低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202411275155.6 申请日 2024-09-12
公开(公告)号 CN118791325B 公开(公告)日 2025-01-17
申请人 蒙娜丽莎集团股份有限公司; 申请人类型 企业
发明人 萧礼标; 王愉康; 杨元东; 邓来福; 时炯亮; 汪陇军; 第一发明人 萧礼标
权利人 蒙娜丽莎集团股份有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 蒙娜丽莎集团股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:广东省 城市 当前专利权人所在城市:广东省佛山市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:广东省佛山市南海区西樵轻纺城工业园 邮编 当前专利权人邮编:528211
主IPC国际分类 C04B41/89 所有IPC国际分类 C04B41/89C03C8/02C03C8/04C03C8/20C04B33/13
专利引用数量 3 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 8 专利文献类型 B
专利代理机构 上海瀚桥专利代理事务所 专利代理人 郑优丽; 牛彦存;
摘要 本 发明 涉及一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法,属于 陶瓷砖 生产制造技术领域。所述制备方法包括:将透光粉料制备成透光坯体在所述透光坯体表面施加透光面釉;在施加所述透光面釉后的坯体表面喷墨打印设计图案;在所述喷墨打印设计图案后的坯体表面施加低膨胀保护釉;将施加所述低膨胀保护釉后的坯体烧成并 抛光 ,得到所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。本发明通过将特殊研制的透光坯体、透光面釉和低膨胀保护釉配合使用,在避免 变形 和釉面 缺陷 的前提下获得低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。
权利要求

1.一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
将透光粉料制备成透光坯体;所述透光粉料的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土30 40%、长石15 25%、高25 35%、灰石10 25%;其中,所述高铝高钙熔块~ ~ ~ ~
的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~
0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、BaO:0.1~3%;
在所述透光坯体表面施加透光面釉;所述透光面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土40 60%、钾长石20 30%、高铝高钙熔块5 15%、酸钡5 15%、硅灰石1 10%;其中,~ ~ ~ ~ ~
所述高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~
30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、
3 2
BaO:0.1 3%;所述透光面釉的比重为1.4 1.5g/cm,施釉量为540 700g/m;
~ ~ ~
在施加所述透光面釉后的坯体表面喷墨打印设计图案;
在所述喷墨打印设计图案后的坯体表面施加低膨胀保护釉;所述低膨胀保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土8 12%、烧滑石10 18%、低膨胀熔块45 55%、碳酸钡5~ ~ ~ ~
20%、硅灰石10 18%、煅烧化锌1 3%;其中,所述低膨胀熔块的化学组成包括:以质量百分~ ~
比计,IL:0.1~0.5%、SiO2:47~54%、Al2O3:10~16%、Fe2O3:0.01~0.05%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:
5~10%、MgO:1~3%、K2O+Na2O:3~6%、BaO:8~12%、ZnO:10~15%;所述低膨胀保护釉的比重为1.5~
3 2
1.6g/cm,施釉量为600 770g/m;
~
将施加所述低膨胀保护釉后的坯体烧成并抛光,得到所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。
2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述透光面釉在40 600℃的热膨胀~
‑6 ‑6
系数为6.5×10 /K  6.8×10 /K。
~
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低膨胀保护釉的化学组成包括:
以质量百分比计,IL:3~4%、SiO2:47~49%、Al2O3:11~13%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~
0.05%、CaO:11~14%、MgO:4~6%、K2O:1~3%、Na2O:1~2%、BaO:8~10%、ZnO:4~6%。
4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低膨胀保护釉在40 600℃的热~
‑6 ‑6
膨胀系数为6.0×10 /K  6.2×10 /K。
~
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述透光面釉的施加方式为喷釉。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述低膨胀保护釉的施加方式为喷釉。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,烧成温度为1190 1210℃,烧成时间60~
80分钟。
~
8.一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板,其特征在于,所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板是根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法获得。

说明书全文

低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法,属于陶瓷砖生产制造技术领域。

背景技术

[0002] 陶瓷砖是建筑陶瓷领域的一种传统装饰制品,由于其自身优良的耐磨性能、防污性能以及千变万化的装饰效果受到广大消费者的喜爱。随着经济发展,人们对于生活品质
有了更高的追求,兼具美感和使用价值的陶瓷砖由此受到消费者的青睐。其中,高透光密缝
连纹陶瓷岩板优雅大方,能够在光线的照射下呈现图案纹理,进而提升整体装饰效果,在建
材装修领域有很大的应用空间。但是密缝连纹陶瓷产品也对其制备工艺提出更高要求。其
中,如何防止密缝连纹产品变形和釉面缺陷是亟待攻克的重要问题之一。
[0003] 中国专利CN 114988857A公开的密缝连纹低膨胀系数地暖瓷砖由下至上依次包括坯体层和釉层;其中,所述坯体层包括如下质量份数的组分:长石20 25份、石英12 16份、粘
~ ~
土12 16份、矿物盐12 16份、矾土6 8份、含锂陶瓷粉料20 40份;所述釉层包括如下质量
~ ~ ~ ~
份数的组分:长石25 43份、石英18 23份、粘土13 20份、煅烧化铝7 11份、霞石1 4份、烧
~ ~ ~ ~ ~
滑石3 5份、熔 2 5份;所述含锂陶瓷粉料中至少包含有锂辉石、透锂长石、锂瓷石其中一
~ ~
种;所述釉层的长石主要由如下质量份数的组分组成:透锂长石28 33份、钠长石7 10份。可
~ ~
以看出CN 114988857A主要采用锂辉石、锂瓷石等降低陶瓷制品的热膨胀系数。但是含锂矿
物原料价格高昂,导致配方成本大幅度提升。

发明内容

[0004] 针对上述问题,本发明提供一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法,通过将特殊研制的透光坯体、透光面釉和低膨胀保护釉配合使用,在避免变形和釉面
缺陷的前提下获得低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。
[0005] 第一方面,本发明提供一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的制备方法。所述制备方法包括:
[0006] 将透光粉料制备成透光坯体;
[0007] 在所述透光坯体表面施加透光面釉;
[0008] 在施加所述透光面釉后的坯体表面喷墨打印设计图案;
[0009] 在所述喷墨打印设计图案后的坯体表面施加低膨胀保护釉;
[0010] 将施加所述低膨胀保护釉后的坯体烧成并抛光,得到所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。
[0011] 较佳地,所述透光面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土40 60%、~
长石20 30%、高铝高熔块5 15%、酸钡5 15%、灰石1 10%;其中,所述高铝高钙熔块的
~ ~ ~ ~
化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、BaO:0.1~3%。
[0012] 较佳地,所述透光面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:4~6%、SiO2:55~65%、Al2O3:19~22%、Fe2O3:0.01~0.1%、TiO2:0.01~0.1%、CaO:3~5%、MgO:0.1~0.5%、K2O:2~3%、
Na[0013]2O:1~3%较佳地、BaO:7,~所述透光面釉在9%。 40 600℃的热膨胀系数为6.5×10‑6/K  6.8×10‑6/K。
~ ~
[0014] 较佳地,所述低膨胀保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土8 12%、烧滑~
石10 18%、低膨胀熔块45 55%、碳酸钡5 20%、硅灰石10 18%、煅烧氧化锌1 3%;其中,所述低
~ ~ ~ ~ ~
膨胀熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:0.1~0.5%、SiO2:47~54%、Al2O3:10~16%、
Fe2O3:0.01~0.05%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:5~10%、MgO:1~3%、K2O+Na2O:3~6%、BaO:8~12%、
ZnO:10 15%。
~
[0015] 较佳地,所述低膨胀保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3~4%、SiO2:47~49%、Al2O3:11~13%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:11~14%、MgO:4~6%、K2O:1~3%、Na[0016]2O:1~2%较佳地、BaO:8,~所述低膨胀保护釉在10%、ZnO:4~6%。 40 600℃的热膨胀系数为6.0×10‑6/K  6.2×10‑6/~ ~
K。
[0017] 较佳地,所述透光面釉的施加方式为喷釉;所述透光面釉的比重为1.4 1.5g/cm3,~
2
施釉量为540 700g/m。
~
[0018] 较佳地,所述低膨胀保护釉的施加方式为喷釉;所述低膨胀保护釉的比重为1.5~
3 2
1.6g/cm,施釉量为600 770g/m。
~
[0019] 较佳地,所述透光粉料的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土30 40%、钾~
长石15 25%、高铝高钙熔块25 35%、硅灰石10 25%;其中,所述高铝高钙熔块的化学组成包
~ ~ ~
括:以质量百分比计,IL:1~10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~
0.05%、CaO:10~23%、MgO:0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、BaO:0.1~3%。
[0020] 较佳地,烧成温度为1190 1210℃,烧成时间60 80分钟。~ ~
[0021] 第二方面,本发明提供一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。所述低膨胀耐磨的高透光陶瓷密缝连纹岩板是根据所述的制备方法获得。
[0022] 有益效果
[0023] 本发明通过将特殊研制的透光坯体、透光面釉和低膨胀保护釉配合使用,从而在避免变形和釉面缺陷的前提下获得低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。
附图说明
[0024] 图1是实施例1的砖面效果图;
[0025] 图2是实施例1使用的透光面釉(左)和对比例1使用的常规锆白面釉(右)的透光效果对比图;
[0026] 图3是实施例3(左)和对比例2(右)的砖面效果对比图;
[0027] 图4是对比例3的砖面效果图;
[0028] 图5是对比例4的砖面效果图。

具体实施方式

[0029] 通过下述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。以下示例性说明本发明所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的制
备方法。
[0030] 密缝连纹陶瓷岩板的密缝指的是瓷砖的密缝铺贴,具体指在瓷砖铺贴过程中将瓷砖之间的缝隙控制在0.5mm以内,使得两块瓷砖之间没有明显的拼接界线,浑然一体。良好
的密缝铺贴有益于瓷砖连纹效果的实现。瓷砖的平整度、膨胀系数、吸水率是影响密缝连纹
效果的主要因素。其中,低膨胀系数能够有效防止瓷砖铺贴后的变形,使得产品的密缝连纹
效果不受外界温度、湿度等变化的影响。
[0031] 制备透光粉料(透光坯料)。一些实施方式中,所述透光粉料的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土30 40%、钾长石15 25%、高铝高钙熔块25 35%、硅灰石20 25%。
~ ~ ~ ~
[0032] 其中,所述透光粉料的高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~
10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:
0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、BaO:0.1~3%。
[0033] 作为示例,所述透光粉料的高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~3%、SiO2:35~45%、Al2O3:25~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:1~
3%、K2O:3~8%、Na2O:1~10%、BaO:1~3%。
[0034] 一些实施方式中,所述高铝高钙熔块的矿物组成包括:以质量百分比计,钾长石2531%、硅灰石34 42%、白石4 10%、碳酸钡2 5%、煅烧氧化铝20 24%。按照高铝高钙熔块的
~ ~ ~ ~ ~
矿物组成称量各原料,将其混合均匀后,在1400 1500℃熔融1 2小时,得到玻璃液,并将玻
~ ~
璃液水淬,经过破碎,得到高铝高钙熔块。
[0035] 透光粉料中使用大量硅灰石和高铝高钙熔块,其优势在于:提高透光粉料中的氧化钙与氧化铝含量,经高温烧成后坯体内部生成大量拉长石主晶相,而拉长石与玻璃的折
射率接近,可以减少光线在玻璃相与晶相间因散射而产生的损耗。发明人曾尝试在透光坯
体配方中直接使用硅灰石和氧化铝,发现其坯体中生成的拉长石晶相比较少,氧化铝未能
有效地参与生成拉长石的反应,而是以刚玉的形成存在,这增加了光线在坯体内部的损耗。
本发明通过采用硅灰石和特制高铝高钙熔块配合的方式,不仅可以提高坯体配方的氧化铝
含量,提高高温粘度,降低高温形变,而且利于生成活性更高、含量更多的拉长石晶相,从而
提升坯体的透光性能。
[0036] 按照透光粉料的配方称取原料,加水进行球磨、喷雾造粒、陈腐等,得到透光粉料。
[0037] 将透光粉料成型为透光坯体。成型方式不受限制,可为干压成型。将透光坯体干燥。例如,干燥温度为180 220℃,干燥时间为40 60分钟。
~ ~
[0038] 一些实施方式中,所述透光坯体的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3 5%、~
SiO2:52~57%、Al2O3:19~22%、Fe2O3:0.01~0.1%、TiO2:0.01~0.1%、CaO:11~15%、MgO:0.01~
1[0039].0%、K2O:所述透光坯体在1~5%、Na2O:1~4%40、BaO600:0℃.3的热膨胀系数为~1.0%。 6.1×10‑6/ K  6.3×10‑6/K。
~ ~
[0040] 本发明通过在透光坯体配方中使用低、低的黏土及熔剂类原料,同时在使用硅灰石的基础上添加特制高铝高钙熔块,不仅提高坯体配方的氧化钙与氧化铝含量,经高
温烧成后坯体内部生成大量拉长石主晶相,提高了坯体的透光性能。
[0041] 在所述透光坯体表面施加透光面釉。
[0042] 所述透光面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土40 60%、钾长石20~ ~
30%、高铝高钙熔块5 15%、碳酸钡5 15%、硅灰石1 10%。
~ ~ ~
[0043] 其中,所述透光面釉的高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~
10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:
0.5~3%、K2O:1~8%、Na2O:1~10%、BaO:0.1~3%。
[0044] 例如,所述透光面釉的高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1~
10%、SiO2:35~65%、Al2O3:20~30%、Fe2O3:0.02~0.10%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:10~23%、MgO:
0.5~3%、K2O:1~5%、Na2O:1~3%、BaO:0.1~3%。
[0045] 在透光面釉配方中使用碳酸钡,能够促进生成折射率与玻璃相接近的钡长石晶相,在保证面釉透光性能的前提下,提高面釉的发色性能,同时相较于常规的钾钠玻璃(8.5
‑7 ‑7 ‑7
×10 /℃ 10×10 /℃),钡长石晶相的膨胀系数(3.0×10 /℃)较小,降低了面釉层的膨
~
胀系数,有利于增加与面釉坯体的适应性。
[0046] 而且,由于坯体配方中含有大量的氧化钙,导致坯体对于红色墨水及黄色墨水的‑6
发色较差。同时,由于坯体中大量拉长石晶相(膨胀系数4.8×10 /℃)的存在导致坯体膨胀
系数较低。本发明创造性地开发了一种膨胀系数低、透光性能好、发色佳的面釉配方与透光
坯体匹配。通过在面釉配方中生成折射率与玻璃相接近的钡长石晶相,提升了面釉的透光
性能与发色性能,同时钡长石晶相的膨胀系数相比于常规的钾钠玻璃膨胀系数较小,降低
了透光面釉层的膨胀系数,有利于增加与坯体的适应性。
[0047] 一些实施方式中,所述透光面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:4 6%、~
SiO2:55~65%、Al2O3:19~22%、Fe2O3:0.01~0.1%、TiO2:0.01~0.1%、CaO:3~5%、MgO:0.1~0.5%、K[0048]2O:2~3%、所述透光面釉在Na2O:1~3%、BaO:407~9%600。℃的热膨胀系数为6.5×10‑6/K 6.8×10‑6/K。
~ ~
[0049] 所述透光面釉的施加方式不受限制。可采用喷釉方式施加透光面釉。一些实施方3 2
式中,所述透光面釉的比重为1.4 1.5g/cm,施釉量为540 700g/m。透光面釉的施加量过
~ ~
低,则无法均匀地覆盖在透光坯体上,导致局部位置的喷墨图案与坯体直接接触,不利于喷
墨图案的发色;透光面釉的施加量过高,则使得面釉层比较厚,不利于面釉层的水分排出,
容易增加产品的烧成缺陷,同时过大的面釉施加量也无益于效果的提升,反而降低了生产
效率。
[0050] 在施加透光面釉后的坯体表面喷墨打印设计图案。使用数码喷墨机进行喷墨打印图案装饰。喷墨打印设计图案的花色和纹理可根据需要作出适应性变化。
[0051] 在喷墨打印设计图案表面施加低膨胀保护釉。
[0052] 所述低膨胀保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土8 12%、烧滑石10~ ~
18%、低膨胀熔块45 55%、碳酸钡5 20%,硅灰石10 18%、煅烧氧化锌1 3%。
~ ~ ~ ~
[0053] 其中,所述低膨胀熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:0.1~0.5%、SiO2:47~54%、Al2O3:10~16%、Fe2O3:0.01~0.05%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:5~10%、MgO:1~3%、K2O+Na2O
(K2O和/或Na2O):3~6%、BaO:8~12%;ZnO:10~15%。
[0054] 所述低膨胀熔块的矿物组成包括:以质量百分比计,石英15 19%、高岭土0 4%(优~ ~
选1 4%)、钾长石19 23%、钠长石13 17%、硅灰石12 16%、白云石2 6%、氧化锌10 15%、碳酸钡
~ ~ ~ ~ ~ ~
10 15%、氧化铝2 6%。按照低膨胀熔块的矿物组成称量各原料,将其混合均匀后,在1400
~ ~ ~
1500℃熔融1 2小时,得到玻璃液,并将玻璃液水淬,经过破碎,得到低膨胀熔块。一些实施
~
‑6 ‑6
方式中,所述低膨胀熔块在40 600℃的热膨胀系数为5.4×10 /K 5.6×10 /K。
~ ~
[0055] 常规保护釉的膨胀系数通常比坯体高。如果采用常规保护釉,会由于坯釉膨胀系数不匹配,釉层受张导致釉裂。本发明创造性地开发一种低膨胀系数的透明保护釉与透
光坯体和透光面釉匹配。所述低膨胀保护釉使用低膨胀熔块与碳酸钡等原料,在釉层中生
成钡长石与拉长石晶相,由于未使用钾长石、钠长石等玻璃变形体成分,最终降低了保护釉
的膨胀系数;同时由于拉长石与钡长石存在于釉层当中,经过抛光后,釉面有较多的晶相,
极大地提高了釉面的耐磨性能。
[0056] 一些实施方式中,所述低膨胀保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3 4%、~
SiO2:47~49%、Al2O3:11~13%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:11~14%、MgO:4~6%、K2O:1~3%、Na2O:1~2%、BaO:8~10%、ZnO:4~6%。
[0057] 本发明通过在低膨胀保护釉配方中使用特殊研制的低膨胀熔块和碳酸钡,低膨胀熔块由于自身膨胀系数低,进入玻璃相中降低了保护釉的膨胀系数;同时碳酸钡的引入促
进了钡长石的生成,与拉长石协同作用提高了釉面的耐磨性能。
[0058] 所述低膨胀保护釉在40 600℃的热膨胀系数为6.0×10‑6/K 6.2×10‑6/K。~ ~
[0059] 所述低膨胀保护釉的施加方式不受限制。例如所述低膨胀保护釉的施加方式为喷3 2
釉。一些实施方式中,所述低膨胀保护釉的比重为1.5 1.6g/cm,施釉量为600 770g/m。保
~ ~
护釉的施加量过低,则会增加后期抛光的难度,容易发生“抛穿坯体”的现象,使得坯体裸露
在外面,使得产品的性能不达标;保护釉的施加量过高,则无益于效果的提升,反而降低了
生产效率,而且气泡难以排除容易形成气孔缺陷。
[0060] 发明人曾尝试在透明坯体表面直接喷墨打印设计图案并施加低膨胀保护釉。虽然此时制备的陶瓷岩板没有发生釉裂,但是出现喷墨设计图案的黄色区域及红色区域在透光
坯体上发色差,难以呈现喷墨设计图案的装饰效果。
[0061] 将施加低膨胀保护釉后的砖坯高温烧成。例如,烧成温度为1190 1210℃,烧成时~
间60 80分钟。
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[0062] 抛光分级打包入库。
[0063] 综上,本发明通过将特殊研制的透光坯体、透光面釉和低膨胀保护釉配合使用,从而在避免变形和釉面缺陷的前提下获得低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。其中,本
发明使用低铁、钛的黏土及高铝高钙熔块原料,采用K‑Na‑Ca熔剂体系,提高坯体配方中的
氧化钙与氧化铝含量,经高温烧成后透光坯体内部生成大量拉长石主晶相。而且,为了提高
坯体的发色和与坯体的匹配性,本发明还开发了与透光坯体相匹配的透光面釉配方,在不
降低产品透光性能的前提下,在透光面釉釉料成分中引入钡长石晶相,同时实现改善发色
性能、降低透光面釉的膨胀系数和提高与坯体的适应性的目的。另外,本发明还开发出使用
钡长石与拉长石协同作用的低膨胀保护釉,提升低膨胀保护釉的耐磨性能和降低热膨胀系
数。本发明所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的透光性能优异,发色良好,大大降
低了密缝连纹产品的后期吸湿膨胀和砖体变形。一些实施方式中,参照标准GB/T 2680‑
2021,所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的可见光透射比为4.2%(5.5mm)。
[0064] 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。
[0065] 实施例1
[0066] 一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的制备方法包括以下步骤:
[0067] 步骤1. 将透光粉料制备成透光坯体。所述透光粉料的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土36%、钾长石19%、高铝高钙熔块26%、硅灰石19%。其中,所述高铝高钙熔块
的化学组成包括:以质量百分比计,IL:2.2%、SiO2:39.89%、Al2O3:27.4%、Fe2O3:0.09%、TiO2:
0.02%、CaO:12%、MgO:1.7%、K2O:5.8%、Na2O:9.8%、BaO:1.1%。所述透光坯体的化学组成包括:
以质量百分比计,IL:4.8%、SiO2:55.98%、Al2O3:20.3%、Fe2O3:0.1%、TiO2:0.02%、CaO:13.9%、MgO:0.9%、K2O:1.8%、Na2O:1.6%、BaO:0.6%。
[0068] 步骤2. 在透光坯体表面施加透光面釉。所述透光面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土50%、钾长石25%、高铝高钙熔块10%、碳酸钡10%、硅灰石5%。其中,所述高
铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:2.2%、SiO2:39.89%、Al2O3:27.4%、Fe2O3:
0.09%、TiO2:0.02%、CaO:12%、MgO:1.7%、K2O:5.8%、Na2O:9.8%、BaO:1.1%。所述透光面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:5.7%、SiO2:57.58%、Al2O3:21%、Fe2O3:0.1%、TiO2:0.02%、CaO:3.7%、MgO:0.3%、K2O:2.1%、Na2O:1.8%、BaO:7.7%。所述透光面釉的施加方式为喷釉。所
3 2
述透光面釉的比重为1.4g/cm,施釉量为620g/m。
[0069] 步骤3. 在施加透光面釉后的坯体表面喷墨打印设计图案。
[0070] 步骤4. 在喷墨打印设计图案表面施加低膨胀保护釉。所述低膨胀保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土10%、烧滑石15%、低膨胀熔块51%、碳酸钡8%、硅灰石15%、
煅烧氧化锌1%。其中,所述低膨胀熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:0.2%、SiO2:
50.75%、Al2O3:13%、Fe2O3:0.03%、TiO2:0.02%、CaO:8%、MgO:1%、K2O+Na2O:5%、BaO:10%;ZnO:
12%。所述低膨胀保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3.4%、SiO2:48.5%、Al2O3:
12.4%、Fe2O3:0.17%、TiO2:0.03%、CaO:12.4%、MgO:5.2%、K2O:1.9%、Na2O:1.2%、BaO:9.6%、
3
ZnO:5.2%。所述低膨胀保护釉的施加方式为喷釉。所述低膨胀保护釉的比重为1.5g/cm,施
2
釉量为680g/m。
[0071] 步骤5. 将施加低膨胀保护釉后的坯体烧成并抛光,得到所述低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板。烧成温度为1190℃,烧成时间60分钟。
[0072] 图1是实施例1的砖面效果图。从中可以看出,产品的透光性能优异,光线透过后呈白色,产品铺贴效果到达密缝铺贴要求。
[0073] 吸水率、耐磨性、硬度按照GB/T 39156‑2020《大规格陶瓷板技术要求及试验方法》进行测试。根据测试结果,实施例1制备的低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板的吸水率
<0.1wt%,耐磨转数2100转,硬度4级。
[0074] 实施例2
[0075] 与实施例1基本相同,区别仅在于:所述高铝高钙熔块的化学组成包括:以质量百分比计,IL:4.8%、SiO2:56.18%、Al2O3:20.3%、Fe2O3:0.1%、TiO2:0.02%、CaO:13.9%、MgO:
0.9%、K2O:1.8%、Na2O:1.6%、BaO:0.4%。
[0076] 对比例1
[0077] 与实施例1基本相同,区别仅在于:将所述透光面釉替换为常规锆白面釉。所述常规锆白面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土30%、钾长石35%、钠长石8%、煅烧氧化
铝3%、煅烧高岭土15%、硅酸锆9%。所述常规锆白面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:
3.5%、SiO2:55.8%、Al2O3:27.5%、Fe2O3:0.4%、TiO2:0.2%、CaO:0.2%、MgO:0.1%、K2O:4.3%、Na2O:2.1%、ZrO2:5.9%。
[0078] 图2是实施例1使用的透光面釉(左)和对比例1使用的常规锆白面釉(右)的透光效果对比图。将实施例1的透光面釉和对比例1的常规锆白面釉分别施加在坯体试样表面然后
烧成获得待测样品。从中可以看出,常规锆白面釉的透光率明显下降(釉面发黄),这是因为
常规锆白面釉通过加入一定含量的硅酸锆来实现遮盖坯体底色瑕疵、提高白度的作用,所
形成的锆英石折射率较大,导致面釉层透光性能差甚至基本不透光。而且,该对比例1制备
的陶瓷岩板会出现釉裂现象。
[0079] 对比例2
[0080] 与实施例1基本相同,区别仅在于:采用不同的喷墨打印设计图案,并将所述低膨胀保护釉替换为普通保护釉。所述普通保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土
10%、钾长石26%、钠长石18%、方解石13%、烧滑石15%、碳酸钡9%、煅烧高岭土6%、氧化锌3%。所
述普通保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:8.7%、SiO2:48.8%、Al2O3:14.3%、Fe2O3:
0.2%、TiO2:0.1%、CaO:7.5%、MgO:4.8%、K2O:2.9%、Na2O:2.9%、BaO:6.9%、ZnO:2.9%。
[0081] 实施例3
[0082] 与对比例2基本相同,区别仅在于:将所述普通保护釉替换为实施例1的低膨胀保护釉。
[0083] 图3是实施例3(左)和对比例2(右)的砖面效果对比图。可以看出,该对比例2制备的陶瓷岩板出现釉裂现象,透光率未有明显变化,这是因为普通保护釉配方中大量使用钾
长石、钠长石,由于钾、钠并非玻璃形成体元素,其在釉料配方中会取代Si‑O键,进而破坏玻
璃网络结构,提高了玻璃相的膨胀系数,导致保护釉的膨胀系数较大且远大于透光坯体,釉
层受到张应力,进而产生釉裂现象。
[0084] 发明人还发现,当将透光面釉替换为常规锆白面釉以及将低膨胀保护釉替换为普通保护釉,制备的陶瓷岩板出现釉裂现象,同时透光率明显下降。
[0085] 对比例3
[0086] 与实施例1基本相同,区别仅在于:采用不同的喷墨打印设计图案,并将所述低膨胀熔块替换为熔块。所述低膨胀保护釉的矿物组成包括:以质量百分比计,高岭土10%、烧
滑石15%、硼熔块51%、碳酸钡8%、硅灰石15%、煅烧氧化锌1%。所述硼熔块的化学组成包括:以
质量百分比计,SiO2:58.9%、Al2O3:12.1%、CaO:4%、MgO:1%、K2O+Na2O:8%、BaO:2%、ZnO:2%、B2O3:12%。所述低膨胀保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3.4%、SiO2:52.6%、
Al2O3:9.6%、Fe2O3:0.2%、TiO2:0.1%、CaO:9.0%、MgO:5.2%、K2O:2.5%、Na2O:2.1%、BaO:7.2%、ZnO:2%、B2O3:6.1%。
[0087] 图4是对比例3的砖面效果图。可以看出,虽然使用硼熔块的低膨胀保护釉的膨胀系数得以降低,但是由于硼熔块的强助熔作用,导致保护釉层出现大量气泡,这也会导致产
品经抛光后釉面的防污等相关性能不达标。
[0088] 对比例4
[0089] 与实施例1基本相同,区别仅在于:采用不同的喷墨打印设计图案,并将透光面釉的碳酸钡替换为硅灰石。所述透光面釉的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土50%、
钾长石25%、高铝高钙熔块10%、硅灰石15%。所述透光面釉的化学组成包括:以质量百分比
计,IL:6.0%、SiO2:55.2%、Al2O3:22.9%、Fe2O3:0.2%、TiO2:0.1%、CaO:7.8%、MgO:0.4%、K2O:
4.1%、Na2O:1.1%、ZnO:1.2%、BaO:1.0%。
[0090] 图5是对比例4的砖面效果图。可以看出,虽然透光面釉使用了高铝高钙熔块,但是由于面釉配方中含有较多的氧化钙,导致红色及黄色墨水在面釉上发不出色。
[0091] 对比例5
[0092] 与实施例1基本相同,区别仅在于:将透光粉料的高铝高钙熔块替换为高硅熔块。所述透光粉料的矿物组成包括:以质量百分比计,水洗高岭土30%、钾长石17%、高硅熔块
38%、烧滑石4%、硅灰石11%。所述高硅熔块的化学组成包括:以质量百分比计:SiO2:91%、
Al2O3:2%、CaO:2%、MgO:1%、K2O:1%、Na2O:3%。所述透光粉料的化学组成包括:以质量百分比
计,IL:3.5%、SiO2:73.3%、Al2O3:12%、Fe2O3:0.1%、TiO2:0.1%、CaO:6.1%、MgO:1.9%、K2O:
1.2%、Na2O:1.8%。
[0093] 虽然在透光坯体配方中使用了熟料熔块,但是由于整个配方的石英含量较高,导‑6
致坯体的膨胀系数较大(10.5×10 /K),远大于实施例1透光坯体的膨胀系数,无法满足密
缝连纹产品的需求。
[0094] 透光率参照标准GB/T 2680‑2021《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》进行测试。坯体膨胀系数参照标
准GB/T 3810.8‑2016《陶瓷砖试验方法 第8部分:线性热膨胀的测定》进行测试。发色情况
根据陶瓷岩板表面喷墨打印设计图案呈现是否与设计版面相符进行判断。防污性能参照标
准GB/T 3810.14‑2016《陶瓷砖试验方法 第14部分耐污染性的测定》进行测试。各实施例与
对比例的产品性能汇总见表1。
[0095] 表1
[0096]
[0097] 根据上表可以看出,本发明通过将特殊研制的透光坯体、透光面釉和低膨胀保护釉配合使用,在避免变形和釉面缺陷的前提下获得低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩
板。
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