，具体为以下步骤：
A1：将水洗泥、莫来石、石英、白云石、圣地亚哥石、球土、煅烧高岭土、叶蜡石和烧滑石加入球磨机，加水进行一次球磨7h得到一次球磨后的陶瓷泥浆；
A2：将水洗黑泥、水洗白泥、高强瓷土和黑泥加入一次球磨后的陶瓷泥浆中，进行二次球磨2h得到陶瓷泥浆。
实施例3
本实施例提供一种FFC陶瓷成品的制备方法，具体为以下步骤：
A1：将实施例2中的陶瓷泥浆经过除铁、过筛(100目)、陈腐(7天)等后通过管道输送至成型工序进行注浆成型，得到FFC坯体半成品；
A2：将FFC坯体半成品经过干燥(干燥房)后进行施釉，得到施釉的FFC坯体；
A3：将施釉的FFC坯体通过陶瓷隧道窑进行烧制(窑炉温度为1180℃)，经过14h左右的烧制时间后形成FFC陶瓷成品。
实施例4
本实施例提供了一种陶瓷泥浆的制备方法，制备原料含量见表1，制备方法和实施例2相同。
实施例5
本实施例提供了一种陶瓷泥浆的制备方法，制备原料含量见表1，制备方法和实施例2相同。
实施例6
本实施例提供了一种陶瓷泥浆的制备方法，制备原料含量见表1，制备方法和实施例2相同。
对比例1
本对比例提供了一种FFC陶瓷成品的制备方法，不包括实施例1中的莫来石、煅烧高岭土和叶蜡石，制备原料含量见表1，其余条件和实施例3相同。
对比例2
本对比例提供了一种FFC陶瓷成品的制备方法，不包括实施例1中的水洗黑泥、英国VC球土、高强瓷土、惠东黑泥，制备原料含量见表1，其余条件和实施例3相同。
对比例3
本对比例提供了一种FFC陶瓷成品的制备方法，不包括实施例1中的莫来石、石英、白云石、煅烧高岭土、叶蜡石和烧滑石其余条件和实施例3相同。
测试例1
按照表1中实施例和对比例的陶瓷泥浆进行检测，检测结果如表2所示：
表1.实施例和对比例的陶瓷泥浆
| 原料 | 实施例1 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 从化水洗泥 | 4 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 水洗黑泥 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | 5 |
| 莫来石 | 10 | 10 | 10 | 10 | - | 10 | - |
| 石英 | 20 | 20 | 21 | 20 | 20 | 20 | - |
| 白云石 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | - |
| 广西水洗白泥 | 10 | 9 | 10 | 11 | 10 | 10 | 10 |
| 圣地亚哥石 | 5 | 5 | 5 | 6 | 5 | 5 | 5 |
| 英国VC球土 | 16 | 16 | 15 | 15 | 16 | - | 16 |
| 煅烧高岭土 | 12 | 10 | 11 | 10 | - | 12 | - |
| 叶蜡石 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | 5 | - |
| 烧滑石 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - |
| 高强瓷土 | 5 | 7 | 5 | 6 | 5 | - | 5 |
| 惠东黑泥 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | 5 |
表2 FFC浆与生产浆主要性能比对试验结果
表2相关测试对比结果，显示强度、收缩率、弯曲、白度等关键指标均优于对比例，同时泥浆具有比重高流速快的特点，体现了陶瓷泥浆流动性好等优点。
以上所述仅为本发明的具体实施例，不能因此来限制本发明保护的范围。凡是利用本发明所作的非实质变换、在本发明所述的构思和具体实施例的启示下，推导出某些工艺技术的变化，或相关技术的替代等非实质性改动、或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本发明所要求的保护范畴内。
Claims (10)
1.一种陶瓷泥浆，其特征在于，制备原料包括：莫来石、煅烧高岭土、叶蜡石、水洗黑泥、球土和高强瓷土。
2.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆，其特征在于，制备原料还包括：水洗泥、石英、白云石、水洗白泥、圣地亚哥石、黑泥和烧滑石。
3.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆，其特征在于，按重量份计，所述莫来石10～12份、所述煅烧高岭土10～12份、所述叶蜡石5～7份、所述水洗黑泥5～7份、所述球土15～18份和所述高强瓷土5～7份。
4.根据权利要求2所述的陶瓷泥浆，其特征在于，按重量份计，所述莫来石10～12份、所述煅烧高岭土10～12份、所述叶蜡石5～7份、所述水洗黑泥5～7份、所述球土15～18份、所述高强瓷土5～7份、所述水洗泥4～6份、所述石英20～22份、所述白云石2～4份、所述水洗白泥9～12份、所述圣地亚哥石5～7份、黑泥5～7份、和所述烧滑石1～2份。
5.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆，其特征在于，按重量份计，所述陶瓷泥浆包括以下化学成分：SiO2 56.5～63.0份、Al2O3 23.0～32.0份、Fe2O3 0.8～1.1份、TiO2 0.6～1.4份、CaO 0.1～0.8份、MgO 0.2～0.8份、K2O 0.9～2.0份和Na2O 0.1～0.4份。
6.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆，其特征在于，所述陶瓷泥浆的比重为1.8～1.9g/cm3。
7.根据权利要求1所述的陶瓷泥浆，其特征在于，所述陶瓷泥浆的流速为25～40s。
8.一种如权利要求1～4任一项所述的陶瓷泥浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将所述陶瓷泥浆的制备原料混合。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将所述水洗泥、所述莫来石、所述石英、所述白云石、所述圣地亚哥石、所述球土、所述煅烧高岭土、所述叶蜡石和所述烧滑石混合后加入所述水洗黑泥、所述水洗白泥、所述高强瓷土和所述黑泥。
10.一种如权利要求1～7任一项所述的陶瓷泥浆在卫生陶瓷中的应用。
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