CN116813385A - 一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板及其制备方法。所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的制备方法包括以下步骤：通过凹凸起伏的模具压制成型为模具砖坯；在具有凹凸起伏砖面的坯体表面施加面釉；在施加面釉的坯体表面喷墨打印图案；在喷墨打印图案的砖坯表面施自然光泽触感覆盖釉；烧成，得到所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板。

Description

一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷釉料配方技术及大板制造领域，具体涉及一种具有自然光泽触感釉面的多维立体陶瓷大板及其制备方法。
背景技术
模具产品在家装应用市场深受广大消费者的喜爱，凹凸的釉面效果近似天然石材。随着喷墨打印替代丝网和滚筒印花，模具产品在清晰度方面实现了质的飞跃，大规格产品模具工艺也不断地更迭，陶瓷大板应用场景也在不断突破传统陶瓷的界限。近年来，柜台面采用岩板替代其他材料的趋势大增，在使用过程中与人更加接近，釉面细节呈现的更加透彻，因此家具市场对模具产品品质提出了更高的要求。所以，简单的模具效果已经无法满足消费者对产品多样化差异化的场景需求，本发明着力在这块进行深入研究。
模具产品釉面呈现凹凸起伏状，一般情况下釉料施加后在烧成过程中最表层的釉流动性过大，导致凹槽处积釉，釉层过厚透感较差，同时显现出来的凸起和凹陷处的整体效果差异较大，严重影响产品的品牌价值。所以，陶瓷模具产品在釉面质感及防滑性能方面获得消费者的认可，但产品凹陷与凸起部位的质感及对设计图案通透感的差异一直缺少针对性的研究与突破。
发明内容
为了解决以上技术困难，本发明通过调整釉料配方及施釉工艺提供一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的制备方法，使得模具产品细节更加接近天然石材效果，拓宽了产品应用范畴。
第一方面，本发明提供了一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
通过凹凸起伏的模具压制成型为模具砖坯；
在具有凹凸起伏砖面的坯体表面施加面釉；
在施加面釉的坯体表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案的砖坯表面施自然光泽触感覆盖釉；
烧成，得到所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板。
较佳地，模具砖坯先进行干燥再进行面釉施加，控制施加面釉前模具砖坯的温度为90～100℃。
较佳地，所述面釉采用高压喷釉柜喷釉的方式进行施加，比重为1.42～1.48，施釉量为400～600g/m2。
较佳地，采用8～10个通道进行喷墨图案打印，每个喷墨打印通道的图案灰度为15～25；优选地，设置最后一个喷墨通道打印精雕墨水，打印精雕墨水的通道的图案灰度为70～90。
较佳地，所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：0.5～1％、SiO2：50～55％、Al2O3：19～23％、K2O：2～3％、Na2O：2～3％、CaO：0.5～1％、MgO：0.5～1％、ZnO：2～3％、SrO：8～10％、BaO：10～12％。
较佳地，所述自然光泽触感覆盖釉的原料组成包括：以质量百分比计，高温熔块：75～85％、煅烧高岭土：5～10％、球土：8～16％。
较佳地，所述高温熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：45～50％、Al2O3：16～20％、K2O：2.5～3.5％、Na2O：2～3.5％、CaO：0.5～1.5％、MgO：0.5～1.5％、ZnO：2.5～4％、SrO：9～11％、BaO：11～13％；
所述高温熔块的原料组成包括：以质量百分比计，高岭土：3～5％、钾长石：24～30％、霞长石：25～30％、烧滑石：2～5％、方解石：2～3％、碳酸锶：10～14％、碳酸钡：14～17％、石英：1～3％、氧化铝：5～8％。
较佳地，采用高压喷釉柜喷施自然光泽触感覆盖釉，喷自然光泽触感覆盖釉前的砖坯温度控制在70～80℃；所述自然光泽触感覆盖釉比重为1.35～1.45，施釉量为350～450g/m2。
较佳地，最高烧成温度为1210～1225℃，烧成周期为60～70min。
第二方面，本发明提供了一种根据上述制备方法得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板，所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的光泽度在8到10之间。
有益效果
通过本发明提供的制备方法实现了多维模具的陶瓷大板表面效果，解决了模具产品凹陷与凸起的位置光泽、釉面效果及图案清晰度不一致性的问题，使产品效果更加接近自然岩石效果，仿石更逼真。
附图说明
图1为实施例1制备得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的釉面效果图。
具体实施方式
以下通过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，示例性说明本发明提供的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的制备方法，所述制备方法可以包括以下步骤。
压制模具砖坯。本发明提供的陶瓷板的砖坯可以采用常规坯体原料通过常规凹凸起伏模具压制而成。作为示例，所述坯体原料的化学组成可以包括：以质量百分比计，IL：4～5％、SiO2：52～61％、Al2O3：19～22％、Fe2O3：0.3～0.7％、TiO2：0.3～0.5％、CaO：0.3～0.5％、MgO：0.5～0.8％、K2O：2.8～3.2％、Na2O：2.5～3.2％。
将压制成型后的砖坯在150～170℃的干燥窑中进行干燥，控制干燥后坯体水分在0.5wt％以内，出干燥窑的坯体温度可以控制在90～100℃。砖坯温度越高，喷釉后收水干燥越快，从而可以避免后续喷釉后因无法及时干燥而向砖坯凹陷部位积釉的现象发生。但是，砖坯的温度超过100℃时会导致釉料水分蒸发过快，热气过多，引起干燥后釉面形成针孔或者小凸起的痱子孔。因此，在满足生产稳定的前提下，本发明公开的制备工艺中尽量提高坯体温度。
砖坯表面施面釉。在干燥后具有凹凸起伏砖面的坯体表面施加面釉。通过施加面釉可以起到遮盖坯体瑕疵、促进喷墨图案发色的作用。
在一些实施方式中，所述面釉的化学组成可以包括：以质量百分比计，IL：3.5～4.5％、SiO2：48～51％、Al2O3：27～30％、K2O：3～5％、Na2O：2～3％、CaO：0～1％、MgO：0～1％、ZrO2：8～9％。
在一些实施方式中，所述面釉可以采用高压喷釉柜喷釉的方式进行施加；比重可以为1.42～1.48，优选为1.45；(水釉)施釉量可以为400～600g/m2，优选为500g/m2。
所述面釉须采用喷釉方式进行施加，如此能够更好的保留原有坯体表面模具的凹凸效果。与此同时，所述面釉比重过低，会导致面釉收水慢，容易在凹陷最深的地方形成积釉，导致模具效果失真；面釉比重过大，则会导致施加面釉时喷枪雾化不均匀，釉面效果较差。另外，所述面釉的施釉量也需要控制在适宜的范围内：所述面釉的施釉量过大，会导致模具效果失真；施釉量过小，则会导致面釉白度较差，不利于产品花色纹理的显现。优选地，所述面釉的白度可以控制在65～75。
在施加面釉的坯体表面喷墨打印图案。通过喷墨机在施加面釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；可以采用多通道进行喷墨图案的打印，优选为8～10个通道，更优选地，每个喷墨打印通道的图案灰度可以控制为15～25。在一些实施方式中，还可以设置最后一个喷墨通道打印精雕墨水，从而形成更为精细的喷墨打印图案，此时打印精雕墨水的通道的灰度可以控制在70～90。
将喷墨打印图案后的坯体干燥。其中，用于坯体干燥的烘箱温度可以控制在180～200℃。由于所述精雕墨水灰度较大，控制坯体在较高的温度下进行干燥可以保证打印图案快速干燥并形成较为清晰的雕刻效果，同时较高的坯体温度还可以促进后续施加覆盖釉后的砖面快速收水干燥，从而有利于凹凸砖面的釉层厚度的均匀性，在施釉工艺上大大规避了凹陷部位积釉而失透的现象。
施自然光泽触感覆盖釉。在喷墨打印的图案干燥后的砖坯表面施自然光泽触感覆盖釉(亦称为“覆盖釉”、“自然光泽触感釉”)。所述覆盖釉位于陶瓷板最表层，可以保证烧结后陶瓷产品表面的光泽和质感。
在一些实施方式中，所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成可以包括：以质量百分比计，IL：0.5～1％、SiO2：50～55％、Al2O3：19～23％、K2O：2～3％、Na2O：2～3％、CaO：0.5～1％、MgO：0.5～1％、ZnO：2～3％、SrO：8～10％、BaO：10～12％。本发明采用的覆盖釉的配方具有较高含量的硅和铝，可以促进提升釉料的高温粘度；同时，通过引入氧化锶和氧化钡作为溶剂，大大增加了高温溶剂的含量，从而能够促进降低烧制过程中覆盖釉的流动性。但是，所述覆盖釉中硅和铝含量过高，会导致釉料高温粘度过大，釉面质感较差；氧化锶和氧化钡的含量过高，会导致釉料高温粘度过小，光泽度较高，同时易在凹陷部位发生流釉现象。此外，本发明提供的覆盖釉在烧制过程中易产生钙长石晶相，从而在釉面形成细小的晶体，影响陶瓷砖产品品质，本发明通过配方调整，适当降低钙含量，提高SrO溶剂含量，如此能够使得烧成后的陶瓷砖釉面质感更加细腻，真正做到自然无刺激光感。
在一些实施方式中，所述自然光泽触感覆盖釉的原料组成可以包括：以质量百分比计，高温熔块：75～85％、煅烧高岭土：5～10％、球土：8～16％。
其中，所述高温熔块的化学组成可以包括：以质量百分比计，SiO2：45～50％、Al2O3：16～20％、K2O：2.5～3.5％、Na2O：2～3.5％、CaO：0.5～1.5％、MgO：0.5～1.5％、ZnO：2.5～4％、SrO：9～11％、BaO：11～13％。
所述高温熔块的原料组成可以包括：以质量百分比计，高岭土：3～5％、钾长石：24～30％、霞长石：25～30％、烧滑石：2～5％、方解石：2～3％、碳酸锶：10～14％、碳酸钡：14～17％、石英：1～3％、氧化铝：5～8％。
本发明中公开的配方中引入高温熔块的自然光泽触感覆盖釉为水釉，在高温烧制过程中具有较高的粘度而不会流釉，同时在配方中采用高温溶剂钡和锶作为溶剂，使得釉面质感更加细腻。在一些实施方式中，烧成后的陶瓷板砖面具有8到10的低光泽度，且釉面具有时尚高级感。本发明通过引入高含量的钡作为溶剂，实现钡无光釉，同时引入锶作为溶剂，锶的核最外层电子构型为5s2，由此可以看出锶比钙、镁的离子半径较大，电离能较小，因而会显示出更为活泼的金属性质。氧化锶作为良好的助熔剂，相比于氧化钙和氧化镁具有更宽的助熔范围。而且，本发明通过降低钙镁含量可以减少烧制过程中析晶现象的发生，真正实现陶瓷砖表面柔和不刺眼的自然光感。
此外，不同于常规工艺中在平面的坯体上打印拨开墨水、喷干粒保护釉制备干粒与胶水混合的悬浮液，本发明采用的覆盖釉通过球磨制成浆料并控制其细度为过325目筛网筛余为0.3～0.5％。常规工艺采用的悬浮液在烧制过程中因保护釉为颗粒状而不易完全熔融，因此通过施釉工艺喷在砖面的状态即为出窑烧制后的状态，同时产品表面为磨砂质感。本发明采用的自然光泽触感覆盖釉在高位烧制过程更易发生流釉现象，出窑产品为细腻柔和的质感，在配方组成、生产工艺控制和烧成过程控制均有别于传统工艺。
在一些实施方式中，可以采用高压喷釉柜喷施所述自然光泽触感覆盖釉。喷覆盖釉前的砖坯温度可以控制在70～80℃。较高的坯体温度可以促进施加覆盖釉后的砖面快速收水干燥，从而有利于凹凸砖面的釉层厚度的均匀性，在施釉工艺上大大规避了凹陷部位积釉而失透的现象。
所述自然光泽触感覆盖釉的比重可以为1.35～1.45，优选为1.40；施釉量可以为350～450g/m2，优选为370g/m2。其中，所述覆盖釉的比重过低，则水分过大，釉面干燥过慢，易发生向凹陷部位流釉的现象；比重过大，喷头压力有限，雾化程度不佳，会导致釉面质感较差。与此同时，所述覆盖釉施釉量过小，会导致墨水发色较差，同时砖面光泽度较高；施釉量过大，易发生向凹陷部位流釉的现象。
高温烧成。将施加自然光泽触感覆盖釉后的坯体置于辊道窑进行烧成，得到所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板。
其中，最高烧成温度可以为1210～1225℃，烧成周期可以为60～70min。控制烧成后的陶瓷板吸水率在0.5wt％以下。
本发明公开的制备方法中产品坯料采用凹凸起伏较小的微模具压制而成，同时搭配精雕效果墨水，在特定的部位形成凹陷的釉面效果。坯体原本的模具与精雕数码细致的模具效果相互衬托，使产品形成多种维度的层次效果。同时，本发明通过调整釉料配方组成，引入高温熔块釉料，使之在高温烧制过程中流动性差，不会在凹陷的部位形成釉料堆积而影响产品通透感。此外，最后采用多组喷嘴高压喷釉柜喷高温低光泽覆盖釉，严控生产过程的各项工艺参数，使在喷釉过程中能够快速的干燥，不造成模具效果失真的现象。
通过本发明提供的制备方法得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的光泽度在8到10之间，获得的模具产品釉面具有微光的高级感。
下面进一步列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.压制模具砖坯，并将压制成型后的砖坯在160℃的干燥窑中进行干燥，干燥后水分控制在0.5wt％以内，出干燥窑的温度控制在90℃；
2.在干燥后具有凹凸起伏砖面的坯体表面施加面釉。所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：4％、SiO2：51％、Al2O3：29％、K2O：4％、Na2O：2.5％、CaO：0.5％、MgO：0.5％、ZrO2：8.5％；比重为1.45，施釉量为500g/m2；
3.在施加面釉的坯体表面喷墨打印设计图案，最后一个喷墨通道打印精雕墨水；
4.将喷墨打印图案后的坯体干燥，用于干燥的烘箱温度控制在190℃；
5.在喷墨打印的图案干燥后的砖坯表面施自然光泽触感覆盖釉。所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：1％、SiO2：52％、Al2O3：19％、K2O：2％、Na2O：3％、CaO：0.5％、MgO：0.5％、ZnO：2％、SrO：9％、BaO：11％；所述自然光泽触感覆盖釉的原料组成包括：以质量百分比计，高温熔块：80％、煅烧高岭土：10％、球土：10％；所述高温熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：48％、Al2O3：19％、K2O：3％、Na2O：2％、CaO：0.5％、MgO：0.5％、ZnO：4％、SrO：10％、BaO：13％；所述高温熔块的原料组成包括：以质量百分比计，高岭土：5％、钾长石：27％、霞长石：27％、烧滑石：3％、方解石：2％、碳酸锶：12％、碳酸钡：15％、石英：3％、氧化铝：6％；高压喷釉柜喷施所述自然光泽触感覆盖釉，喷覆盖釉前的砖坯温度控制在70℃，比重为1.40，施釉量为370g/m2；
6.辊道窑高温烧成，最高烧成温度为1210℃，烧成周期为65min，得到所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板。
图1为实施例1制备得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的釉面效果图。本实施例1制备得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板光泽度为8.5，釉面具有自然光的高级感。
对比例1
本对比例1的制备工艺参照实施例1，主要区别在于：所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：1.5％、SiO2：60％、Al2O3：14％、K2O：5％、Na2O：3％、CaO：9％、MgO：1％、ZnO：4％、BaO：2.5％。
本对比例1制备得到的陶瓷板产品釉面光泽达到20，釉面析晶现象严重，同时模具效果较为模糊。
对比例2
本对比例2的制备工艺参照实施例1，主要区别在于：所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：11％、SiO2：47％、Al2O3：17％、K2O：3％、Na2O：3％、CaO：5％、MgO：5％、ZnO：2％、BaO：7％。
本对比例2制备得到的陶瓷产品模具轮廓较为清晰，但釉面质感较差。
对比例3
本对比例3的制备工艺参照实施例1，主要区别在于：压制模具砖坯，将压制成型后的砖坯在100℃的干燥窑中进行干燥，干燥后水分控制在0.5wt％以内，出干燥窑的温度控制在60℃。
由于本对比例3中压制成型后的砖坯出干燥窑的温度较低，导致喷面釉后收水过慢，使得面釉在砖坯表面的凹陷部位形成积釉现象，同时凸起部位有轻微透坯体的现象，严重影响产品品质。
对比例4
本对比例4的制备工艺参照实施例1，主要区别在于：喷墨打印图案后的坯体在90℃下干燥。
由于本对比例4喷墨打印图案后砖坯干燥的干燥窑温度过低，导致精雕墨水无法及时干燥而向边部扩散，精雕效果较为模糊，同时喷自然光泽触感覆盖釉后收水干燥较慢，釉料向凹陷部位流釉，产品表面光泽不均匀，釉面效果较差。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
通过凹凸起伏的模具压制成型为模具砖坯；
在具有凹凸起伏砖面的坯体表面施加面釉；
在施加面釉的坯体表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案的砖坯表面施自然光泽触感覆盖釉；
烧成，得到所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，模具砖坯先进行干燥再进行面釉施加，控制施加面釉前模具砖坯的温度为90～100℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述面釉采用高压喷釉柜喷釉的方式进行施加，比重为1.42～1.48，施釉量为400～600g/m2。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，采用8～10个通道进行喷墨图案打印，每个喷墨打印通道的图案灰度为15～25；优选地，设置最后一个喷墨通道打印精雕墨水，打印精雕墨水的通道的图案灰度为70～90。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：0.5～1％、SiO2：50～55％、Al2O3：19～23％、K2O：2～3％、Na2O：2～3％、CaO：0.5～1％、MgO：0.5～1％、ZnO：2～3％、SrO：8～10％、BaO：10～12％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述自然光泽触感覆盖釉的化学组成包括：以质量百分比计，IL：0.5～1％、SiO2：50～55％、Al2O3：19～23％、K2O：2～3％、Na2O：2～3％、CaO：0.5～1％、MgO：0.5～1％、ZnO：2～3％、SrO：8～10％、BaO：10～12％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述高温熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：45～50％、Al2O3：16～20％、K2O：2.5～3.5％、Na2O：2～3.5％、CaO：0.5～1.5％、MgO：0.5～1.5％、ZnO：2.5～4％、SrO：9～11％、BaO：11～13％；
所述高温熔块的原料组成包括：以质量百分比计，高岭土：3～5％、钾长石：24～30％、霞长石：25～30％、烧滑石：2～5％、方解石：2～3％、碳酸锶：10～14％、碳酸钡：14～17％、石英：1～3％、氧化铝：5～8％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，采用高压喷釉柜喷施自然光泽触感覆盖釉，喷自然光泽触感覆盖釉前的砖坯温度控制在70～80℃；所述自然光泽触感覆盖釉比重为1.35～1.45，施釉量为350～450g/m2。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，最高烧成温度为1210～1225℃，烧成周期为60～70min。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法得到的具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板，其特征在于，所述具有自然光泽触感釉面的复合立体陶瓷板的光泽度在8到10之间。
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