CN1508319A - 陶瓷水洗球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由陶瓷废料烧制而成的、用于漂洗织物的陶瓷水洗球及其制备方法。该水洗球含有氧化硅、氧化铝、氧化镁和氧化钙，可以呈规整的圆球形或不规整的圆球形，其堆积密度为0.3～0.9克/厘米3，规整圆球形的直径或不规整圆球形的粒径为5～100mm；所述的陶瓷水洗球的内部分布有孔；所述的陶瓷水洗球的表面在未用于漂洗织物前是光滑无孔的或分布有孔的，在用于漂洗织物后其表面分布有孔。本发明利用陶瓷废料制得的陶瓷水洗球，可以达到或超过沸石类水洗球的磨洗效果，但磨耗低、更耐用，同时更环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于磨洗和漂洗纺织物品的陶瓷水洗球及其制备方法，更具体地讲，本发明涉及一种用于磨洗和漂洗衣物和/或衣料特别是牛仔布料和/或水洗布料及其成衣的陶瓷水洗球。
背景技术
在服装行业，为了舒适、美观等目的，经常需要对衣料和成衣进行磨洗和漂洗，特别是牛仔布料、水洗布料及其服装。用经过磨洗的布料制成的各种服装，在世界各地深受各个年龄层次消费者的喜爱。
目前，磨洗衣料所用的摩擦物(或叫水洗球)一般为天然沸石。但天然沸石存在许多缺点，例如采集、破碎和运输的成本较高，而且天然沸石本身不耐磨，使用一段时间后就要因磨损严重而进行更换。这种磨损不仅使得天然沸石的使用成本居高不下，而且沸石的废渣难以回收，易造成环境污染。
中国专利申请CN89108618中公开了一种塑料空心漂洗球，其避免了天然沸石的磨损问题。塑料漂洗球虽不容易磨损，但硬度太大，容易磨损织物纤维，磨洗后衣料的色泽效果也不如天然沸石磨洗后的效果。
中国专利申请CN92100090.1中公开了一种合成的沸石磨球，该沸石磨球由沸石颗粒、沸石粉、膨胀珍珠岩和水泥合成。虽然这种合成的沸石磨球可以节约天然的大块沸石，但其在使用前需要用高锰酸钾或草酸等化学试剂进行浸泡。一方面，这种浸泡给使用带来了不便，另一方面，浸泡所使用的化学试剂也带来了环境问题。
中国专利申请CN92104698.7中公开了一种合成洗衣石及其制备方法。在该方法中，沸石碎渣或沸石粉末与生石灰、水泥、石膏、铝粉发气剂以及皂荚粉脱脂剂一同置于高速搅拌机中，进行搅拌混合并发气成型，然后送至蒸压釜内进行恒温养护。但这种合成洗衣石的合成工艺复杂，成本较高。
发明内容
本发明提出了一种与传统的沸石类水洗球完全不同的陶瓷水洗球，该陶瓷水洗球由陶瓷原料烧制而成的，其含有氧化硅、氧化铝、氧化镁和氧化钙等一般陶瓷品中所含的成分。这种陶瓷水洗球既可以制成规整的圆球形，也可以制成各种不规整的圆球形或其它的形状，如椭球形或卵形；其堆积密度一般控制在0.3～0.9克/厘米3之间；规整圆球形的直径或不规整圆球形的粒径为5～100mm。
上述的陶瓷水洗球的内部分布有孔，但其表面在未用于漂洗织物前则既可以是光滑无孔的，也可以分布有各种形状和大小的孔。由于陶瓷水洗球的内部分布有孔，故其在使用后即在用于漂洗织物后，其表面因被磨洗而肯定分布有微孔。实际上，随着陶瓷水洗球的使用磨损，其内部的微孔会逐渐依次变为其表面的微孔。
陶瓷水洗球的表面微孔会影响其对织物如衣料等的磨洗效果，因而需要对陶瓷水洗球的表面孔进行适当地控制。一般来说，在其表面上，孔径大于2.0mm的大孔数量应当不超过孔的总数量的20％，优选不超过孔的总数量的5～10％；更优选的是孔径大于1.0mm的大孔数量不超过孔的总数量的20％；最优选的是孔径大于1.0mm的大孔数量不超过孔的总数量的5～10％。
陶瓷水洗球与其磨洗效率和磨洗效果有关。如果其堆积密度太小，则其容易磨损，导致其磨洗效率低；而如果其堆积密度太大，则硬度过大，容易磨坏织物的纤维。对于本发明来说，优选将陶瓷水洗球的堆积密度控制在0.4～0.8克/厘米3之间。
同样道理，陶瓷水洗球的硬度也与水洗球的磨洗效率和织物的磨洗效果有关。如果其硬度太小，则水洗球容易磨损，导致其磨洗效率低；而如果其硬度过大，则容易磨坏织物的纤维。
虽然陶瓷水洗球的大小对于其磨洗效率和磨洗效果没有太大的直接影响，但若其直径或粒径太大或太小，对于漂洗工艺而言，会给其使用带来不便，因而优选的陶瓷水洗球的直径或粒径应当在20～60mm之间。
另一方面，本发明还提供了一种制备上述的用于漂洗织物的陶瓷水洗球的方法，该方法包括如下的基本步骤：
(1)将制备陶瓷水洗球的原料混合并进行均化处理；
(2)上述的原料造粒成型；
(3)成型后的颗粒进行干燥；
(4)干燥后的颗粒在1000～1300℃下烧结10分钟至120分钟。
在上述制备方法中，制备陶瓷水洗球所选择的原料可以为各种各样的制备陶瓷制品或陶粒时所选用的原料，例如黏土、页岩、膨胀珍珠岩等，也可以选用煤矸石、粉煤灰和其它工业废料或工业废渣，甚至可以选用某些适当的垃圾。在本发明中，优选使用陶瓷厂如建筑陶瓷厂的陶瓷废泥，这些陶瓷废泥既可以由抛光砖生产线所产生的废水中经沉淀或过滤而得，也可以是陶瓷厂球磨机和喷雾塔产生的生料废泥，甚至可以是陶瓷产区的河道淤泥等。
在本发明的一具体实施方案中，以抛光砖生产线废水沉淀所得的废泥为主要原料，经过堆放预处理，利用对辊造粒或挤制工艺成型，并采用回转窑或辊道窑烧结，冷却，得到所需的陶瓷水洗球。
根据抛光砖生产线废泥的塑性程度，可以在其中添加不同比例的粘接剂，如添加0～50％的生料废泥，以满足生产工艺的条件要求。
有时，根据生产工艺的条件，可以在抛光砖生产线废泥中加入煤或生料废泥与煤，作为其辅料。
为了在水洗球中产生所需的孔结构，可以在原料中加入适当的发泡剂。发泡剂的种类没有严格的要求，只要其在烧结温度下能使水洗球产生所需的孔结构即可。合适的发泡剂的例子包括：碳化硅、石灰、煤、铁矿渣、重油等；有些情况下，原料中固有的或添加的有机杂质，也可以起到发泡剂的作用。
在本发明的成型步骤中，可以使用各种常见的成型方法和设备，例如挤压成型、对辊成型或利用煤球成型机。
通过控制成型时的压力以及发泡剂的数量，可以适当地调节水洗球的硬度和孔隙率；而水洗球的硬度则与水洗球本身的磨耗及织物的磨损有关：水洗球的硬度大，则水洗球磨耗低，但织物磨损大；水洗球的硬度小，则织物磨损小，但水洗球磨耗高。另外，水洗球的硬度过大或过小，还会影响成衣的美观效果。
水洗球的原料在成型后烧结前，应进行干燥；干燥的方法可以是自然干燥，如自然凉干或风干，也可以是加热干燥或吹风干燥；选用加热干燥时，可以在其它的加热干燥设备中进行，也可以在烧结炉中进行，但加热温度不宜太高，至少应比烧结温度低。
水洗球的烧结温度和烧结时间会影响其内部孔结构。烧结温度高，烧结时间长，会增加孔体积在整个水洗球体积中所占的比例。一般情况下，随着烧结温度的声高和烧结时间的延长，小孔有向大孔转变的趋势。
在本发明中，优选的烧结温度为1080～1200℃，优选的烧结时间为20分钟至60分钟。
本发明所制备的陶瓷水洗球不但可以达到天然沸石水洗球的磨洗效果，而且更加耐用，其磨耗比沸石类和火山石类水洗球的磨耗低30％以上。同时，使陶瓷废料得以再生利用。陶瓷废料是全球范围内另人头疼的问题，过去的填埋处理方式已很难满足现代环保的要求。
下面通过实施例来进一步说明本发明，但这些实施例只是本发明的一些具体实施方案，并非是对本发明的限制。
实施例1
将100％的抛光砖废泥经均化处理，制成直径为30--40mm的球；1135℃高温烧结40分钟，制成的陶瓷水洗球直径为50--70mm，堆积密度为0.45克/厘米3，筒压强度为5.3Mpa，95％的孔的孔径在1-2mm之间。经70分钟水洗后，本发明陶瓷水洗球的磨耗比天然火山岩石水洗球的磨耗低20％。
实施例2
将90％的抛光砖废泥与10％的生料废泥混合后，经均化处理后制成直径25-35mm的球；1150℃高温烧结30分钟，制得的陶瓷水洗球的直径变为40-60mm，堆积密度为0.56克/厘米3，筒压强度6.5Mpa，90％的孔的孔径在0.1-1.6mm之间。经70分钟水洗后，本发明陶瓷水洗球的磨耗比天然火山岩石水洗球的磨耗低30-40％。
实施例3：
将85％的抛光砖废泥加上10％的粘土，再加上5％的石灰和重油，经处理制成直径25-35mm的球；1140℃高温烧结20分钟，制成的陶瓷水洗球的直径变为35-60mm，堆积密度为0.70克/厘米3，筒压强度7.6Mpa，95％的孔的孔径在0.1-1mm之间。经70分钟水洗后，本发明陶瓷水洗球的磨耗比天然火山岩石水洗球的磨耗低40％。
实施例4
将80％的抛光砖废泥加上10％的粘土，再加上10％的煤，经处理制成直径35-45mm的球；1095℃高温烧结80分钟，制成的陶瓷水洗球直径为50-80mm，堆积密度为0.65克/厘米3，筒压强度为6.2Mpa，孔径大于2mm的孔低于孔的总数量的15％。
实施例5
将100％的抛光砖废泥经均化处理，制成直径为10-20mm的球；1255℃高温烧结15分钟，制成的陶瓷水洗球直径为15-30mm，堆积密度为0.40克/厘米3，筒压强度为7.0Mpa，孔径大于2mm的孔低于孔的总数量的16％。
Claims (10)
1、一种由陶瓷原料烧制而成的、用于漂洗织物的陶瓷水洗球，该水洗球含有氧化硅、氧化铝、氧化镁和氧化钙，其特征在于，所述的陶瓷水洗球呈规整的圆球形或不规整的圆球形，其堆积密度为0.3～0.9克/厘米3，规整圆球形的直径或不规整圆球形的粒径为5～100mm；所述的陶瓷水洗球的内部分布有孔；所述的陶瓷水洗球的表面在未用于漂洗织物前是光滑无孔的或分布有孔的，在用于漂洗织物后其表面分布有孔。
2、如权利要求1所述的陶瓷水洗球，其特征在于，在所述的陶瓷水洗球的表面孔中，孔径大于2.0mm的大孔数量不超过孔的总数量的20％。
3、如权利要求1所述的陶瓷水洗球，其特征在于，在所述的陶瓷水洗球的表面孔中，孔径大于2.0mm的大孔数量占孔的总数量的比例为5～10％。
4、如权利要求1或2所述的陶瓷水洗球，其特征在于，所述的陶瓷水洗球的堆积密度为0.4～0.8克/厘米3。
5、如权利要求1或2所述的陶瓷水洗球，其特征在于，所述的陶瓷水洗球的直径或粒径为20～80mm。
6、一种制备用于漂洗织物的陶瓷水洗球的方法，包括：
(1)将制备陶瓷水洗球的原料混合并进行均化处理；
(2)上述的原料造粒成型；
(3)成型后的颗粒进行干燥；
(4)干燥后的颗粒在1000～1300℃下烧结10分钟至120分钟。
7、如权利要求6所述的制备陶瓷水洗球的方法，其特征在于，所述的制备陶瓷水洗球的主要原料为陶瓷厂的陶瓷废泥。
8、如权利要求6或7所述的制备陶瓷水洗球的方法，其特征在于，所述的烧结温度为1080～1200℃。
9、如权利要求6或7所述的制备陶瓷水洗球的方法，其特征在于，所述的烧结时间为20分钟至60分钟。
10、如权利要求6或7所述的制备陶瓷水洗球的方法，其特征在于，在所述的造粒成型工艺步骤前，于所述的原料中加入发泡剂。
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| CN1292121C (zh) | 2006-12-27 |
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