一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖
阅读说明：本技术 一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖 (Preparation process of cryolite ceramic tile and cryolite ceramic tile ) 是由 梁桐灿 曾凡平 丁英美 梁耀龙 宋树刚 冯勇 刘海光 蔡三良 于 2021-03-23 设计创作，主要内容包括：本申请公开一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖,包括以下步骤：依次对闪光原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到闪光颗粒；将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；将闪光颗粒、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料；在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印,然后在坯体表面第一次施加闪光釉料,再第二次施加干粒；经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖。通过以上方法制备得到的冰晶石瓷砖表面较为平滑,光泽度更高,较于市面上的闪光瓷砖具有更好的闪光效果。(The application discloses preparation technology and cryolite ceramic tile of cryolite ceramic tile, including following step: sequentially crushing, pickling, deironing and screening the flash raw materials to obtain flash particles; respectively ball-milling the overglaze raw material and the glaze polishing raw material, and sieving to remove iron to obtain overglaze and glaze polishing; adding the flash particles and the auxiliary additive into the polished glaze to obtain flash glaze; applying overglaze on the surface of the blank, then carrying out ink-jet printing, firstly applying flashing glaze on the surface of the blank, and secondly applying dry particles; and drying, sintering and polishing to obtain the cryolite ceramic tile. The cryolite ceramic tile prepared by the method has a smooth surface and higher glossiness, and has a better flashing effect compared with the flashing ceramic tiles on the market.)
技术领域
本申请涉及冰晶石瓷砖制备技术领域，特别涉及一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖。
背景技术
瓷砖的使用寿命较长，同时还具有易于清洁，装饰效果好的特点，被广泛使用在现代装饰中。根据瓷砖特性不同，瓷砖被分为多个种类，包括复古砖、通体砖、釉面砖等，而闪光瓷砖作为一种特别的瓷砖种类，由于其内部的闪光颗粒在光的照射下能向外界折射出多道不同的光线，使得瓷砖表面璀璨夺目，因此许多商业装饰场合应用的较多。
但目前的闪光瓷砖由于其仅经过一次施釉，在后续的打磨过程中，闪光颗粒多为各种硬度较大能折射光线的石质材料，因此在施加有闪光颗粒的瓷砖表面直接进行打磨时，由于闪光颗粒的硬度较大，因此在打磨的过程中打磨到闪光颗粒区域时，会出现较多的凹坑，影响瓷砖表面的光滑程度，因此瓷砖的光泽度较低，对应的闪光效果对应下降，并且在打磨时对于磨料的磨损较大，生产成本也对应增加。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖，旨在解决现有的具有闪光的瓷砖表面较为粗糙，且闪光效果较差的技术问题。
为实现上述目的，本申请提出一种冰晶石瓷砖的制备工艺，包括以下步骤：
依次对闪光原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到闪光颗粒；
将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；
将闪光颗粒、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料；
在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印，然后在坯体表面第一次施加闪光釉料，再第二次施加干粒；
经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖。
优选地，所述“对闪光原料进行预处理得到闪光颗粒”步骤中，闪光原料为锆英石，锆英石的晶型为正方晶系，折射率为1.93-2.01，抛釉和锆英石的质量比为10:(1-2)。
优选地，所述冰晶石瓷砖的光泽度为95-100°。
优选地，闪光颗粒中30-40目的占48-57％，40-60目的占40-50％，100目以下的≤3.0％。
优选地，第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为1.90-2.1g/ml，施加量为300-400g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.30-1.45g/ml，施加量为400-500g/m2。
优选地，按重量百分比，抛釉原料包括如下组分：SiO2:48.5-55.8％，Al2O3：12.9-17％，Fe2O3：0-0.45％，CaO：9-15％，MgO：3-7％，Na2O：2.8-6％，K2O：0.3-2.0％，ZnO：1.5-6％，B2O3：0.3-1.6％，BaO：4.2-8％。
优选地，B2O3：CaO：BaO＝(1-1.7)：(12-12.8)：(5-6)。
优选地，按重量份计，辅助添加剂包括如下组分：水90-110份，羧甲基纤维素钠3-7份，乙二醇12-18份，三聚磷酸钠0.1-0.2份，防腐剂0.1-0.15份。
优选地，烧成温度为1220-1250℃，烧成周期为68-70min。
本申请还提出一种冰晶石瓷砖，如上述任一项所述冰晶石瓷砖的制备工艺制备得到。
本申请的技术方案提供了一种冰晶石瓷砖的制备工艺及冰晶石瓷砖，为了获得具有优异闪光效果的冰晶石瓷砖，本方案对整个制备工艺和各个原料的组分和施加参数进行了联合调整，使得各个制备工艺和原料比例、釉料施加参数相互配合，以达到最优的闪光效果，并且制备得到的闪光瓷砖具有较好的光泽度，具体的光泽度在95-100的范围内，配合锆英石闪光颗粒使闪光效果达到最佳，生产得到的瓷砖机械性能也较为优异。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的冰晶石瓷砖实施例13的表面效果示意图；
图2为本申请提供的冰晶石瓷砖对比例1的表面效果示意图。
附图中：锆英石闪光颗粒1、凹坑2。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本申请实施例中，一种冰晶石瓷砖的制备工艺，包括以下步骤：
依次对闪光原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到闪光颗粒；
将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；
将闪光颗粒、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料；
在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印，然后在坯体表面第一次施加闪光釉料，再第二次施加干粒；
经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖。
本申请的技术方案通过采用二次施釉的方法，并且后一次施釉时采用的是未加入闪光颗粒的干粒，使得抛光后的瓷砖具有较好的闪光效果，由于内层含有闪光颗粒的釉料层磨损量较小甚至不会被磨损，因此抛光打磨后的瓷砖表面仍然具有较多的闪光颗粒，保证其具有较好的闪光效果，并且由于表层釉料中未加入闪光颗粒，不会存在打磨硬度较大的闪光颗粒时，瓷砖表面出现较多凹坑2的情况，瓷砖表面更加平滑，光泽度更高。闪光颗粒在实际运用前需要经过破碎、酸洗、除铁和筛选，使得闪光颗粒中的杂质可以尽数去除，本方案中的抛釉为配合闪光颗粒的釉料组分，以使闪光颗粒具有更好的闪光效果；辅助添加剂的添加也是为了促进抛釉和闪光颗粒混合体系之间的融合，其包括各类悬浮剂、稳定剂和防腐剂等。
在本申请一实施例中，所述“对闪光原料进行预处理得到闪光颗粒”步骤中，闪光原料为锆英石，锆英石的晶型为正方晶系，折射率为1.93-2.01，抛釉和锆英石的质量比为10:(1-2)。本申请实施例中的闪光颗粒具体为锆英石，其对光的折射率较高，因此在陶瓷表面具有较好的闪光效果。本方案中所选用的锆英石晶型为正方晶系，折射率为1.93-2.01，在这一范围内，锆英石在瓷砖表面的闪光效果最佳，并且锆英石还具有耐高温、耐磨损和遮盖力强等特点，因此应用在瓷砖中还可以使瓷砖获得更好的机械性能。
在本申请一实施例中，所述冰晶石瓷砖的光泽度为95-100°。经过上述制备工艺和各个参数的限制，使得本方案所获得的瓷砖光泽度为95-100°，不同于目前市面上的闪光瓷砖的光泽度要求在75°以上，本方案中冰晶石瓷砖的光泽度在95-100°，具有较好的装饰效果，进一步提高了闪光颗粒的在瓷砖表面的闪光效果。
在本申请一实施例中，第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为1.90-2.1g/ml，施加量为300-400g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.30-1.45g/ml，施加量为400-500g/m2。本申请实施例采用以上的比重和施加量，可以保证各个釉层的具体厚度，并且使各层原料分布的更为均匀，进一步保证冰晶石瓷砖表面的平整性，使瓷砖获得更好的闪光效果。
在本申请一实施例中，按重量百分比，抛釉原料包括如下组分：SiO2:48.5-55.8％，Al2O3：12.9-17％，Fe2O3：0-0.45％，CaO：9-15％，MgO：3-7％，Na2O：2.8-6％，K2O：0.3-2.0％，ZnO：1.5-6％，B2O3：0.3-1.6％，BaO：4.2-8％。抛釉原料中，按照重量百分比计算，SiO2的含量可以是48.5％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、55.8％以及48.5-55.8％之间的任意值；Al2O3的含量可以是12.9％、13％、14％、16％、17％以及12.9-17％之间的任意值；Fe2O3的含量可以是0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.45％以及0-0.45％之间的任意值；CaO的含量可以是9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％以及9-15％之间的任意值；MgO的含量可以是3％、4％、5％、6％、7％以及3-7％之间的任意值；Na2O的含量可以是2.8％、3％、4％、5％、6％以及2.8-6％之间的任意值；K2O的含量可以是0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1.1％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％、2％以及0.3-2％之间的任意值；B2O3的含量可以是0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1.1％、1.3％、1.5％、1.6％以及0.3-1.6％之间的任意值；BaO的含量可以是4.2％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％以及4.2-8％之间的任意值。各原料的优选配比为SiO2:50.6％，Al2O3：15.7％，Fe2O3：0.15％，CaO：13.4％，MgO：5.05％，Na2O：4.3％，K2O：1.2％，ZnO：3％，B2O3：1.1％，BaO：5.5％，所有抛釉原料在这一配比时，可以使其与锆英石的复合效果最好，对应的闪光性能最佳。
在本申请一实施例中，B2O3：CaO：BaO＝1：(12-12.8)：(5-6)。
在本申请一实施例中，按重量份计，辅助添加剂包括如下组分：水90-110份，羧甲基纤维素钠3-7份，乙二醇12-18份，三聚磷酸钠0.1-0.2份，防腐剂0.1-0.15份。
在本申请一实施例中，烧成温度为1220-1250℃，烧成周期为68-70min。
本申请还提供一种冰晶石瓷砖，所述冰晶石瓷砖由上述任一种冰晶石瓷砖的制备工艺制备得到，所述冰晶石瓷砖的制备工艺参照上述实施例，由于冰晶石瓷砖采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有效果，在此不再一一赘述。
以下结合具体实施例对本申请的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
一种冰晶石瓷砖的制备工艺，包括以下步骤：
依次对锆英石原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到锆英石闪光颗粒1，筛选后的锆英石闪光颗粒1粒径全部为40-60目，采用普通的锆英石；
将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；
上述面釉和抛釉采用常规的组分，具体的组分及配比如下表所示：
将锆英石闪光颗粒1、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料，其中，抛釉和锆英石闪光颗粒1的质量比为10:1.3，辅助添加剂包括：水105份，羧甲基纤维素钠4份，乙二醇16份，三聚磷酸钠0.1份，防腐剂0.12份；
在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印，然后在坯体表面第一次施加闪光釉料，再第二次施加干粒，干粒的组分及配比如下表所示：
名称
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
TiO<sub>2</sub>
CaO
MgO
K<sub>2</sub>O
Na<sub>2</sub>O
其他
组成
61.54
8.76
0.15
0.05
10.54
1.48
2.53
8.65
0.20
第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为1.95g/ml，施加量为460g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.35g/ml，施加量为550g/m2；
经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖，具体的烧成温度为1235℃，烧成周期为68min。
实施例2
一种冰晶石瓷砖的制备工艺，包括以下步骤：
依次对锆英石原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到锆英石闪光颗粒1，筛选后的锆英石闪光颗粒1粒径全部为40-60目，采用普通的锆英石；
将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；上述面釉和抛釉采用实施例1所述的组分。
将锆英石闪光颗粒1、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料，其中，抛釉和锆英石闪光颗粒1的质量比为10:2，辅助添加剂包括：水98份，羧甲基纤维素钠6份，乙二醇15份，三聚磷酸钠0.2份，防腐剂0.15份；
在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印，然后在坯体表面第一次施加闪光釉料，再第二次施加干粒，干粒的组分及配比与实施例1一致，第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为2.1g/ml，施加量为450g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.40g/ml，施加量为520g/m2；
经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖，具体的烧成温度为1225℃，烧成周期为70min。
实施例3
一种冰晶石瓷砖的制备工艺，包括以下步骤：
依次对锆英石原料进行破碎、酸洗、除铁和筛选后得到锆英石闪光颗粒1，筛选后的锆英石闪光颗粒1粒径全部为40-60目；
将面釉原料和抛釉原料分别球磨、过筛除铁后得到面釉和抛釉；上述面釉和抛釉采用实施例1所述的组分。
将锆英石闪光颗粒1、辅助添加剂加入至抛釉中得到闪光釉料，其中，抛釉和锆英石闪光颗粒1的质量比为10:1，辅助添加剂包括：水90份，羧甲基纤维素钠3份，乙二醇12份，三聚磷酸钠0.15份，防腐剂0.1份；
在坯体表面施加面釉后进行喷墨打印，然后在坯体表面第一次施加闪光釉料，再第二次施加干粒，干粒的组分及配比与实施例1一致，第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为1.90g/ml，施加量为420g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.45g/ml，施加量为515g/m2；
经干燥、烧成和抛光后即得到所述冰晶石瓷砖，具体的烧成温度为1240℃，烧成周期为70min。
对实施例1-3进行性能检测，具体的检测结果如下表所示，其中各个瓷砖的闪光效果均由同一观测人员进行肉眼观测，每2块冰晶石瓷砖样品进行单独对比后汇集对比数据，根据瓷砖直观的闪光效果进行评价，最终得出的结果为：实施例3的闪光效果>实施例1的闪光效果>实施例2的闪光效果。
/
光泽度/°
实施例1
96
实施例2
95
实施例3
97
从上表可以看出，采用本申请的制备工艺得到的冰晶石瓷砖由于表面较为平整，瓷砖整体的光泽度较佳，具体光泽度均在95°以上，具有较好的闪光效果。
对比例1
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例未在瓷砖表面二次施加干粒(只施加闪光釉料)，之后直接进行干燥、烧成和抛光工序。
对对比例1进行性能检测，闪光效果的评价结果为：实施例3>实施例1>实施例2＞＞对比例1，且肉眼观测后与前3个实施例相比该对比例1(打磨时闪光颗粒被磨损掉，且表面存在较多凹坑)的闪光效果明显较低，且光泽度也较低，具体的检测结果如下表所示：
从上表可以看出，由于未进行二次施干粒，瓷砖表面覆盖有较多的闪光颗粒，当在后续过程中对瓷砖进行抛光时，磨具直接接触到闪光颗粒—锆英石，因此部分闪光颗粒将会被磨损掉，并且由于其硬度较大，将会导致瓷砖的表面出现部分裂纹及凹坑，瓷砖的表面更为不平整，因此瓷砖表面的光泽度同步降低，远低于本方案中冰晶石瓷砖的闪光效果。
实施例4
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的锆英石颗粒级配为：30-40目的占52.5％，40-60目的占46％，100目以下的1.5％。
实施例5
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的锆英石颗粒级配为：30-40目的占98％，100目以下的2％。
实施例6
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的锆英石颗粒级配为：30-40目的占52.5％，40-60目的占26％，60-80目的占20％，100目以下的1.5％。
对实施例4-6进行实际观察后，闪光效果的评价结果为：实施例4＞＞实施例6>实施例5>实施例3>实施例1>实施例2＞＞对比例1。由于在该组实施例中有对颗粒进行调配，因此对应的冰晶石瓷砖闪光效果也有变化。对应的，瓷砖在(锆英石)颗粒级配为30-40目的占52.5％，40-60目的占46％，100目以下的1.5％闪光效果最好，且远大于其他实施例；之后将颗粒级配增加至4种类型粒径的颗粒后—实施例6，发现其闪光效果不增反减，因此本方案优选颗粒级配为30-40目的占48-57％，40-60目的占40-50％，100目以下的≤3.0％的范围；同样的，当(锆英石)颗粒级配为缩减为2种后-实施例5，对应的闪光效果比实施例6的闪光效果更差。
实施例7
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的闪光釉料的比重为1.92g/ml，施加量为348g/m2；干粒的比重为1.35g/ml，施加量为470g/m2。
实施例8
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的闪光釉料的比重为2.5g/ml，施加量为465g/m2；干粒的比重为1.8g/ml，施加量为588g/m2。
实施例9
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例使用的闪光釉料的比重为1.3g/ml，施加量为275g/m2；干粒的比重为1.1g/ml，施加量为370g/m2。
对实施例7-9进行性能检测，闪光效果的评价结果为：实施例7>实施例4＞＞实施例6>实施例8>实施例5>实施例3>实施例1>实施例2>实施例9》对比例1。为了进一步改善冰晶石瓷砖的闪光效果，本申请还验证了施釉参数对闪光效果的影响，最终得出第一次施加闪光釉料时，闪光釉料的比重为1.90-2.1g/ml，施加量为300-400g/m2；第二次施加干粒时，干粒的比重为1.30-1.45g/ml，施加量为400-500g/m2在这一范围时瓷砖的闪光效果最佳。整体来看，闪光釉料和干粒的施加量均较为适中，以上参数的设置可以基本保证在抛光时将表面的干粒层磨损掉，内部的闪光釉料表面有磨到很浅的一部分，此时锆英石由于主体部分全都被抛釉原料包裹，仅顶部小范围区域被抛到，因此，并不会造成凹坑现象，且略抛光到锆英石层闪光效果更佳。对应的实施例7-9的检测结果可以验证，当施加量和比重较大时(实施例8)，其闪光效果甚至不如实施例6；当施加量和比重较小时(实施例9)，由于施加量较少，其闪光效果大幅度降低。
实施例10
本实施例中各项条件与实施例7相同，不同之处在于：抛釉组分为SiO2:50.6％，Al2O3：15.7％，Fe2O3：0.15％，CaO：13.4％，MgO：5.05％，Na2O：4.3％，K2O：1.2％，ZnO：3％，B2O3：1.1％，BaO：5.5％，其中，B2O3：CaO：BaO＝1.1：13.4：5.5。
实施例11
本实施例中各项条件与实施例7相同，不同之处在于：抛釉组分为SiO2:53.6％，Al2O3：14.5％，Fe2O3：0.3％，CaO：12.1％，MgO：3.9％，Na2O：5％，K2O：1.5％，ZnO：3％，B2O3：1％，BaO：5.1％，其中，B2O3：CaO：BaO＝1：12.1：5.1。
实施例12
本实施例中各项条件与实施例7相同，不同之处在于：抛釉组分为SiO2:50.5％，Al2O3：13.9％，Fe2O3：0.2％，CaO：11.5％，MgO：6.3％，Na2O：5.5％，K2O：1％，ZnO：4.1％，B2O3：0.8％，BaO：6.2％，其中，B2O3：CaO：BaO＝0.8：11.5：6.2。
对实施例10-12进行性能检测，闪光效果的评价结果为：实施例10》实施例11>实施例12>实施例7>实施例4》实施例6>实施例8>实施例5>实施例3>实施例1>实施例2>实施例9》对比例1。由以上检测结果可知，本发明的抛釉化学组成需要限定在SiO2:48.5-55.8％，Al2O3：12.9-17％，Fe2O3：0-0.45％，CaO：9-15％，MgO：3-7％，Na2O：2.8-6％，K2O：0.3-2.0％，ZnO：1.5-6％，B2O3：0.3-1.6％，BaO：4.2-8％这一范围内，否则制备得到的抛光砖闪光效果相对较差，正如实施例1-9采用的抛釉组成与实施例10-12采用的抛釉组成，实施例10-12的闪光效果更好，且实施例10作为优选实施例，其闪光效果又要明显优于实施例11和12；此外，由实施例10-12的检测结果可知，本方案中当B2O3：CaO：BaO三者的比值控制在1：(12-12.8)：(5-6)时，其闪光效果要更好，当控制上述三者的组分配比时，闪光颗粒在抛釉中融合效果更好，在抛光时更不会被磨损掉，凹坑2较少。
对实施例10以及对比例1制备得到的瓷砖表面进行观察可知，如图1至图2所示，实施例13获得冰晶石瓷砖表面基本不存在凹坑2，对应的防污效果也较佳，锆英石闪光颗粒1在瓷砖表面基本不存在缺失，整体的闪光效果较好，且由以上实施例和对比例的检测结果可知，较于对比例1，实施例10的闪光效果已经高出了多个等级，因此，通过以上制备工艺和参数可获得闪光效果优异的冰晶石瓷砖。而如图2所示，对比例1的表面则存在较多的凹坑2，光泽度相对较差，闪光效果较低。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。