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CN105777089B - 一种透光砖及其制备方法 - Google Patents

一种透光砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种透光砖及其制备方法，所述透光砖由下而上依次包括：内含不透有色粒子的半透光坯体、助发色透明釉、和图案。根据本发明，因透光砖坯体中有不透有色的粒子，配上合适，色彩丰富的图案，可形成具有特殊朦胧效果、立体感强的陶瓷产品。而且，助发色透明釉可以使图案的发色更鲜艳，显色效果更佳。相对普通的抛光砖和仿古砖的不透明性，本发明的透光砖配合一定的光线可形成独特的装饰效果。

Description

一种透光砖及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷建材领域，具体涉及一种透光砖及其制备方法。
背景技术
随着人们的需求和市场的发展，建筑装饰材料种类越来越多，要求也越来越高档、新颖，无论是对砖体材质和图案的层次、花色都提出了更高的要求。
目前市场上透光砖有很多种如申请号为200720047422.X的名为“一种半透明陶瓷砖”的专利，其主要工艺包括它由表面半透明陶瓷材料层，半透明或不透明陶瓷材料的基层所组成，但是该半透明陶瓷砖仅在表面设置装饰图案或花纹层，视觉效果单一，立体感不强。申请号：200710026253.6的名为“一种半透明陶瓷砖及其制备方法”其主要特点是提供一种高钠低钾的“钠-铝-硅”配方体系的配方，其中钠含量要求在5.2％以上，铝在22-26％；Fe+TiO2在0.6％以内；其要求低温钠砂中钠含量很高，白度较好，目前这种原材料比较紧缺，导致原材料成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种具有通体透光性能、立体感强、防污效果好的透光陶瓷砖及其制备方法。
一方面，本发明提供一种透光砖，其由下而上依次包括：内可含不透有色粒子的半透光坯体、助发色透明釉、和图案。
根据本发明，因透光砖坯体中有不透有色的粒子，配上合适，色彩丰富的图案，可形成具有特殊朦胧效果、立体感强的陶瓷产品。而且，助发色透明釉可以使图案的发色更鲜艳，显色效果更佳。相对普通的抛光砖和仿古砖的不透明性，本发明的透光砖配合一定的光线可形成独特的装饰效果。
较佳地，所述半透光坯体的化学成分为：烧失量：3.0～4.5％；SiO2：66～72％；Al2O3：10～14％；Fe2O3：0.1～0.5％；TiO2：0.05～0.3％；CaO：5.0～8.5％；MgO：0.3～0.8％；K2O：0.3～0.8％；Na2O：2.0～3.0％。本发明的半透光坯体具有高硅高钙低铝的配方体系，从而提高坯体透光率，减小配方收缩。另外，本发明中钠含量较低，因此无需钠含量很高的原材料例如低温钠砂这种钠含量很高、白度较好但来源比较紧缺的原材料等，从而降低成本。
较佳地，所述不透有色粒子的粒径为1～5mm。本发明中，不透有色粒子具有1～5mm的粒径，从而利于压制成型，不易出现分层，且能有效的体现粒子在坯体中的特性，其粒子颜色更具有立体感。
较佳地，所述不透有色粒子的烧结温度比半透光坯体高20～30℃。根据本发明，粒子温度高，易体现其悬浮性和不透光性。
较佳地，所述不透有色粒子的除色料以外的化学成分为：烧失量：3.0～4.5％；SiO2：66～70％；Al2O3：18～22％；Fe2O3：0.1～0.5％；TiO2：0.05～0.3％；CaO：2.5～4.0％；MgO：0.3～0.8％；K2O：0.3～0.8％；Na2O：1.0～2.0％。本发明中，不透有色粒子与半透光坯体相比，铝含量更高，钙、钠含量更低，作为其配方体系一种，更助于烧成，其与半透光坯体的主要区别为烧结温度不同，但不影响透光坯体的烧成。
较佳地，所述助发色透明釉的化学成分为：SiO2：66～71％；Al2O3：19～23％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.1～0.3％；CaO：0.2～0.4％；MgO：0.1～0.3％；K2O：2.5～3.5％；Na2O：2.5～3.5％；P2O5：0.2～0.5％；ZrO2：1～2％。通过选用具有上述化学成分的助发色透明釉，可以有助于喷墨墨水发色，颜色更加鲜艳、明亮。
较佳地，在所述图案上还具有透明釉，经抛光形成抛光透光砖；或者在所述图案上还具有哑光柔光釉，从而形成哑光透光砖。本发明可根据具体需求，形成不同效果的透光砖。本发明的透光砖防污效果好，光泽度高；易打扫卫生。
较佳地，所述透明釉的化学成分为：烧失量：8.5～10.5％；SiO2：55～58％；Al2O3：10～13％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.02～0.2％；CaO：11～13％；MgO：2～3％；K2O：0.1～0.5％；Na2O：4.5～6.5％；ZnO：3.0～4.0％。通过选用具有上述化学成分的透明釉，可以有助于墨水发色，经抛光后仿石材效果更好。
较佳地，所述哑光柔光釉的化学成分为：烧失量：6.5～8.0％；SiO2：47～51％；Al2O3：19～22％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.05～0.2％；CaO：8.5～10％；MgO：1.0～2.0％；K2O：1.0～2.0％；Na2O：4.5～6.0％。通过选用具有上述化学成分的哑光柔光釉，可以有助于墨水发色，同时提高表层柔光效果。
另一方面，本发明还提供上述透光砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将半透光坯体的配方粉料布带混有色料的粉料、成型，得到内含不透有色粒子的半透光坯体；
(2)在内含不透有色粒子的半透光坯体上施助发色透明釉、印刷图案后烧结。
较佳地，步骤(2)中，在印刷图案和烧结之间，还进行施透明釉或柔光釉的步骤；在施透明釉时，烧结后还进行抛光。根据本发明，可以得到不同效果的透光砖。
较佳地，半透光坯体的配方为：硅灰石12～20％、石英40～50％、钠长石粉15～20％、水洗球土13～18％、超白高岭土3～6％、膨润土5～8％。通过选用上述配方，可以确保配体各项物化性能能够满足国标，同时能提高坯体白度、透光率。另外，本发明主要是以硅灰石来降温(降低烧成温度，相当于钾钠长石在配方中的作用，降低配方温度，适合窑炉烧成)，对钠含量很高的原材料要求不高。
本发明提供了具有通体透光性能、立体感强、防污效果好的透光陶瓷砖，能广泛应用于各种内外墙及地面装饰。
附图说明
图1示出本发明一个示例的透光砖的实物图，图中的亮光是用手电筒从底上照射透光出来的，表明该透光砖具有透光性。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。需要说明的是，在本发明中，无论是权利要求还是说明书中述及的含量百分比，如无特别说明，均指质量百分比。
本发明一方面提供一种透光砖，其具有半透光坯体。在半透光坯体上形成有图案。为了促进图案的发色，可以在图案下方具有助发色透明釉。由于坯体中含钙较高，发色效果不好，需要助发色透明釉。在半透光坯体内部具有不透有色粒子，配上合适，色彩丰富的图案，可形成具有特殊朦胧效果、立体感强的陶瓷产品。
半透光坯体的白度可为45°～70°。半透光坯体的厚度可为5.5mm～12mm。为了达到半透光效果，半透光坯体所选用的原材料要求白度比较好。在一个示例中，半透光坯体的配方为：硅灰石12～20％、石英40～50％、钠长石粉15～20％、水洗球土13～18％、超白高岭土3～6％、膨润土5～8％。该配方在烧成过程中，在1125℃才开始形成晶相，因此玻璃相比较多易于透光。其中，膨润土(增韧剂)可提高坯体的力学强度、尺寸稳定性和热变形温度。
本发明的半透光坯体，从化学成分来看，是一种高硅高钙低铝的配方体系。在一个示例中，其化学成分：烧失量(IL)：3.0～4.5％；SiO2：66～72％；Al2O3：10～14％；Fe2O3：0.1～0.5％；TiO2：0.05～0.3％；CaO：5.0～8.5％；MgO：0.3～0.8％；K2O：0.3～0.8％；Na2O：2.0～3.0％。该配方有利于透光性。
半透光坯体中的不透有色粒子可通过在粒子主体上添加色料而形成。粒子主体的烧结温度优选为比半透光坯体高20～30℃，这样可以提高粒子的立体感。粒子主体的烧结温度可通过其化学成分来调节。在一个示例中，粒子主体的化学成分为：IL：3.0～4.5％；SiO2：66～70％；Al2O3：18～22％；Fe2O3：0.1～0.5％；TiO2：0.05～0.3％；CaO：2.5～4.0％；MgO：0.3～0.8％；K2O：0.3～0.8％；Na2O：1.0～2.0％。该示例中，与半透光坯体相比，增加了铝的含量，并减少了钙、钠的含量，从而可以使粒子主体的烧结温度比半透光坯体高20～30℃。色料可以是本领域常用的色料，例如金属氧化物色料等。根据版面需求可以配上不同配比的色料(如桔黄色料、棕色色料、黑色色料、蓝色色料、红色色料)。不透有色粒子的形状可为圆形、菱形、长条等。不透有色粒子的粒径可为1～5mm。若其粒径小于1mm，则易于与粉料混合，不太具有立体感；若其粒径大于5mm，则不利于成型，容易烂砖。不透有色粒子可以是颜色、粒径、形状不一。
助发色透明釉有助于墨水发色、透明即可。在一个示例中，助发色透明釉的化学成分可为：SiO2：66～71％；Al2O3：19～23％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.1～0.3％；CaO：0.2～0.4％；MgO：0.1～0.3％；K2O：2.5～3.5％；Na2O：2.5～3.5％；P2O5：0.2～0.5％；ZrO2：1～2％。助发色透明釉层的厚度可为0.1mm～0.3mm。
本发明中，根据效果要求，在图案层上还可以具有透明釉，经抛光形成抛光透光砖。或者，在图案层上还可以具有哑光柔光釉，经半抛或不抛形成哑光透光砖。
在一个示例中，所述透明釉的化学成分为：IL：8.5～10.5％；SiO2：55～58％；Al2O3：10～13％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.02～0.2％；CaO：11～13％；MgO：2～3％；K2O：0.1～0.5％；Na2O：4.5～6.5％；ZnO：3.0～4.0％。
在一个示例中，所述柔光釉的化学成分为：IL：6.5～8.0％；SiO2：47～51％；Al2O3：19～22％；Fe2O3：0.1～0.4％；TiO2：0.05～0.2％；CaO：8.5～10％；MgO：1.0～2.0％；K2O：1.0～2.0％；Na2O：4.5～6.0％。
以下，作为示例，说明本发明的透光砖的制备方法。
半透光粉料的制备：按上述半透光坯体的配方，经混料、造粒等制得半透光粉料。半透光粉料的粒径无特殊要求，可选择常用的制备坯体的粒子的粒径。
不透有色粒子的制备：按上述粒子的配方，经混料、造粒等制得各种形状(如圆形、菱形、长条等)的粒子。将粒子根据版面需求配上不同配比的色料(如桔黄色料、棕色色料、黑色色料、蓝色色料、红色色料)，制得不透有色粒子。不透有色粒子的粒径控制在1～5mm。上述造粒方式没有特别限定，例如可采用喷雾造粒等。
将半透光粉料按一定的布料方式布带混有色料的粉料(不透有色粒子)，制备内含不透有色粒子的半透光坯体。半透光粉料与不透有色粒子的配比可为100：0.1～100：3。可采用两种布料方式，一种直接与半透光粉料混合布料；图案比较单一，层次效果好；第二种按二次布料工艺压制成型砖坯，可采用胶片布料方式，胶片用3张，第一张布用1#粒子，下料量为30～40g；第2张布2#粒子，下料量为20～30g；第3张布3#粒子，下料量为20～30g。
将内含不透有色粒子的半透光坯体入干燥窑进行干燥。干燥温度可为100～220℃，干燥时间可为25～90分钟。干燥后，坯体的水分含量为0.8％以下。
出干燥窑后在半透光坯体上喷助发色透明釉。釉料比重可为1.25～1.35。喷釉量可为170～200g/m2。
在助发色透明釉上印刷图案。印刷方式包括但不限于喷墨打印、滚筒印花、丝网印花，优选喷墨打印，图案更加细腻丰富。
然后，按效果要求，可施上一层透明釉或者喷一层哑光柔光釉。透明釉的比重可为1.40～1.50。透明釉的施釉量可为350～400g/m2。柔光釉的比重可为1.30～1.40。柔光釉的喷釉量可为170～200g/m2。
将制得的坯体入窑炉烧成。烧成温度可为1180～1220℃，烧成时间可为55～70分钟。本发明的透光砖完全烧结，吸水率控制在0.5％以内。
在施有透明釉的情况下，烧结后可进行抛光，形成抛光透光砖。抛光后光泽度可为55度以上。抛光后还可再打超洁亮。
在施有哑光柔光釉的情况下，烧结后可抛光(例如半抛)也可不抛光，形成哑光透光砖。
本发明提供了一种高硅高钙低铝的配方体系制备成的具有通体透光性能、立体感强、防污效果好的透光陶瓷砖。其主要通过研发半透光坯体配方，布料工艺、施釉工艺来实现。其工艺过程为：透光配方粉料按一定的布料方式布带混有色料的粉料，出干燥窑后喷一层特殊釉(助发色透明釉)，再喷墨打印等工序，后按效果要求可施上一层透明釉经抛光形成抛光透光砖或者喷一层哑光柔光釉(可半抛或不抛)形成哑光透光砖。
本发明可达到如下有益效果：
1、创造性：因透光砖坯体中有不透有色的粒子，配上合适，色彩丰富的图案，可形成具有特殊朦胧效果、立体感强的陶瓷产品；
2、装饰效果好：相对普通的抛光砖和仿古砖不透明性，该砖配合一定的光线可形成独特的装饰效果；
3、适用范围广：本发明不受环境因素影响，能广泛应用于各种内外墙及地面装饰；
4、易清扫：本仿石材瓷质砖完全烧结，吸水率控制在0.5％以内，且经抛光后打超洁亮，防污效果好，光泽度高；易打扫卫生；
5、持久耐用：本发明性能稳定，受时间、环境影响因素较小，耐磨度高，可长久保持如新感觉，使用寿命长，具有广阔的市场经济效益。
下面进一步例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、按透光效果，砖面要求，透光砖配方为硅灰石14.0％、石英43％、钠长石粉19％、水洗球土14％、超白高岭土4％、膨润土6％。化学成分：IL：3.89％；SiO2：71.58％；Al2O3：13.56％；Fe2O3：0.32％；TiO2：0.07％；CaO：6.5％；MgO：0.52％；K2O：0.6％；Na2O：2.47％。
带色粒子配方：带色粒子配方为硅灰石12.0％、石英40％、钠长石粉16％、水洗球土17％、超白高岭土9％、增韧剂6％。所配有色粒子为：
1#粒子：红色色料：0.15％；黄色色料：0.2％；圆形，粒径为1～2mm；用量1％；
2#粒子：黑色色料：0.05％；棕色色料：0.05％；柱状，粒径为2～5mm；用量0.3％；
3#粒子：蓝色色料：0.11％；红色色料:0.08％；柱状，粒径为2～5mm；用量0.4％。
2、透光配方粉料按一定的布料方式布带混有色料的粉料，可两种布料方式，一种直接与半透光粉料混合布料；图案比较单一，层次效果好；第二种按二次布料工艺压制成型砖坯，可采用胶片布料方式，胶片用3张，第一张布用1#粒子，下料量为30～40g；第2张布2#粒子，下料量为20～30g；第3张布3#粒子，下料量为20～30g。
3、干燥窑干燥后喷发色透明釉(比重1.30，喷170～200g/m2)，发色透明釉的化学成分为：IL：4.02％；SiO2：68.56％；Al2O3：20.08％；Fe2O3：0.22％；TiO2：0.22％；CaO：0.25％；MgO：0.15％；K2O：2.96％；Na2O：3.06％；P2O5：0.25％。
4、喷墨打印。
5、喷透明釉(比重1.45，350～400g/m2)；或者柔光釉(比重1.35，喷170～200g/m2)。
6、经窑炉烧成，烧成温度为1190℃，烧成时间为60分钟。施釉透明釉的砖体烧成后抛光，用100目3组，用180目2组，用240目2组，用400目2组，用800目1组，1000目2组，1500目4组；1800目3组；抛光；抛光后要求光泽度能达到55度以上；再打超洁亮。哑光类产品不抛或者用800目1组，1000目2组，1500目4组；1800目3组进行半抛。
图1示出本实施例制得的透光砖的实物图。本实施例制得的抛光透光砖或哑光透光砖具有通体透光性能、立体感强、防污效果好。其白度为55度。
实施例2
基本同实施例1，不同之处在于透光砖配方为硅灰石12％、石英44％、钠长石粉20％、水洗球土15％、超白高岭土4％、膨润土5％。化学成分：IL：3.75％；SiO2：71.86％；Al2O3：13.32％；Fe2O3：0.4％；TiO2：0.24％；CaO：6.0％；MgO：0.61％；K2O：0.7％；Na2O：2.96％。本实施例制得的抛光透光砖或哑光透光砖具有通体透光性能、立体感强、防污效果好。其白度为53°。
实施例3
基本同实施例1，不同之处在于透光砖配方为硅灰石18％、石英40％、钠长石粉15％、水洗球土15％、超白高岭土5％、膨润土7％。化学成分：IL：3.95％；SiO2：70.05％；Al2O3：13.61％；Fe2O3：0.32％；TiO2：0.23％；CaO：8.0％；MgO：0.65％；K2O：0.65％；Na2O：2.66％。本实施例制得的抛光透光砖或哑光透光砖具有通体透光性能、立体感强、防污效果好。其白度为57°。

Claims (10)

1.一种透光砖，其特征在于，由下而上依次包括：内含不透有色粒子的半透光坯体、助发色透明釉、和图案；所述不透有色粒子的除色料以外的化学成分为：烧失量：3.0～4.5%；SiO2：66～70%；Al2O3：18～22%；Fe2O3：0.1～0.5%；TiO2：0.05 ～0.3%；CaO：2.5～4.0%；MgO：0.3～0.8%；K2O：0.3～0.8%；Na2O：1.0～2.0%，所述半透光坯体的化学成分为：烧失量：3.0～4.5%；SiO2：66～72%；Al2O3：10～14%；Fe2O3：0.1～0.5%；TiO2：0.05 ～0.3%；CaO：5.0～8.5%；MgO：0.3～0.8%；K2O：0.3～0.8%；Na2O：2.0～3.0%，所述助发色透明釉的化学成分为：SiO2：66～71%；Al2O3：19～23%；Fe2O3：0.1～0.4%；TiO2：0.1～0.3%；CaO：0.2～0.4%；MgO：0.1～0.3%；K2O：2.5～3.5%；Na2O：2.5～3.5%；P2O5：0.2～0.5%；ZrO2：1～2%。
2.根据权利要求1所述的透光砖，其特征在于，所述不透有色粒子的粒径为1～5mm。
3.根据权利要求1所述的透光砖，其特征在于，所述不透有色粒子的烧结温度比半透光坯体高20～30℃。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的透光砖，其特征在于，在所述图案上还具有透明釉，经抛光形成抛光透光砖。
5.根据权利要求4所述的透光砖，其特征在于，所述透明釉的化学成分为：烧失量：8.5～10.5%；SiO2：55～58%；Al2O3：10～13%；Fe2O3：0.1～0.4%；TiO2：0.02～0.2%；CaO：11～13%；MgO：2～3%；K2O：0.1～0.5%；Na2O：4.5～6.5%；ZnO：3.0～4.0%。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的透光砖，其特征在于，在所述图案上还具有哑光柔光釉，从而形成哑光透光砖。
7.根据权利要求6所述的透光砖，其特征在于，所述哑光柔光釉的化学成分为：烧失量：6.5～8.0%；SiO2：47～51%；Al2O3：19～22%；Fe2O3：0.1～0.4%；TiO2：0.05～0.2%；CaO：8.5～10%；MgO：1.0～2.0%；K2O：1.0～2.0%；Na2O：4.5～6.0%。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的透光砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将半透光坯体的配方粉料布带混有色料的粉料、成型，得到内含不透有色粒子的半透光坯体；
（2）在内含不透有色粒子的半透光坯体上施助发色透明釉、印刷图案后烧结。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，在印刷图案和烧结之间，还进行施透明釉或柔光釉的步骤；在施透明釉时，烧结后还进行抛光。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，半透光坯体的配方为：硅灰石12～20%、石英40～50%、钠长石粉15～20%、水洗球土13～18%、超白高岭土3～6%、膨润土5～8%。
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