一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖及其低温快速烧成方法技术

本发明专利技术公开了一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其按原料重量份计包括如下原料组分：粉煤灰0.1~96份、沸石0.1~96份、浮石0.1~96份、莫来石纤维0.1~96份、白炭黑0.1~10份、分散剂0.1~3份、CMC0.1~3份；水65~150份。本发明专利技术原料组分中选用莫来石纤维和白炭黑作为低温补强材料，再以粉煤灰、沸石和浮石三者复配作为主要原料组分，赋予了该具有调湿功能的陶瓷墙面砖的抗折强度较普通的调湿砖提高1倍、调湿功能较普通的调湿砖提升50%的基础条件。同时所选用的各原料组分价格低廉，烧成温度为720~800℃，生产周期短，生产成本只有现有普通调湿砖的1/2左右，而制备工艺与传统建筑陶瓷制备工艺类似，操作简便，工艺参数易于控制，有利于产业化推广应用。

Ceramic wall tile with humidity regulating function and low temperature rapid burning method thereof

The invention discloses a ceramic wall tile with humidity control function, according to the raw material weight includes the following components: 0.1~96 parts of fly ash and zeolite 0.1~96, pumice 0.1~96, mullite fiber 0.1~96, silica 0.1~10, dispersant 0.1~3, CMC0.1~3 water 65~150. The composition of raw materials used in mullite fiber and silica as reinforcing material in low temperature, fly ash, pumice and zeolite three compound as the main raw material components, the flexural strength of the ceramic brick wall has given the humidity regulating function than ordinary wet brick increased 1 times, humidity compared with the ordinary wet brick base to enhance the condition of 50%. The group also selected the raw material price is low, the firing temperature of 720~800, the production cycle is short, the cost of production only existing ordinary wet brick is about 1/2, and the preparation process, preparation technology and traditional architectural ceramics has the advantages of simple operation, technology parameter is easy to control, is conducive to the promotion of industrialization application.

【技术实现步骤摘要】
一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖及其低温快速烧成方法
本专利技术涉及功能性陶瓷砖领域，特别涉及一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖及其低温快速烧成方法。
技术介绍
随着经济社会的发展，人们对于室内环境的依赖程度日益上升，人们在室内的时间也越来越多。根据相关机构统计，我国城市居民每天待在室内的时间超过总时间的百分之八十，室内环境的好坏直接影响到了人们的生活质量。其中，室内湿度和人类健康问题密切相关。空气湿度过低会使上呼吸道黏液干燥，导致慢性的黏膜发炎，同时也会让皮肤干燥、使鼻子和喉咙产生干燥感；这不仅会让人感到不舒服，还可能导致对细菌和病毒的免疫力下降。如果空气的湿度过高，人会感到呼吸困难、甚至过敏；室内的书籍、衣服、食物将会受潮，导致霉菌迅速生长，给人们带来直接经济损失。调节室内空气湿度有主动调湿和被动调湿两种方式。其中主动调湿方式以空调和加湿器为代表，通过消耗能源将水雾化或者将水蒸气液化来调节室内湿度；这种方式不仅耗能，而且会引起“空调病”和“健康综合征”等问题。而被动调湿方式主要依靠调湿材料被动感知室内空气的干湿状况进行调节；此种调湿方式不会消耗能源、不会产生“空调病”和“健康综合征”等。目前，以被动调试方式为主的有无机多孔调湿材料、高分子类多孔调湿材料和无机盐类调湿材料。其中高分子调湿材料放湿性能迟缓、无机盐类调试材料吸湿易水化，这些都影响了这两类材料的进一步发展应用；而无机多孔调湿材料具备长效的吸湿和放湿功能，且在使用过程中不会产生污染，使得其具有更广阔的应用价值。到目前为止，有关无机多孔调湿材料的制备专利有：“一种含有陶瓷抛光废渣的呼吸砖及制备方法”（CN105439548A）、“一种建筑节能型被动调湿功能陶瓷砖及其生产方法”（CN104609830A）、“一种具有高调湿减害功能的硅藻土呼吸砖及其生产方法”（CN105439547A）、“一种具有调湿功能的复合轻质陶瓷生态建材及其制备方法”（CN104150948A）、“一种具有调湿功能陶瓷墙面砖及其制备方法”（CN103172401A）、“一种利用抛光废渣制备呼吸砖的工艺”（CN104003755A）等。这些专利技术都使用珍贵的硅藻土作为主要材料，造成原材料成本偏高；制备出的调湿功能砖都无法同时兼顾抗折强度与吸湿性能，不能满足实际应用需求；且制备过程中烧成温度高于850℃，不仅破坏原料中的微孔结构、降低了吸湿速度和吸湿饱和量，而且造成制备成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖及其低温快速烧成方法，该方法工艺简单、原材料及制备成本低，制备出的陶瓷墙面砖不仅吸湿性能及放湿性能优异、而且抗折强度高，适用于大规模应用。本专利技术所采取的技术方案是：一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其按原料重量份计包括如下原料组分：粉煤灰0.1~96份；沸石0.1~96份；浮石0.1~96份；莫来石纤维0.1~96份；白炭黑0.1~10份；分散剂0.1~3份；CMC0.1~3份；水65~150份。作为上述方案的进一步改进，所述粉煤灰的化学成分按重量百分比计为：所述粉煤灰的化学成分按重量百分比计为：SiO2:56~58.5%、Al2O3:20~23%、Fe2O3:1.5~2.5%、TiO2:0.1~0.6%、CaO:1~3.5%、MgO:1.5~3%、K2O:1.5~3%、Na2O:1.5~3%、烧失量:10~12%。作为上述方案的进一步改进，所述沸石的化学成分按重量百分比计为：所述沸石的化学成分按重量百分比计为：SiO2:65~68%、Al2O3:12~13.5%、Fe2O3:0.5~2%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:0.5~1.5%、MgO:0.01~0.05%、K2O:3~5%、Na2O:1~2.5%、烧失量:10~12%。作为上述方案的进一步改进，所述浮石的化学成分按重量百分比计为：所述浮石的化学成分按重量百分比计为：SiO2:65~68%、Al2O3:11~13%、Fe2O3:0.2~0.8%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:1~2%、MgO:1.5~2.5%、K2O:1.5~2.5%、Na2O:2~4%、烧失量:12.5~14%。具体地，粉煤灰、沸石、浮石均具有轻质、孔隙结构发达、比表面积高、吸附性能突出等特点，使其适用于作为制备调湿砖的主要原料。本专利技术进一步对原料组分中的粉煤灰、沸石和浮石进行化学成分的限定，大大提高了三者复配的综合性能，从而提高烧成后陶瓷坯体的调湿性能。作为上述方案的进一步改进，所述莫来石纤维的平均直径为0.1~0.5mm。该平均直径范围可大大提高莫来石纤维在陶瓷坯体之间作为互相桥接的补强作用。作为上述方案的进一步改进，所述白炭黑为亲水性气相白炭黑。气相白炭黑由于粒径达到纳米级而具有纳米效应，可表现出卓越的低温补强作用，本专利技术优选比表面积为100~500g/m2的气相白炭黑。作为上述方案的进一步改进，所述分散剂选自磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和聚丙烯酸钠中的至少一种。本专利技术以粉煤灰、沸石、浮石为主要原料组分，以莫来石纤维及白炭黑为补强添加剂，通过压制成型赋予该具有调湿功能的陶瓷墙面砖的低温快速烧成基础条件。本专利技术所采取的另一个技术方案是：一种如上所述的具有调湿功能的陶瓷墙面砖的低温快速烧成方法，其包括如下工艺步骤：将按各原料配比混均压制成型并干燥的陶瓷坯体从常温快速升温，升温至720~800℃温度范围内保温5~180min，得具有调湿功能的陶瓷墙面砖。作为上述方案的进一步改进，所述从常温快速升温是以10~20℃/min的升温速度从常温升温到720~800℃。作为本专利技术中的陶瓷墙面砖的具体制备工艺，其包括如下步骤：1）按原料配比称取各原料组分，混合均匀并球磨0.5~24h，过150目筛后进行除铁处理；2）将步骤1）所得的料浆喷雾造粒，经压制成型后干燥，得陶瓷坯体；3）将干燥后的陶瓷坯体从常温快速升温，升温至720~800℃温度范围内保温5~180min，得具有调湿功能的陶瓷墙面砖。作为上述方案的进一步改进，步骤1）中所述的球磨采用湿法球磨。作为上述方案的进一步改进，步骤2）中所述的喷雾造粒的颗粒级配为：20目以上颗粒≤1%、40%≤40目以上≤60%、100目以下颗粒≤4.5%。作为上述方案的进一步改进，步骤2）中所述的压制成型的压力为5~30MPa。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术原料组分中选用莫来石纤维和白炭黑作为低温补强材料，再以粉煤灰、沸石和浮石三者复配作为主要原料组分，赋予了该具有调湿功能的陶瓷墙面砖的抗折强度较普通的调湿砖提高1倍、调湿功能较普通的调湿砖提升50%的基础条件。同时所选用的各原料组分价格低廉，烧成温度为720~800℃，生产周期短，生产成本只有现有普通调湿砖的1/2左右，而制备工艺与传统建筑陶瓷制备工艺类似，操作简便，工艺参数易于控制，有利于产业化推广应用。（2）本专利技术的低温快速烧成方法中的烧成温度低于800℃，减少了对原料原有微孔结构的破坏，确保压制成型的陶瓷坯体具有丰富的微孔结构，从而使得成品具有吸放湿响应速度快、吸放湿容量大的优点。本专利技术制得的调湿陶瓷墙面砖在抗折强度达到15MPa的前提下，24h吸湿量大于350g/m2、放湿量大于200g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其特征在于，按原料重量份计包括如下原料组分：粉煤灰            0.1~96份；沸石              0.1~96份；浮石              0.1~96份；莫来石纤维        0.1~96份；白炭黑            0.1~10份；分散剂            0.1~3份；CMC               0.1~3份；水                65~150份。

【技术特征摘要】
1.一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其特征在于，按原料重量份计包括如下原料组分：粉煤灰0.1~96份；沸石0.1~96份；浮石0.1~96份；莫来石纤维0.1~96份；白炭黑0.1~10份；分散剂0.1~3份；CMC0.1~3份；水65~150份。2.根据权利要求1所述的一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其特征在于：所述粉煤灰的化学成分按重量百分比计为：SiO2:56~58.5%、Al2O3:20~23%、Fe2O3:1.5~2.5%、TiO2:0.1~0.6%、CaO:1~3.5%、MgO:1.5~3%、K2O:1.5~3%、Na2O:1.5~3%、烧失量:10~12%。3.根据权利要求1所述的一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其特征在于：所述沸石的化学成分按重量百分比计为：SiO2:65~68%、Al2O3:12~13.5%、Fe2O3:0.5~2%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:0.5~1.5%、MgO:0.01~0.05%、K2O:3~5%、Na2O:1~2.5%、烧失量:10~12%。4.根据权利要求1所述的一种具有调湿功能的陶瓷墙面砖，其特征在于：所述浮石的化学成分按重量百分比计为：SiO2:65~68%、Al2O3:11~13%、Fe2O3:0.2~0.8%、TiO2:0.01~0.05%、CaO:1~2%、MgO:1.5~2.5%、K2O:1.5~2.5%、Na2O:2~4%...

【专利技术属性】
技术研发人员：田维，柯善军，蒙臻明，
申请(专利权)人：佛山欧神诺陶瓷股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44