專利名稱：陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷工藝，具體涉及一種陶瓷釉料的制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷行業(yè)是一個歷史極其悠遠(yuǎn)的行業(yè)，從古到今其發(fā)展歷程經(jīng)歷了原料、工藝、品種從單一到多樣化，在這個過程中，陶瓷行業(yè)的負(fù)面影響也日益突出，如高能耗、廢氣(SO2、CO2)、廢渣。這些因素不僅制約了陶瓷業(yè)的發(fā)展，而且嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，不解決這些問題，陶瓷行業(yè)的發(fā)展必將走入死胡同。佛山陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的三分之一強(qiáng)。如何使生態(tài)環(huán)境與產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，已成為極其迫切需要解決的問題。
釉料是陶瓷行業(yè)所使用的必須原料，傳統(tǒng)陶瓷所用的釉料其粒度為200～400目，采用這樣的釉料來進(jìn)行燒制，所需時(shí)間較長，釉料使用量也較大，即耗費(fèi)能源又增加成本。
納米技術(shù)是二十一世紀(jì)最具革命性的三個領(lǐng)域之一，它是在1～100納米(1納米等于1毫米的百萬分之一，相當(dāng)于4-6個原子的大小)尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子集團(tuán)和分子集團(tuán)的組合、運(yùn)動規(guī)律及特性的嶄新科學(xué)技術(shù)。
物質(zhì)的尺度到了納米級后，由于表面電子費(fèi)米面的變化(Kubo效應(yīng))導(dǎo)致了納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng)、界面相關(guān)效應(yīng)等，從而使其具備奇異性和反常性，能使多種多樣的材料改性，用途極為廣泛。
納米材料作為工業(yè)應(yīng)用的新材料，是進(jìn)入20世紀(jì)80年代后發(fā)展起來的，從其一誕生，就因廣泛的商業(yè)前景而被美國材料學(xué)會譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的材料，是一次技術(shù)革命，從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。如何將新興的納米技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的陶瓷產(chǎn)業(yè)中，是一個值得研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種能夠在使用中降低陶瓷燒制成本，縮短燒制時(shí)間，同時(shí)提高其產(chǎn)品質(zhì)量的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，包括如下步驟1)采用超細(xì)設(shè)備對陶瓷釉料進(jìn)行超微細(xì)化處理；2)干燥超微細(xì)化后的粉體得到成品。
所述步驟1)可采用包括如下幾個分步驟的過程來實(shí)現(xiàn)1a)若陶瓷釉料的細(xì)度滿足超細(xì)設(shè)備的進(jìn)料要求，則直接進(jìn)行下一步驟，若其細(xì)度低于超細(xì)設(shè)備的進(jìn)料要求，則先對其進(jìn)行粗磨，制成粒度符合要求的粉體；1b)將上述粉體制成固含量不小于40％的漿料；1c)使用超細(xì)設(shè)備對漿料進(jìn)行研磨粉碎，使得粉體粒度為0.1μm～1.8μm。
在步驟1a)中可使用雷蒙磨，將原料制成粒度為200～325目的粉體。
步驟1c)中，超細(xì)設(shè)備粉碎后粉體的平均粒度優(yōu)選為0.3μm。
所述干燥采用的設(shè)備可以是噴霧或氣流干燥機(jī)。
所述超細(xì)設(shè)備優(yōu)選有介質(zhì)分級磨，所述有介質(zhì)分級磨包括攪拌軸、磨筒及設(shè)置于磨筒上的進(jìn)料口和出料口，所述攪拌軸位于磨筒內(nèi)，能夠在其中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，磨筒筒體的橫截面為圓形，縱截面為下小上大內(nèi)徑逐漸增大的形狀。
優(yōu)選的是，所述進(jìn)料口設(shè)置在筒體下部，出料口設(shè)置在筒體上部端面的中心附近。
上述攪拌軸上可沿軸向設(shè)置有多組葉片，各組相鄰葉片之間距離相等。
上述攪拌軸的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為600～1400轉(zhuǎn)/分。
上述磨筒筒體的縱截面優(yōu)選為倒立的梯形。
所述有介質(zhì)分級磨采用將研磨介質(zhì)與物料在磨筒中混合攪拌的方法來進(jìn)行物料的研磨粉碎，所述研磨介質(zhì)優(yōu)選這樣的結(jié)構(gòu)具有剛性本體，在其剛性本體上還包覆有彈性耐磨層。
所述彈性耐磨層的材料優(yōu)選為高耐磨樹脂。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于1)將釉料進(jìn)行超細(xì)處理后，不僅能夠大大縮短燒成的時(shí)間，還能夠減少釉料的使用量，既節(jié)能有降低了成本，同時(shí)燒成后的陶瓷具有優(yōu)良的性能，表面光澤度和吸水率等都優(yōu)于常規(guī)釉料燒制的產(chǎn)品。2)實(shí)驗(yàn)表明，將釉料制成平均粒度為0.3μm左右的粉體，能夠達(dá)到極好的效果，此時(shí)釉料的用量將下降到原來的1/3，燒成時(shí)間也大大縮短，同時(shí)，陶瓷更光亮、更鮮艷。3)超細(xì)設(shè)備采用本發(fā)明提供的有介質(zhì)分級磨，當(dāng)物料進(jìn)入磨筒下部后，隨著物料的上升，磨筒在縱向上內(nèi)徑逐漸增大，因而線速度逐漸增大，物料在縱向上是一個變速過程，這樣一來物料所受的應(yīng)力增加，內(nèi)部微裂紋增加，使得剪切、擠壓、碰撞等研磨機(jī)制共同作用，實(shí)際上相當(dāng)于剪切擠壓、再剪切再擠壓的多臺設(shè)備多個循環(huán)的研磨過程，大大提高了磨礦效率；并且由于橫向的線速度是相同的，因此其研磨的結(jié)果將對物料顆粒起表面修飾作用；根據(jù)離心原理，大顆粒將處于距中心最遠(yuǎn)處，所受力最大，研磨效率最高；反之，細(xì)顆粒處于距中心最近處，研磨效率最低，使得能量合理分配，并且非常有利于顆粒粒徑的集中分布。4)將出料口設(shè)置在筒體端面的中心附近，由于粗、細(xì)顆粒所受的離心力之差距由下而上逐漸連續(xù)增加，其結(jié)果是細(xì)顆粒會進(jìn)一步向中心集中，從靠近主軸的出料口溢出，從而進(jìn)一步保證了物料顆粒粒徑分布的集中，生產(chǎn)出性能超群的窄粒徑分布的超細(xì)釉料。5)采用在剛性本體表面包覆有彈性耐磨層的研磨介質(zhì)，使得剛性磨介變成了彈性介質(zhì)，因而在與物料接觸過程中增大了接觸面積，其機(jī)理相當(dāng)于在研磨過程中持續(xù)不斷的對物料顆粒施加了一個外部壓力，增加顆粒內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，更加有利于物料的超微細(xì)化，可以大大提高研磨效率；并且彈性層的包覆減少了顆粒表面的硬損傷，避免剛性介質(zhì)之間的硬碰撞和摩擦產(chǎn)生出微粉而污染物料。
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1是一種有介質(zhì)分級磨結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式一種陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其工藝流程為1)首先采用超細(xì)設(shè)備對陶瓷釉料進(jìn)行超微細(xì)化處理。一般而言，由于陶瓷釉料粒度已大于200目，符合絕大多數(shù)超細(xì)設(shè)備的進(jìn)料要求，可以直接進(jìn)行超微細(xì)化處理；如果是粒度過粗的，可先經(jīng)過雷蒙磨等球磨機(jī)或高壓輥壓磨進(jìn)行粗磨，以制成超細(xì)設(shè)備可以接受的粉體，按照現(xiàn)有一般超細(xì)設(shè)備的要求，進(jìn)料粉體的粒度在200～325目之間都是允許的。
另外，根據(jù)超細(xì)設(shè)備的工作方式的不同，對于濕法研磨的設(shè)備還要將粉體制成符合其要求的漿料，一般固含量在40％以上都是可行的，當(dāng)漿料固含量為100％時(shí)，則適用干法研磨的超細(xì)設(shè)備。至于超細(xì)設(shè)備的選擇，可根據(jù)處理量以及具體原料的特點(diǎn)來進(jìn)行，一般可選攪拌磨、振動磨、氣流磨等超細(xì)設(shè)備，優(yōu)選有介質(zhì)類分級磨。經(jīng)超細(xì)設(shè)備研磨粉碎后，出料粉體粒度控制在0.1μm～1.8μm之間都是適合的，粉體的平均粒度在0.3μm左右時(shí)能夠達(dá)到最佳效果。
2)干燥超微細(xì)化后的粉體得到成品。將粉體干燥至含水量小于1.5％，以便于進(jìn)行下一步的改性處理。此干燥過程可采用現(xiàn)有的噴霧或氣流干燥機(jī)來完成。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的有介質(zhì)分級磨具有這樣的結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1，包括攪拌軸4和磨筒5，攪拌軸4位于磨筒5內(nèi)，攪拌軸4上沿軸向等間距的設(shè)置有葉片6，攪拌軸4由電機(jī)1經(jīng)減速機(jī)2驅(qū)動進(jìn)行轉(zhuǎn)動，能夠在磨筒5中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，電機(jī)1和減速機(jī)2設(shè)置在電機(jī)座3上；磨筒5上設(shè)置有進(jìn)料口7和出料口8，磨筒5筒體的橫截面為圓形，縱截面為倒立的梯形，進(jìn)料口7設(shè)置在筒體下部，出料口8設(shè)置在筒體端面的中心附近。
這種有介質(zhì)分級磨采用將研磨介質(zhì)與物料在磨筒中混合攪拌的方法來進(jìn)行物料的研磨粉碎，本發(fā)明中優(yōu)選使用這樣的研磨介質(zhì)具有剛性本體，在其剛性本體上還包覆有彈性耐磨層，該彈性耐磨層的材料優(yōu)選為高耐磨樹脂。
具體工作過程將物料加水制成固含量40％-75％的漿料，用泵將物料由切線方向送入裝置主機(jī)磨筒5下部側(cè)面的進(jìn)料口7，主機(jī)磨筒5內(nèi)部由攪拌軸4帶動葉片6高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速范圍為600～1400轉(zhuǎn)/分，葉片6等距離排列，旋轉(zhuǎn)的葉片使得主機(jī)磨筒內(nèi)部的研磨介質(zhì)和物料產(chǎn)生強(qiáng)大的離心剪切力及碰撞力，料漿在一定壓力下由主機(jī)底部沿螺旋線方向上升到頂部出口8，以連續(xù)作業(yè)方式，將粉碎、超細(xì)、分級在同一工序中完成，改變了傳統(tǒng)的間歇式工藝，這樣既簡化了生產(chǎn)工序，又極大的降低能耗，而且產(chǎn)品粒度分布窄。
實(shí)驗(yàn)例1)將陶瓷釉料(四川產(chǎn)金紅石型鈦白粉，粒度為D90＜60μm，200公斤；1300公斤長石，粒度為D90＜50μm)混合后，加水制成固含量50％的混合漿料；
2)將上述漿料與4.5公斤分散劑(9000型，羅門哈斯公司生產(chǎn))混合，分別用以下設(shè)備進(jìn)行超細(xì)處理對比實(shí)驗(yàn)，用激光粒度分析儀(JL1001型，丹東儀表研究所生產(chǎn))測量細(xì)化后粉體的粒度分布來表示粉體的超微細(xì)化效果；A、球磨機(jī)(MQYG900*900型，河南黎明路橋重工有限公司生產(chǎn))一次性投料，連續(xù)開機(jī)研磨15小時(shí)，停機(jī)，取出物料，取樣，測粒度，D90＜45μm。
B、攪拌磨(SX型，無錫市鑫達(dá)粉體機(jī)械有限公司生產(chǎn))一次性投料，連續(xù)開機(jī)研磨4小時(shí)，停機(jī)，取出物料，取樣，測粒度，D90＜5μm。Dmax＝10μm。
C、本發(fā)明中采用的有介質(zhì)分級磨連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料，在出料口取樣，測粒度，D90＜0.5μm。Dmax＝1.6μm。
3)用噴霧干燥機(jī)(LPG50型，常州市振興干燥設(shè)備廠生產(chǎn))分別對上述粉體進(jìn)行干燥，干燥后粉體含水量小于8％；4)將上述三種粒度的干燥后的釉料分別用于作為陶瓷胚體表面釉料，待燒成后，進(jìn)行效果對比如下(球磨釉料即近似常規(guī)釉料，得到的產(chǎn)品為產(chǎn)品1；攪拌磨釉料得到產(chǎn)品為產(chǎn)品2；本發(fā)明方法優(yōu)化后的釉料得到產(chǎn)品為產(chǎn)品3)
由上表可以看出，采用本發(fā)明方法制得的超細(xì)陶瓷釉料具有優(yōu)良的性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，包括如下步驟1)采用超細(xì)設(shè)備對陶瓷釉料進(jìn)行超微細(xì)化處理；2)干燥超微細(xì)化后的粉體得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述步驟1)包括如下幾個分步驟1a)若陶瓷釉料的細(xì)度滿足超細(xì)設(shè)備的進(jìn)料要求，則直接進(jìn)行下一步驟，若其細(xì)度低于超細(xì)設(shè)備的進(jìn)料要求，則先對其進(jìn)行粗磨，制成粒度符合要求的粉體；1b)將上述粉體制成固含量不小于40％的漿料；1c)使用超細(xì)設(shè)備對漿料進(jìn)行研磨粉碎，使得粉體粒度為0.1μm～1.8μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于步驟1c)中，超細(xì)設(shè)備粉碎后粉體的平均粒度為0.3μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于在步驟1a)中使用雷蒙磨或球磨，將原料制成粒度為200～325目的粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述干燥采用的設(shè)備是噴霧或氣流干燥機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述超細(xì)設(shè)備是有介質(zhì)分級磨，所述有介質(zhì)分級磨包括攪拌軸、磨筒及設(shè)置于磨筒上的進(jìn)料口和出料口，所述攪拌軸位于磨筒內(nèi)，磨筒筒體的橫截面為圓形，縱截面為下小上大內(nèi)徑逐漸增大的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述進(jìn)料口設(shè)置在筒體下部，出料口設(shè)置在筒體上部端面的中心附近。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述攪拌軸上沿軸向設(shè)置有多組葉片，各組相鄰葉片之間距離相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述攪拌軸的轉(zhuǎn)速為600～1400轉(zhuǎn)/分。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述磨筒筒體的縱截面為倒立的梯形。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述有介質(zhì)分級磨采用將研磨介質(zhì)與物料在磨筒中混合攪拌的方法來進(jìn)行物料的研磨粉碎，所述研磨介質(zhì)具有剛性本體，在其剛性本體上還包覆有彈性耐磨層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，其特征在于所述彈性耐磨層的材料為高耐磨樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷釉料的優(yōu)質(zhì)化處理方法，包括如下步驟采用超細(xì)設(shè)備對陶瓷釉料進(jìn)行超微細(xì)化處理；干燥超微細(xì)化后的粉體得到成品。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于將釉料進(jìn)行超細(xì)處理后，不僅能夠大大縮短燒成的時(shí)間，還能夠減少釉料的使用量，既節(jié)能有降低了成本，同時(shí)燒成后的陶瓷具有優(yōu)良的性能，表面光澤度和吸水率等都優(yōu)于常規(guī)釉料燒制的產(chǎn)品。
文檔編號C04B35/628GK1676494SQ20051002051
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者畢舒 申請人:廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司