CN117125965A - 一种提高瓷砖平整度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及瓷砖技术领域，尤其涉及一种提高瓷砖平整度的方法。该方法包括如下步骤：将坯体原料压制成瓷砖坯体，在瓷砖坯体的表面施加釉料；瓷砖坯体在窑炉内依次进行烧成、冷却，得到瓷砖；控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为2‑4m/min；烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为1‑9mm；烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为5‑25mm。严格限定瓷砖坯体、釉料的化学组成、两者的始熔点和软化点差值、膨胀系数差值，使获得的出窑瓷砖具有较好的平整度；通过控制瓷砖烧成阶段的参数、烧成阶段中瓷砖坯体的运输速率、瓷砖坯体的间距与其长度的比值来进一步改善大规格瓷砖的平整度。
Description
技术领域
本发明涉及瓷砖技术领域，尤其涉及一种提高瓷砖平整度的方法。
背景技术
瓷砖产品的款式众多，同时还具有低吸水率、高耐磨性和耐酸碱性、较长的使用寿命的特点，被广泛的应用在各大家装和商业建筑中。
由于瓷砖生产原料或制备参数的设置等原因，大理石瓷砖的坯体在烧制过程中会产生收缩变形，容易造成瓷砖产品的平整度不达标，如，烧制出来的大理石瓷砖容易出现上拱下翘、波浪状变形等不同的变形情况，后续在瓷砖的铺贴过程中，会导致整个铺贴效果较为不美观，尤其是对于密缝铺贴瓷砖，更加需要很高的平整度。对于现有的瓷砖而言，规格(尺寸)越大，就越难保持较高的平整性，如瓷砖的规格为900*900cm时，其上凸或下凹的形变量往往在0.5mm以上；对于更大规格的瓷砖如900*1200cm、900*1800cm或900*2700cm时，其长边的上凸或下凹的形变量往往在1mm以上，甚至部分大规格瓷砖会出现2mm的上凸或下凹形变量。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种提高瓷砖平整度的方法，旨在改善现有的大规格瓷砖平整度不高、影响后续铺贴的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种提高瓷砖平整度的方法，包括如下步骤：
S1.将坯体原料压制成瓷砖坯体，在瓷砖坯体的表面施加釉料；
S2.经步骤S1后的瓷砖坯体在窑炉内依次进行烧成、冷却，得到瓷砖；
步骤S2中，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为2-4m/min；烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为1-9mm；烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝5-25mm。
瓷砖坯体经压制成型后再施加釉料(底釉、面釉等)获得半成品，半成品在窑炉内进行烧成，此时需要控制瓷砖坯体的运输速率为2-4m/min(实际生产时一般是通过控制辊棒的速度来实现)，以使瓷砖烧成较为均匀，获得的瓷砖性能更佳；此外，还需要在不同的烧成区段控制瓷砖坯体(砖坯)间距与长度的比值大小，以进一步改善瓷砖的平整度，使大规格瓷砖的平整度更好(本方案指长度≥1200mm，宽度≥900mm的瓷砖)。
优选地，步骤S1中，在瓷砖坯体表面施加面釉后，再进行喷墨印花，再继续施加印刷抛釉；
按质量百分比计，瓷砖坯体的化学组成包括如下：SiO2 64-68％、Al2O319-22％、Fe2O30.3-0.8％、TiO20.1-0.2％、CaO0.2-0.7％、MgO0.5-2％，K2O2-4％、Na2O1-3％和烧失3-8％；
按质量百分比计，印刷抛釉的化学组成包括如下：SiO2 40-45％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.5％、TiO20.1-0.2％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-5％、BaO6-12％、MnO＜0.01％、P2O50.02-0.2％、SO3≤0.01％、Na2O2-4％和烧失1-10％。
按质量百分比计，面釉的化学组成包括如下：SiO2 50-55％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.3％、TiO20.01-0.1％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-3％、BaO0.01-0.1％、MnO＜0.01％、P2O50.05-0.2％、SO3≤0.1％、Na2O1-4％和烧失1-10％。
坯体和釉料(面釉和印刷抛釉)的化学组成控制在上述范围时，烧成后获得的瓷砖本身具有较好的质量，瓷砖整体的平整度较高。
优选地，控制瓷砖坯体与面釉的始熔点差值为80-105℃，瓷砖坯体与面釉的软化点差值为15-70℃；控制瓷砖坯体与印刷抛釉的始熔点差值为85-110℃，瓷砖坯体与印刷抛釉的软化点差值为10-65℃。在烧成中，瓷砖坯体和釉料(面釉和印刷抛釉)的始熔点和软化点极为重要，通过原料的选择，控制瓷砖坯体和釉料的始熔点差值在上述范围，软化点的差值在上述范围时，瓷砖坯体和釉料的熔合效果更好，获得的瓷砖平整度更高。本方案中，釉料(面釉和印刷抛釉)的始熔点或软化点一般比瓷砖坯体的始熔点或软化点更高。
优选地，瓷砖坯体的线膨胀系数为α坯，500℃时，7×10-6/K≤α坯≤15×10-6/K，900℃时，8×10-6/K≤α坯≤20×10-6/K；面釉的线膨胀系数为α面，500℃时，5×10-6/K≤α面≤10×10-6/K，900℃时，6×10-6/K≤α面≤11×10-6/K；印刷抛釉的线膨胀系数为α抛，500℃时，6×10-6/K≤α抛≤13×10-6/K，900℃时，7×10-6/K≤α抛≤15×10-6/K；
且500℃时α坯与α面的差值≤5×10-6/K，900℃时α坯与α面的差值≤12×10-6/K；500℃时α坯与α抛的差值≤3×10-6/K，900℃时α坯与α抛的差值≤5×10-6/K。
除上述瓷砖坯体和釉料的始熔点和软化点的限制外，瓷砖坯体和釉料(面釉和印刷抛釉)的线膨胀系数及其差值也较为重要，否则出窑瓷砖容易出现开裂的情况，对瓷砖的平整度影响也非常大。瓷砖坯体和釉料的线膨胀系数差值控制在上述范围时，获得的出窑瓷砖具有更高的平整度。本方案中，瓷砖坯体的线膨胀系数一般比釉料(面釉和印刷抛釉)的线膨胀系数更大。
优选地，烧成阶段的温度从低到高依次包括前温区、中前温区、中后温区和高温区；其中，前温区的温度为800-900℃，停留时间为2-8min；中前温区的温度为前温区的最高烧成温度-1050℃，停留时间为1-10min；中后温区的温度为中前温区的最高烧成温度-1150℃，停留时间为1-10min；高温区的温度为中后温区的最高烧成温度-1210℃，停留时间为5-10min。
在上述瓷砖坯体的化学组成下，控制瓷砖在烧成中不同区段的温度和停留时间，可使瓷砖的烧成更为均匀，瓷砖具有较好的表面质量，平整度更高。
优选地，在中前温区预先观测瓷砖坯体的变形情况，若肉眼观测到瓷砖坯体已发生变形，则将中前温区的最高温度升高5-10℃，控制中前温区与中后温区的温度梯度≤20℃，同时将中前温区和中后温区的停留时间增加2-4min；瓷砖坯体在窑炉内通过辊棒运输，“观测瓷砖坯体变形”步骤为：将辊棒拉出后窑炉侧壁形成一观测孔，在该观测孔查看瓷砖坯体的变形情况，根据瓷砖坯体的变形情况将变形分为：上凸型变形、下凹型变形或翘角型变形。
在瓷砖的整个烧成阶段中，本方案选择在中前温区观测瓷砖坯体的变形情况，在该阶段观测瓷砖发生形变后，便于后续调整瓷砖的参数，对改善瓷砖的形变最为适宜。窑炉的工作人员通过窑炉侧壁开设的观测孔查看瓷砖坯体的变形情况，在窑炉的中前温区每间隔4-5仓拉出辊棒，查看内部的瓷砖坯体变形情况，目前，瓷砖坯体的变形情况大致可分为波浪型变形、上凸型变形、下凹型变形或翘角型变形等。
确定好瓷砖坯体的原料、对应的烧成制度、瓷砖坯体间距和传输速率等参数后，若发现获得的出窑瓷砖形变量较小(一般是中前温区未发现形变，后续获得的出窑瓷砖形变量≤0.2mm)，则继续按上述步骤和参数稳定运行。一旦在中前温区观测到瓷砖坯体(半成品)发生变形时，立即可以对烧成阶段的温度和时间参数进行调整，或者对瓷砖坯体之间的间距进行调整，以降低瓷砖的变形程度，提高瓷砖的平整度。还可以在冷却阶段中对瓷砖的局部变形区域进行吹风冷却(局部冷却)，以改善瓷砖的局部翘角型变形。
对上述步骤中的中前温区和中后温区的温度、停留时间进行调整，特别是将中前温区的最高温度相对升高5-10℃，可使瓷砖坯体中的液相增多，瓷砖坯体内部存在部分应力消解的现象，从而改善出窑瓷砖的形变情况，对出窑瓷砖的波浪型变形、上凸型变形、下凹型变形或翘角型变形等有一定改善作用。
优选地，中前温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为3.3-4.3m/min(棍棒电机频率为35Hz-38Hz)，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0005-0.005，中前温区至中后温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为3.2-4.2m/min(辊棒电机频率为34Hz-37Hz)，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0027-0.0085；高温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为3-4m/min(辊棒电机频率为33Hz-35Hz)，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0080-0.014。
由于瓷砖在烧成过程中存在多个烧成阶段，每个烧成阶段的温度有所差异，对应的，控制瓷砖在每一烧成阶段中的运输速率，同时还控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值大小，可以保证瓷砖坯体在每个烧成阶段均具有较好的烧成效果，对于瓷砖的平整度改善效果更好。
优选地，当瓷砖坯体呈下凹型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向下凹陷；降低瓷砖上表面的温度同时升高瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；和/或，减少急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；和/或，增加急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％。本方案中瓷砖的冷却阶段包括急冷段和缓冷段，急冷段的冷却温度为1210-600℃，缓冷段的冷却温度为600-400℃，之后采用自然冷却。
优选地，当瓷砖坯体呈上凸型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向上凸起；升高瓷砖上表面的温度同时降低瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；和/或，增加急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；和/或，减少急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1.严格限定瓷砖坯体、釉料的化学组成，以及限定两者的始熔点和软化点差值、膨胀系数差值等，使获得的出窑瓷砖本身即具有较好的平整度。
2.通过控制瓷砖坯体烧成阶段的参数，同时控制瓷砖坯体在每一烧成阶段中瓷砖坯体的运输速率、瓷砖坯体的间距与其长度的比值来进一步减少或避免瓷砖的变形情况，提高大规格瓷砖的整体平整度，使大规格瓷砖上凸或下凹的形变量可以降低至0.3mm以下。
3.对于上凸形或下凹型变形的瓷砖，改变瓷砖上表面和下表面的温度，同时控制瓷砖上下表面的温度差来实现平整度的改善；亦或是通过冷却阶段中调整面风或底风的风量来实现平整度的改善。对于翘角型变形，还可以采用局部冷却的方式对变形的区域吹冷风，以改善出窑瓷砖局部变形的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的瓷砖呈上凸型变形时的示意图；
图2为本申请提供的瓷砖呈下凹型变形时的示意图；
图3为本申请提供的瓷砖呈翘角型变形时的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
一种提高瓷砖平整度的方法，包括如下步骤：
S1.将坯体原料压制成瓷砖坯体，在瓷砖坯体表面施加面釉后，再进行喷墨印花，再继续施加印刷抛釉；
按质量百分比计，瓷砖坯体的化学组成包括如下：SiO2 64-68％、Al2O319-22％、Fe2O30.3-0.8％、TiO20.1-0.2％、CaO0.2-0.7％、MgO0.5-2％，K2O2-4％、Na2O1-3％和烧失3-8％；
按质量百分比计，印刷抛釉的化学组成包括如下：SiO2 40-45％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.5％、TiO20.1-0.2％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-5％、BaO6-12％、MnO＜0.01％、P2O50.02-0.2％、SO3≤0.01％、Na2O2-4％和烧失1-10％。
按质量百分比计，面釉的化学组成包括如下：SiO2 50-55％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.3％、TiO20.01-0.1％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-3％、BaO0.01-0.1％、MnO＜0.01％、P2O50.05-0.2％、SO3≤0.1％、Na2O1-4％和烧失1-10％。
控制瓷砖坯体与面釉的始熔点差值为80-105℃，瓷砖坯体与面釉的软化点差值为15-70℃；控制瓷砖坯体与印刷抛釉的始熔点差值为85-110℃，瓷砖坯体与印刷抛釉的软化点差值为10-65℃；瓷砖坯体的线膨胀系数为α坯，500℃时，7×10-6/K≤α坯≤15×10-6/K，900℃时，8×10-6/K≤α坯≤20×10-6/K；面釉的线膨胀系数为α面，500℃时，5×10-6/K≤α面≤10×10-6/K，900℃时，6×10-6/K≤α面≤11×10-6/K；印刷抛釉的线膨胀系数为α抛，500℃时，6×10-6/K≤α抛≤13×10-6/K，900℃时，7×10-6/K≤α抛≤15×10-6/K；
且500℃时α坯与α面的差值≤5×10-6/K，900℃时α坯与α面的差值≤12×10-6/K；500℃时α坯与α抛的差值≤3×10-6/K，900℃时α坯与α抛的差值≤5×10-6/K；
S2.经步骤S1后的瓷砖坯体在窑炉内依次进行烧成、冷却，得到瓷砖；
烧成阶段的温度从低到高依次包括前温区、中前温区、中后温区和高温区；其中，前温区的温度为800-900℃，停留时间为2-8min；中前温区的温度为前温区的最高烧成温度-1050℃，停留时间为1-10min；中后温区的温度为中前温区的最高烧成温度-1150℃，停留时间为1-10min；高温区的温度为中后温区的最高烧成温度-1210℃，停留时间为5-10min；
步骤S2中，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为2-4m/min；烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为1-9mm；烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝5-25mm；
或，前温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3.3-4.3m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0005-0.005；中前温区至中后温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3.2-4.2m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0027-0.0085；高温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3-4m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0080-0.014；
在中前温区预先观测瓷砖坯体的变形情况，若肉眼观测到瓷砖坯体已发生变形，则将中前温区的最高温度升高5-10℃，控制中前温区与中后温区的温度梯度≤20℃，同时将中前温区和中后温区的停留时间增加2-4min；
瓷砖坯体在窑炉内通过辊棒运输，“观测瓷砖坯体变形”步骤为：将辊棒拉出后窑炉侧壁形成一观测孔，在该观测孔查看瓷砖坯体的变形情况，根据瓷砖坯体的变形情况将变形分为：上凸型变形、下凹型变形或翘角型变形；
当瓷砖坯体呈下凹型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向下凹陷；降低瓷砖上表面的温度同时升高瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；瓷砖的冷却阶段包括急冷段和缓冷段，急冷段的冷却温度为1210-600℃，缓冷段的冷却温度为600-400℃，之后采用自然冷却；和/或，减少急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；和/或，增加急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％；
当瓷砖坯体呈上凸型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向上凸起；升高瓷砖上表面的温度同时降低瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；和/或，增加急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；和/或，减少急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例或空白例中的瓷砖坯体的规格均为900×1800mm，坯体厚度为13mm左右。
空白例
此处提供一组常规坯体原料和釉料用于本空白例中瓷砖的制备：
以重量份计，坯体原料包括如下组分的原料制得：一号石粉8-15份(14份)、金科石粉2-8份(7份)、江丰石粉3-10份(8份)、新云石粉10-15份(10份)、大业石粉6-15份(7份)、深白泥6-15份(14份)、水洗坭6-15份(10份)、黑泥3-8份(3份)、高岭土8-15份(10份)、瓷沙3-10份(3份)、罗定钾沙3-10份(4份)、仓渣2-10份(3份)、回收泥粉3-10份(3份)和滑石坭3-8份(4份)，采用上述原料获得的坯体原料化学组成包括：SiO2 60-70％(58％)、Al2O313-18％(15％)、Fe2O30.5-2％(2％)、TiO20.2-1％(1％)、CaO 1-3％(3％)、MgO2-4％(4％)、K2O1-6％(5％)、Na2O1-6％(4％)和烧失5-10％(8％)；
以重量份计，采用如下组分的原料制得印刷抛釉：碳酸钡3-10份(5份)、氧化锌1-6份(5份)、白云石15-25份(18份)、滑石1-5份(3份)，高岭土5-15份(10份)、钠长石40-50份(43份)、钾长石5-15份(10份)、氧化铝1-7份(6份)，采用上述原料获得的印刷抛釉原料化学组成包括：SiO2 36-46％(42.21％)、Al2O319-24％(23.32％)、Fe2O30.1-0.3％(0.2％)、TiO20.1-0.2％(0.1％)、CaO1-4％(2.86％)、MgO4-9％(7.53％)，K2O1-3％(2.81％)、BaO6-14％(7.86％)、MnO＜0.01％、P2O50.02-0.12％(0.02％)、SO3＜0.1％、Na2O1-4％(2.5％)、ZnO1-2％(1.81％)、ZrO20.01-0.05％(0.01％)、SrO≤0.2％和烧失1-10％(8.77％)。
以重量份计，采用如下组分的原料制得面釉：钾长石25-35份(28份)、钠长石20-30份(22份)、霞石1-10份(3份)、煅烧高岭土12-22份(20份)、高岭土5-15份(12份)、氧化铝5-15份(13份)、滑石1-5份(2份)，采用上述原料获得的面釉原料化学组成包括：SiO2 50-55％(52.36％)、Al2O326-31％(29.31％)、Fe2O30.1-0.3％(0.16％)、TiO20.01-0.1％(0.05％)、CaO 3-8％(4.22％)、MgO0.05-0.1％(0.85％)，K2O1-3％(1.62％)、BaO0.01-0.1％(0.1％)、MnO＜0.01％(0.01％)、P2O50.05-0.2％(0.1％)、SO3≤0.1％(0.05％)、Na2O1-3％(2.84％)、HfO20.01-1％(0.05％)和烧失1-10％(8.28％)。
S1.将上述坯体原料压制成瓷砖坯体，在瓷砖坯体的表面施加上述釉料；
S2.经步骤S1后的瓷砖坯体在窑炉内依次进行烧成、冷却，得到瓷砖。
上述瓷砖采用常规烧成工艺，瓷砖依次经过前温区、中温区和高温区进行烧成，其中，前温区的温度范围为860-1000℃，停留时间为15min；中温区的温度范围为1000-1100℃，停留时间为25min；高温区的温度范围为1100-1220℃，停留时间为15min，烧成时前温区相邻瓷砖的间距为10mm，间距与长度的比值＝10mm÷1800mm＝0.0056；中温区和高温区相邻瓷砖的间距均为30mm，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值(以下均简称间距与长度的比值)＝30mm÷1800mm＝0.0167，瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率均为2.5m/min。
对空白例制得的瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
| 空白例 | |
| 上凸最大形变量/mm | +1.72 |
| 下凹最大形变量/mm | －1.80 |
实施例1
本实施例中各项制备步骤和参数均与空白例相同，不同之处在于，烧成时相邻瓷砖的间距分别调整为：
对上述实施例1制得的所有瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
由上表的检测数据可知，在不同的烧成阶段中分别调整两块瓷砖之间的间距至适宜间距时，获得的瓷砖平整度有所改善。针对规格较大的瓷砖，烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，即前温区控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为1-9mm；烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，即中温区和高温区控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为5-25mm时，大规格瓷砖的平整度有所改善，上凸最大形变量可降低至1.6mm以下，下凹最大形变量可降低至1.7mm以下。
当烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时(前温区)，相邻两块瓷砖坯体之间的优选间距为3-7mm；烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时(中温区和高温区)，相邻两块瓷砖坯体之间的优选间距为11-25mm，大规格瓷砖的平整度改善程度较高，上凸最大形变量可降低至1.4mm以下，下凹最大形变量可降低至1.5mm以下。
且由实施例1-53可知，当前温区相邻两块瓷砖坯体之间的间距设置为5mm，中温区和高温区相邻两块瓷砖坯体之间的间距设置为25mm时，上凸和下凹的形变量甚至可减少至1.02mm和1.04mm，平整度得到较大改善。
实施例2
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例1-53相同，不同之处在于，调整瓷砖坯体和釉料的原料用量，使瓷砖坯体的化学组成包括SiO264.32％、Al2O320.55％、Fe2O30.42％、TiO20.15％、CaO0.7％、MgO1.31％，K2O3.31％、Na2O2.12％和烧失7.12％；对应的，瓷砖坯体的始熔点为1016℃，软化点为1134℃。
印刷抛釉的化学组成包括SiO2 43.12％、Al2O320.56％、Fe2O30.15％、TiO20.12％、CaO8.46％、MgO3.43％，K2O2.59％、BaO9.17％、P2O50.12％、SO30.01％、Na2O3.41％和烧失8.86％；对应的，印刷抛釉的始熔点为1084℃，软化点为1200℃。
面釉的化学组成包括SiO2 53.81％、Al2O320.25％、Fe2O30.13％、TiO20.05％、CaO8.19％、MgO3.61％，K2O2.83％、BaO0.05％、P2O50.15％、SO30.02％、Na2O3.32％和烧失7.59％。对应的，面釉的始熔点为1081℃，软化点为1194℃。
实施例3
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例1-53相同，不同之处在于：调整瓷砖坯体和釉料的原料用量，使瓷砖坯体的化学组成包括SiO265.22％、Al2O320.05％、Fe2O30.32％、TiO20.12％、CaO0.62％、MgO1.22％，K2O3.31％、Na2O2.12％和烧失7.02％。
印刷抛釉的化学组成包括SiO2 43.87％、Al2O320.86％、Fe2O30.16％、TiO20.15％、CaO8.26％、MgO3.13％，K2O3.29％、BaO8.77％、P2O50.14％、Na2O3.71％和烧失7.66％。
面釉的化学组成包括SiO2 54.15％、Al2O320.53％、Fe2O30.12％、TiO20.04％、CaO8.55％、MgO3.21％，K2O2.13％、BaO0.04％、P2O50.12％、SO30.1％、Na2O3.12％和烧失7.89％。
对实施例2-3制得的瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
| 实施例1-53 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 上凸最大形变量/mm | +1.02 | +0.94 | +0.92 |
| 下凹最大形变量/mm | －1.04 | －0.96 | －0.96 |
由上表的检测数据可知，在对瓷砖坯体和釉料(面釉和印刷抛釉)的原料进行优选限定后，对应的化学组成更为适宜，因此，获得的大规格瓷砖形变量可降低至1mm以下，平整度可以得到进一步改善。
实施例4
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例2相同，不同之处在于：改变瓷砖坯体与釉料的始熔点和软化点，具体调整如下表：
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对实施例4制得的瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
由上表的检测数据可知，对瓷砖坯体和釉料的始熔点和软化点进行调整，具体的，当瓷砖坯体与面釉的始熔点差值限定为80-105℃，软化点差值限定为15-70℃(优选软化点差值为20-40℃)；瓷砖坯体与印刷抛釉的始熔点差值限定为85-110℃，软化点差值限定为10-65℃时(优选软化点差值为25-50℃)，大规格瓷砖的形变量可降低至0.9mm以下，平整度可以进一步提高。
实施例5
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例4-22相同，不同之处在于：改变瓷砖坯体与釉料的膨胀系数，具体调整如下表：
对实施例5制得的瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
| 上凸最大形变量/mm | 下凹最大形变量/mm | |
| 实施例5-1 | +0.56 | -0.58 |
| 实施例5-2 | +0.54 | -0.52 |
| 实施例5-3 | +0.56 | -0.60 |
由上表的检测数据可知，在对瓷砖坯体、面釉和印刷抛釉的膨胀系数进行优选调整后，大规格瓷砖上凸或下凹的形变量可以降低至0.6mm及以下，平整度还可以再得到进一步的改善。
实施例6
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例5-2相同，不同之处在于，调整烧成参数和工序为：烧成阶段调整至依次设置的前温区、中前温区、中后温区和高温区；其中，前温区的温度为800-900℃，停留时间为5min；中前温区的温度为900-1050℃，停留时间为6min；中后温区的温度为1050-1150℃，停留时间为3min；高温区的温度为1150-1210℃，停留时间为7min。
实施例7
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例5-1相同，不同之处在于，调整烧成参数和工序为：烧成阶段调整至依次设置的前温区、中前温区、中后温区和高温区；其中，前温区的温度为800-900℃，停留时间6min；中前温区的温度为900-1050℃，停留时间为5min；中后温区的温度为1050-1150℃，停留时间为7min；高温区的温度为1150-1210℃，停留时间为8min。
对实施例6-7制得的瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
| 实施例5-2 | 实施例6 | 实施例7 | |
| 上凸最大形变量/mm | 0.54 | 0.36 | 0.34 |
| 下凹最大形变量/mm | 0.52 | 0.38 | 0.36 |
由上表的检测数据可知，由于上述实施例采用了本方案中的瓷砖更为适宜的烧成曲线和烧成参数，所以，获得的大规格陶瓷砖形变量将进一步降低(上凸或下凹的形变量可以降低至0.4mm以下)，对于现有的大规格瓷砖而言，平整度已做到较高的范围。
实施例8
本实施例中各项制备步骤和参数均与实施例6相同，不同之处在于，将不同烧成阶段的相邻瓷砖的间距和运输速率分别调整为：
对实施例8制得的所有瓷砖进行形变量测试，测试结果如下表所示：
| 实施例8-1 | 实施例8-2 | 实施例8-3 | |
| 上凸最大形变量/mm | 0.22 | 0.24 | 0.22 |
| 下凹最大形变量/mm | 0.22 | 0.22 | 0.24 |
注：对于长度为1800mm(宽度为900mm)的瓷砖坯体，针对不同的少城区段分别设置对应的运输速率和相邻瓷砖相隔的间距，其中，前温区中相邻两块瓷砖坯体之间的间距控制为1mm-9mm(优选3-7mm)；中前温区至中后温区，相邻两块瓷砖坯体之间的间距控制为5mm-15mm；高温区中相邻两块瓷砖坯体之间的间距控制为15mm-25mm。由上表的检测数据可知，获得的大规格瓷砖形变量明显降低，上凸或下凹形变量甚至可控制在0.3mm以下，大规格瓷砖具有较高的平整度，更便于铺贴。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将坯体原料压制成瓷砖坯体，在瓷砖坯体的表面施加釉料；
S2.经步骤S1后的瓷砖坯体在窑炉内依次进行烧成、冷却，得到瓷砖；
步骤S2中，控制瓷砖坯体在烧成或冷却时的运输速率为2-4m/min；
当烧成温度＜瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为1-9mm；当烧成温度≥瓷砖坯体及釉料的熔融温度时，控制相邻两块瓷砖坯体之间的间距为5-25mm。
2.根据权利要求1的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，步骤S1中，在瓷砖坯体表面施加面釉后，再进行喷墨印花，再继续施加印刷抛釉；
按质量百分比计，瓷砖坯体的化学组成包括如下：SiO2 64-68％、Al2O319-22％、Fe2O30.3-0.8％、TiO20.1-0.2％、CaO0.2-0.7％、MgO0.5-2％，K2O2-4％、Na2O1-3％和烧失3-8％；
按质量百分比计，印刷抛釉的化学组成包括如下：SiO2 40-45％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.5％、TiO20.1-0.2％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-5％、BaO6-12％、MnO＜0.01％、P2O50.02-0.2％、SO3≤0.01％、Na2O2-4％和烧失1-10％。
按质量百分比计，面釉的化学组成包括如下：SiO2 50-55％、Al2O319-25％、Fe2O30.1-0.3％、TiO20.01-0.1％、CaO 5-10％、MgO2-5％，K2O1-3％、BaO0.01-0.1％、MnO＜0.01％、P2O50.05-0.2％、SO3≤0.1％、Na2O1-4％和烧失1-10％。
3.根据权利要求2的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，控制瓷砖坯体与面釉的始熔点差值为80-105℃，瓷砖坯体与面釉的软化点差值为15-70℃；
控制瓷砖坯体与印刷抛釉的始熔点差值为85-110℃，瓷砖坯体与印刷抛釉的软化点差值为10-65℃。
4.根据权利要求1的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，瓷砖坯体的线膨胀系数为α坯，500℃时，7×10-6/K≤α坯≤15×10-6/K，900℃时，8×10-6/K≤α坯≤20×10-6/K；
面釉的线膨胀系数为α面，500℃时，5×10-6/K≤α面≤10×10-6/K，900℃时，6×10-6/K≤α面≤11×10-6/K；
印刷抛釉的线膨胀系数为α抛，500℃时，6×10-6/K≤α抛≤13×10-6/K，900℃时，7×10-6/K≤α抛≤15×10-6/K；
且500℃时α坯与α面的差值≤5×10-6/K，900℃时α坯与α面的差值≤12×10-6/K；
500℃时α坯与α抛的差值≤3×10-6/K，900℃时α坯与α抛的差值≤5×10-6/K。
5.根据权利要求1-4任一项所述的提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，烧成阶段的温度从低到高依次包括前温区、中前温区、中后温区和高温区；
其中，前温区的温度为800-900℃，停留时间为2-8min；中前温区的温度为前温区的最高烧成温度-1050℃，停留时间为1-10min；中后温区的温度为中前温区的最高烧成温度-1150℃，停留时间为1-10min；高温区的温度为中后温区的最高烧成温度-1210℃，停留时间为5-10min。
6.根据权利要求5的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，在中前温区预先观测瓷砖坯体的变形情况，若肉眼观测到瓷砖坯体已发生变形，则将中前温区的最高温度升高5-10℃，控制中前温区与中后温区的温度梯度≤20℃，同时将中前温区和中后温区的停留时间增加2-4min；
瓷砖坯体在窑炉内通过辊棒运输，“观测瓷砖坯体的变形情况”的步骤为：将辊棒拉出后窑炉侧壁形成一观测孔，在该观测孔查看瓷砖坯体的变形情况，并根据瓷砖坯体的变形情况将变形分为：上凸型变形、下凹型变形或翘角型变形。
7.根据权利要求5的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，前温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3.3-4.3m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0005-0.005；
中前温区至中后温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3.2-4.2m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0027-0.0085；
高温区阶段，控制瓷砖坯体在烧成时的运输速率为3-4m/min，相邻两块瓷砖坯体之间的间距与瓷砖坯体长度的比值＝0.0080-0.014。
8.根据权利要求6的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，当瓷砖坯体呈下凹型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向下凹陷；
降低瓷砖上表面的温度同时升高瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；
瓷砖的冷却阶段包括急冷段和缓冷段，急冷段的冷却温度为1210-600℃，缓冷段的冷却温度为600-400℃；
和/或，减少急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；
和/或，增加急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％。
9.根据权利要求8的一种提高瓷砖平整度的方法，其特征在于，当瓷砖坯体呈上凸型变形时，瓷砖坯体由边角至中间向上凸起；
升高瓷砖上表面的温度同时降低瓷砖下表面的温度，控制瓷砖上、下表面的温度差为3-6℃；
和/或，增加急冷段中急冷辊下的底风风量为初始风量的5-25％；
和/或，减少急冷段中急冷辊上的面风风量为初始风量的5-25％。
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| CN115008592A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-09-06 | 肇庆乐华陶瓷洁具有限公司 | 炻瓷质釉面砖生产***的控制方法 |
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| CN115008592B (zh) * | 2022-04-12 | 2024-07-02 | 肇庆乐华陶瓷洁具有限公司 | 炻瓷质釉面砖生产***的控制方法 |
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