專利名稱：一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于陶瓷裝飾材料領域，具體涉及一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚及其制備方法。
背景技術：
隨著社會經(jīng)濟及陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，特別是近20年的高速發(fā)展，陶瓷工業(yè)消耗的天然礦物越來越多，陶瓷廢料也日益增多。據(jù)不完全統(tǒng)計，2010年全國陶瓷工業(yè)消耗的原材料超過3. 5億噸，產(chǎn)生的陶瓷廢料4000萬多噸。陶瓷廢料的填埋和堆積擠占土地， 污染空氣和水質(zhì)，且陶瓷廢料的填埋耗費了大量的人力、物力和財力。如此大量的陶瓷廢料已不是簡單填埋可以解決的問題，如何變廢為寶，化廢料為資源，已經(jīng)成為各學者、專家研究的當務之急。此外，空氣負離子素有“環(huán)境警察、空氣維生素和大氣長壽素”三大美稱，其顯著的生物效應不僅體現(xiàn)在改善空氣質(zhì)量，還對人體的健康保健起到一定的作用。資料表明，一般室內(nèi)空氣中負離子含量小于100個/cm3，公園內(nèi)、曠野郊區(qū)可達500 4000個/cm3，而海濱和森林等自然環(huán)境中可達到15000個/cm3。國內(nèi)很多研究證明，空氣負離子可使人體大腦皮層功能增強，增強腦組織的氧化過程；具有明顯擴張血管的作用，可解除動脈血管痙攣，降低血壓，改善心臟功能；有利于血氧輸送、吸收和利用；可提高人體肺活量，改善和增強肺功能。因此，充分利用廢磚、廢泥、拋光渣等陶瓷廢料制備具有負離子功能的輕質(zhì)有釉陶瓷磚具有巨大的社會、經(jīng)濟效益，同時對推動國家節(jié)能減排和降耗具有非常重要的戰(zhàn)略意義。到目前為止，“一種防污隔熱輕質(zhì)陶瓷磚的制備方法”(CN 101781117A)、“一種輕質(zhì)保溫陶瓷材料及制備方法”(CN 101955370A)、“一種利用陶瓷廢料制備不發(fā)泡、不變形陶瓷的方法”(CN 101671160A)和“一種多孔陶瓷材料及其制備方法”(CN 101186519A) 等有關陶瓷廢料制備輕質(zhì)磚等專利制備的陶瓷磚都是較高吸水率無釉磚，雖然具有輕質(zhì)、 保溫和隔熱等特點，但不具有釋放空氣負離子的保健功能。產(chǎn)品功能單一，且使用范圍相當狹窄。而“一種可釋放負離子的健康陶瓷磚生產(chǎn)方法”(CN 1587186A)、“具有負離子發(fā)射功能的陶瓷材料及其制備方法”(CN 1769242A)、“負離子陶瓷制品及其生產(chǎn)方法”(CN 101234899A)和“負離子遠紅外多功能陶瓷裝飾地墻磚的制作工藝”(CN 101328081A)等有關負離子陶瓷的專利表明，其技術制備的陶瓷磚中負離子材料直接加入坯體中，加入多， 成本高，對負離子材料造成大量浪費，也不涉及陶瓷廢料綜合利用和產(chǎn)品輕質(zhì)、隔熱技術研究。產(chǎn)品功能單一，且使用范圍狹窄。因此，現(xiàn)有技術解決不了利用陶瓷廢料制備具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚。本發(fā)明的另一個目的在于提供所述有釉陶瓷磚的制備方法。本發(fā)明的上述目的通過如下技術方案予以實現(xiàn)
一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚，原料包括如下組分 花釉組成
印粉0. 1 90份；色料0. 0 190份；印油100 200份；負離子材料0. 01 15
份；
所述負離子材料為電氣石粉、奇冰石粉、蛋白石粉或奇才石粉中至少兩種組成的復合
物；
坯體組成
陶瓷廢料10 45份；粘土 15 20份；長石10 20份；砂石30 50份；水30 50 份；木質(zhì)素0. 0 3. 0份；三聚磷酸鈉0. 0 1. 0份；
所述陶瓷廢料為廢磚、廢粉料和壓榨泥、拋光渣的混合物； 面釉組成
鉀長石5. 0 15份，鈉長石8. 0 18份，燒滑石10 20份，石灰石13 22份，氧化鋅0. 5 5. 0份，熔塊3. 0 9. 0份，氧化鋁8. 0 15份，高嶺土 5. 0 12份，煅燒高嶺土 6. 0 15份，硅酸鋯5 14份；
所述有釉陶瓷磚由如下制備方法制得
(1)將花釉原料經(jīng)攪拌，過325目篩，得到花釉；
(2)將坯體原料按比例混合后，進行球磨、過篩、造粒后，壓制成型、干燥，得到生坯；采用噴釉或淋釉的方式把面釉施于生坯表面上，然后通過輥筒印花或絲網(wǎng)印花的方式將花釉印于面釉之上，在1195 1205°C溫度下燒成5(T55min，得到所述陶瓷磚。作為一種優(yōu)選方案，所述印粉優(yōu)選為WD8009A (萬島色料公司生產(chǎn));所述色料優(yōu)選為R0G219、R0G231 (康立泰色料公司生產(chǎn))、FU132R (豐霖色料公司生產(chǎn))；所述印油優(yōu)選為 PV130 (堅尼釉料公司生產(chǎn))。作為一種優(yōu)選方案，所述負離子材料優(yōu)選為，由如下按重量分數(shù)計算的組分組成
電氣石粉0. 0 10份； 奇冰石粉0. 0 5. 0份； 蛋白石粉0.0 6.0份； 奇才石粉0. 0 4. 0份；
其中上述四種負離子粉中，至少任意兩種不同時為0。作為一種優(yōu)選方案，所述陶瓷廢料優(yōu)選為由如下按重量份數(shù)計算的組分組成 廢磚5. 0 20份；
廢粉和壓榨泥3. 0 15份； 拋光渣2.0 10份。拋光渣替代發(fā)泡劑或造孔劑對坯體進行發(fā)泡，同時充分利用廢磚、廢泥和拋光渣等陶瓷廢料，不僅降低了成本，大大減少了對環(huán)境的污染，而且變廢為寶，實現(xiàn)陶瓷廢料的資源化利用。作為一種優(yōu)選方案，所述面釉的配方最優(yōu)選為鉀長石10份，鈉長石12份，燒滑石 14份，石灰石18份，氧化鋅1份，熔塊5份，氧化鋁12份，高嶺土 8份，煅燒高嶺土 10份，硅酸鋯10份。作為一種優(yōu)選方案，步驟(1)中，所述花釉比重為1.45 1.65g/ cm3，流速為18 Ms，過325目篩后篩余為0。作為一種優(yōu)選方案，步驟(1)中，所述攪拌的時間為1(Γ40分鐘。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述球磨優(yōu)選為濕法球磨，球磨時間優(yōu)選為10 15小時。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述坯體原料經(jīng)球磨、過250目篩后，篩余為 2. Γ2. 9 重量 ％。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述造粒后得到的粉料含水率優(yōu)選為6. 2 7. 0
重量％。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述造粒后得到的粉料顆粒級配優(yōu)選為20目以上彡1. 5%、20 40目30 60%、20 60目-J2 88%、100目以下彡6%。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述壓制成型為在3200(T35000kN壓力下壓制成型。作為一種優(yōu)選方案，步驟(2)中，所述干燥的溫度為220 250°C，時間為50 55分鐘。所述有釉陶瓷磚的吸水率彡0. 5%，密度為0. 5 1. 3g/cm3,抗折強度彡IOMPa, 0°C 下導熱系數(shù)< 0. 3ff/m · K，耐污染能力> 4級，空間中釋放負離子數(shù)量超過500個/ cm3。根據(jù)廢磚、拋光渣、壓榨泥、廢粉料特有物理化學性能，調(diào)整坯體配方，使其各項物理化學性能與面釉相匹配，在高溫燒制下，產(chǎn)品坯體多孔而不產(chǎn)生針孔、釉泡、裂釉和堆釉等缺陷；同時為了適應高溫燒制，在電氣石粉、奇冰石粉、蛋白石粉和奇才石粉中選擇兩種或兩種以上負離子材料進行復合，與印粉、色料和印油組合應用，使復合后的負離子材料適應高溫燒制并使陶瓷磚表面具有更多有效的負離子材料，從而與空氣中水氣產(chǎn)生電離激發(fā)而產(chǎn)生大量的負離子，提高產(chǎn)品釋放負離子的能力。燒成溫度過低，產(chǎn)品達不到低吸水率要求；燒成溫度過高，復合負離子材料的有效性會大大降低。因此，只有當燒成溫度與坯體、面釉、花釉和復合負離子材料比例在本申請所述的范圍內(nèi)，才能制備具有負離子功能、輕質(zhì)、 低吸水率的有釉陶瓷磚。所述坯體燒制后具有蜂窩狀的多孔結構。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果
(1)所述有釉陶瓷磚既有色彩豐富、機理圖案自然、立體感強等效果，又具有負離子功能；可廣泛裝飾于建筑物外墻和家居空間；
(2)成本低廉、陶瓷廢料利用率高；利用拋光渣替代發(fā)泡劑或造孔劑對坯體進行發(fā)泡， 同時充分利用廢磚、廢泥和拋光渣等陶瓷廢料，不僅降低了成本，大大減少了對環(huán)境的污染，而且變廢為寶，實現(xiàn)陶瓷廢料的資源化利用；
(3)所述有釉陶瓷磚，釋放負離子能力強，釋放負離子能力超過500個/cm3，有助于改善居住環(huán)境、活化人體細胞、促進血液循環(huán)、增強人體免疫力等多種保健功能；
(4)吸水率低(E( 0. 5%)、重量輕(密度彡1. 3g/cm3)、機械強度高(抗折強度彡IOMPa),導熱系數(shù)小(0°C下導熱系數(shù)<0. 31/!1^10、防污能力強(耐污染能力>4級)、耐熱防火、無毒無害，大大降低運輸成本和建筑物荷重，同時具有保溫隔熱等節(jié)能效果。
具體實施例方式以下結合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。WD8009A為萬島色料公司生產(chǎn)的印粉；R0G219、R0G231為康立泰色料公司生產(chǎn)的色料、FU132R為豐霖色料公司生產(chǎn)的色料；PV130為堅尼釉料公司生產(chǎn)的印油。陶瓷磚的性能測試方式如下
吸水率將陶瓷磚放在110°c的烘箱中干燥至恒重，取出放至干燥器中冷卻至室溫，稱量Gtl，然后放于水中浸泡48小時，取出稱量Gp根據(jù)公式E= (G1-G0)/ (^X 100%計算出吸水率?？拐蹚姸炔捎孟嫣度A豐儀器制造有限公司SKZ-30000N陶瓷磚數(shù)顯抗折儀進行測試。導熱系數(shù)采用湘潭華豐儀器制造有限公司DRX-I-SPB耐火材料/陶瓷纖維制品導熱系數(shù)測試儀進行測試。耐污染能力根據(jù)GB/T 3810. 14-2006陶瓷磚試驗方法第14部分陶瓷磚耐污染性進行測試。釋放負離子能力采用美國AIC-1000空氣負離子檢測儀進行檢測。實施例1
坯體配方(重量份)
廢磚5. 0份、廢粉和壓榨泥3. 0份、拋光渣2. 0份、粘土 20份、長石20份、砂石50份、 水50份、木質(zhì)素0. 1份、三聚磷酸鈉1. 0份。花釉配方(重量份)
WD8009A :5. 0 份、R0G231 20 份、R0G219 30 份、FU132R :45 份、PV130 :100 份、電氣石粉0. 01份、奇冰石粉5. 0份、蛋白石粉6. 0份。面釉配方(重量份)
鉀長石5. 0份，鈉長石17份，燒滑石15份，石灰石17份，氧化鋅1. 0份，熔塊3. 0份， 氧化鋁13份，高嶺土 5. 0份，煅燒高嶺土 13份，硅酸鋯11份。制備工藝如下
(1)根據(jù)花釉配方按重量份準確稱量，加入攪拌機攪拌30分鐘，得到過325目篩后篩余為0的花釉；
(2)根據(jù)坯體配方按重量份準確稱量，加入20噸球磨機球磨12.5小時，經(jīng)除鐵并過250 目篩，制得篩余為2. 4%的漿料；漿料通過干燥塔噴霧造粒，制得含水率7. 0%的粉料；粉料經(jīng)觀00噸壓機35000KN的壓力壓制成型，制得陶瓷生坯；然后通過最高溫度250°C、周期 55min干燥窯進行干燥。( 3 )干燥后陶瓷生坯經(jīng)輸送帶進入施釉線，將面釉通過淋釉機施到陶瓷生坯上，然后將步驟(1)制備的花釉經(jīng)輥筒印花機印刷到面釉上面；最后經(jīng)過溫度為1200°C，周期為 55min燒成窯進行燒制，得到具有負離子功能的輕質(zhì)有釉陶瓷磚成品。
所制陶瓷磚表面色彩豐富、釉面質(zhì)量良好，測得吸水率為0.07%、密度為1.22g/ cm3，抗折強度為16. 8MPa、導熱系數(shù)為0. 25ff/m · K、耐污染能力為5級、釋放負離子能力為 510 個 / cm3。實施例2
坯體配方(重量份)
廢磚20份、廢粉和壓榨泥15份、拋光渣10份、粘土 15份、長石10份、砂石30份、水30 份、木質(zhì)素3. 0份、三聚磷酸鈉0. 1份。花釉配方(重量份)
WD8009A 90 份、R0G231 :2. 0 份、R0G219 :3. 0 份、FU132R :5. 0 份、PV130 :200 份、電氣石粉5. 0份、奇冰石粉1. 0份、蛋白石粉3. 0份。面釉配方(重量份)
鉀長石10份，鈉長石12份，燒滑石14份，石灰石18份，氧化鋅1份，熔塊5份，氧化鋁 12份，高嶺土 8份，煅燒高嶺土 10份，硅酸鋯10份。與實施例1的相同工藝，制得具有負離子功能的輕質(zhì)有釉陶瓷磚成品。用相同的方法測得吸水率為0. 12%、密度為0. 88g/cm3，抗折強度為13. 4MPa、導熱系數(shù)為0. 19ff/m ·Κ、 耐污染能力為4級、釋放負離子能力為610個/ cm3。實施例3
坯體配方(重量份)
廢磚8. 0份、廢粉和壓榨泥12份、拋光渣8. 0份、粘土 12份、長石13份、砂石47份、水 35份、木質(zhì)素1. 0份、三聚磷酸鈉0. 8份?；ㄓ耘浞?重量份)
WD8009A 20 份、R0G231 :14 份、R0G219 23 份、FU132R 43 份、PV130 :150 份、電氣石粉 8. 0份、蛋白石粉2. 0份、奇才石粉4. 0份。面釉組成(重量份)
鉀長石15份，鈉長石8. 0份，燒滑石13份，石灰石20份，氧化鋅2份，熔塊9. 0份，氧化鋁8. 0份，高嶺土 12份，煅燒高嶺土 6. 0份，硅酸鋯7份。與實施例1的相同工藝，制得具有負離子功能的輕質(zhì)有釉陶瓷磚成品。用相同的方法測得吸水率為0. 10%、密度為1. 13g/cm3，抗折強度為14. 2MPa、導熱系數(shù)為0. 20ff/m ·Κ、 耐污染能力為5級、釋放負離子能力為660個/ cm3。實施例4
坯體配方(重量份)
廢磚14份、廢粉和壓榨泥9. 0份、拋光渣5. 0份、粘土 18份、長石17份、砂石37份、45 份、木質(zhì)素2. 0份、三聚磷酸鈉0. 4份。釉料配方(重量份)
WD8009A 50 份、R0G231 28 份、R0G219 16 份、FU132R :6. 0 份、PV130 200 份、電氣石粉10份、蛋白石粉3. 0份、奇才石粉2. 0份。面釉組成(重量份)
鉀長石11份，鈉長石11份，燒滑石11份，石灰石13份，氧化鋅4. 0份，熔塊6份，氧化鋁10份，高嶺土 7. 0份，煅燒高嶺土 11份，硅酸鋯12份。
與實施例1的相同工藝，得具有負離子功能的輕質(zhì)有釉陶瓷磚成品。測得吸水率為0. 14%、密度為1. 18g/cm3，抗折強度為15. 5MPa、導熱系數(shù)為0. 22ff/m ·Κ、耐污染能力為4 級、釋放負離子能力為730個/ cm3。
權利要求
1.一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚，其特征在于，原料包括如下組分花釉組成印粉0. 1 90份；色料0. 0 190份；印油100 200份；負離子材料0. 01 15份；所述負離子材料為電氣石粉、奇冰石粉、蛋白石粉或奇才石粉中至少兩種組成的復合物；坯體組成陶瓷廢料10 45份；粘土 15 20份；長石10 20份；砂石30 50份；水30 50 份；木質(zhì)素0. 0 3. 0份；三聚磷酸鈉0. 0 1. 0份；所述陶瓷廢料為廢磚、廢粉料和壓榨泥、拋光渣的混合物； 面釉組成鉀長石5. 0 15份，鈉長石8. 0 18份，燒滑石10 20份，石灰石13 22份，氧化鋅0. 5 5. 0份，熔塊3. 0 9. 0份，氧化鋁8. 0 15份，高嶺土 5. 0 12份，煅燒高嶺土 6. 0 15份，硅酸鋯5 14份；所述有釉陶瓷磚由如下制備方法制得(1)將花釉原料經(jīng)攪拌，過325目篩，得到花釉；(2)將坯體原料按比例混合后，進行球磨、過250目篩、造粒后，壓制成型、干燥，得到生坯；采用噴釉或淋釉的方式把面釉施于生坯表面上，然后通過輥筒印花或絲網(wǎng)印花的方式將花釉印于面釉之上，在1195 1205°C溫度下燒成5(T55min，得到所述有釉陶瓷磚。
2.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，所述陶瓷廢料由如下按重量份數(shù)計算的組分組成廢磚5. 0 20份； 廢粉和壓榨泥3. 0 15份； 拋光渣2.0 10份。
3.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(1)中，所述花釉比重為1.45 1. 65g/ cm3，流速為18 Ms，過325目篩后篩余為0。
4.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(1)中，所述攪拌的時間為1(Γ40 分鐘。
5.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(2)中，所述球磨為濕法球磨，球磨時間為10 15小時。
6.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(2)中，所述坯體原料經(jīng)球磨、過 250目篩后，篩余為2.廣2.9重量％。
7.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(2)中，所述造粒后得到的粉料含水率為6. 2 7. 0重量％。
8.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(2)中，所述壓制成型為在 3200(T35000kN壓力下壓制成型。
9.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，步驟(2)中，所述干燥的溫度為220 250°C，時間為50 55分鐘。
10.如權利要求1所述有釉陶瓷磚，其特征在于，所述有釉陶瓷磚的吸水率<0. 5%，密度為0. 5 1. 3g/cm3，抗折強度彡10MPa，0°C下導熱系數(shù)< 0. 3ff/m ·Κ，耐污染能力彡4級， 空間中釋放負離子數(shù)量超過500個/ cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有負離子功能的輕質(zhì)、低吸水率有釉陶瓷磚及其制備方法。所述有釉陶瓷磚的配方如下由0.1～90份印粉、0.0～190份色料、100~200份印油、0.01~15份負離子材料組成的花釉；10~45份陶瓷廢料、15~20份粘土、10~20份長石、30~50份砂石、30~50份水、0.0～3.0份木質(zhì)素、0.0～1.0份三聚磷酸鈉組成的坯體；及常規(guī)面釉；所述制備方法，包括如下步驟將花釉原料經(jīng)攪拌，過篩，得到花釉；將坯體原料混合后，進行球磨、過篩、造粒后，壓制成型、干燥，施釉，印花后，在1195～1205℃溫度下燒成50~55分鐘，得到產(chǎn)品。所述陶瓷磚具有輕質(zhì)、低吸水率、機械強度高、導熱系數(shù)小、防污能力強等性質(zhì)，在空間中持續(xù)釋放負離子數(shù)量超過500個/cm3，可廣泛應用于建筑物外墻和家居空間裝飾。
文檔編號C04B41/86GK102219559SQ201110085288
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權日2011年4月6日
發(fā)明者孟慶娟, 張國濤, 戴永剛, 李家斌, 黃惠寧 申請人:廣東金意陶陶瓷有限公司