一种大规格瓷质薄板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种大规格瓷质薄板及其生产方法；该大规格瓷质薄板的上表面积为1.62～2.88m

【技术实现步骤摘要】
一种大规格瓷质薄板及其生产方法
本专利技术涉及一种瓷质薄板制备，尤其是涉及一种大规格瓷质薄板及其生产方法。属于陶瓷加工

技术介绍
陶瓷砖薄型化是我国建筑陶瓷行业的一个大趋势。于2015年5月发布的《陶瓷砖》国家标准中就增加了对陶瓷砖厚度的限定，而早在2009年3月发布的《陶瓷板》国家标准，定义了厚度不大于6mm，上表面面积不小于1.62m2的板状陶瓷制品称为陶瓷板。建筑陶瓷制品薄型化、减量化对于节约自然资源和能源，实现行业可持续发展具有前瞻性的意义。陶瓷产品减薄化、大规格化同时给陶瓷产品释放了更大的装饰和应用设计空间，图案纹理可连贯大气，表现内容也更加丰富，亦可方便切割成各种形状满足个性化拼接应用的需求。然而大规格瓷质薄板的生产具有很高的技术难度，不仅要求坯体在烧成厚度低于5.5mm和大规格情况下具有高的生坯强度，满足装饰工艺实施对生坯强度的要求；而且要具有良好的烧结性能和产品内部的热应力控制，避免烧成过程或者切割时产品因应力过大而破裂或崩角。在大规格瓷质薄板装饰性能展现方面，行业内布施装饰釉面多采用数码喷釉的方式，这种数码釉料是油性的，不同于普通陶瓷砖表面布施的水性釉料，不仅成本高而且存在环境污染等负面影响，这归根结底是生坯强度达不到使用水性釉的要求。因为坯体的含水率大，会使坯体强度相对降低，导致坯体破损率增加。另一方面，大规格瓷质薄板具有较高的烧成尺寸收缩量，如果沿用常规的瓷砖坯体配方设计，在烧成后的冷却过程中，极易因石英相转变和温度差异使产品内部产生较大热应力而破裂，或是在后期切割时易崩角，导致优等品率低并且限制了大规格瓷质薄板产品的后期应用空间。而目前还未有一种高优等品率大规格瓷质薄板产品及其稳定生产的技术方案。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种产品结构稳定性好、残余应力小，机械加工时不易崩角，显著提升加工性能，且热稳定性和机械强度好的大规格瓷质薄板及其生产方法。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种大规格瓷质薄板，所述的大规格瓷质薄板的上表面积为1.62～2.88m2，厚度为3.5～5.5mm；以重量百分比计，其原料配方组成为：钾砂10％～12％，硅灰石10％～11％，新北泥14.5％～17.5％，膨润土4％～4.5％，钾钠石粉12％～13％，高铝钒土7％～9％，高钠石粒21％～22％，滑石3％～4％，球土11％～13％。为进一步实现本专利技术目的，优选地，原料配方控制化学组成为：SiO259.5％～61％，Al2O321.8％～22.7％，Fe2O30.65％～0.7％，TiO20.31％～0.37％，CaO4.3％～4.8％，MgO1.2％～1.7％，K2O2.2％～2.4％，Na2O2.2％～2.5％。所述的大规格瓷质薄板的生产方法，包括如下步骤：1)按比例配制原料，并加入原料总重量0.05％～0.08％的羧甲基纤维素钠，0.08％～0.1％的复合磷酸钠，0.25～0.3％的水玻璃和33％～35％的水，一起送入球磨机球磨成万孔筛余为0.7％～0.9％的浆料；2)将所述的浆料干燥制成含水率为7.2％～7.5％的坯体粉料，陈腐48h以上；3)将坯体粉料经大吨位压机压制成大规格薄坯体，进行第一次坯体干燥；4)对经第一次坯体干燥后的坯体进行表面湿法喷面釉，进行第二次坯体干燥，喷墨打印装饰图案，进行第三次坯体干燥，湿法喷保护釉，进行第四次坯体干燥；5)将经过第四次干燥后的坯体在氧化气氛中烧成，烧成温度为1210℃～1230℃；(6)磨边，表面抛光，得到大规格瓷质薄板。优选地，步骤5)所述的烧成的温度控制为：10-20min经过烧成升温段升温至900℃，15-25min经过烧成高温段从900℃升温至烧成温度；10-20min经过烧成急冷段从烧成温度降温至590℃，15-25min经过烧成缓冷段从590℃降温至200℃。优选地，步骤2)所述的干燥为喷雾干燥。优选地，步骤3)所述的第一次坯体干燥是通过干燥窑进行。优选地，所述的坯体在氧化气氛中烧成是将坯体送入辊道窑进行烧成。优选地，所述的大吨位压机的压力超15000t。优选地，所述的湿法喷面釉和湿法喷保护釉的釉料含水率都为30％～32％，喷釉量均为50～55g/m2。本专利技术的原料配方中，使用的原料的特征化学组成(wt％)如下表1所示。其中，新北泥是一种呈泥状具有塑性较高的原料，泥料含水率在25％左右，其氧化铝含量较高，一般超过30％，烧成后白度可接近60度。新北泥经球磨、干燥后单独压条测试的生坯强度数据超过3.5MPa，是一种提供配方强度的原料。为保证压制成型的大规格薄板的生坯强度，一方面采用大吨位压机(压力超15000t)压制；另一方面引入新北泥、膨润土(单独压条测试的生坯强度大于7.3MPa)、球土(单独压条测试的生坯强度大于3.2MPa)累计引入30％以上。表1原料SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O钾砂71.118.60.830.10.320.112.920.19硅灰石47.53.310.640.0537.81.210.10.07新北泥54.130.61.050.170.050.163.060.27膨润土71.415.60.80.010.771.134.641.61钾钠石粉68.617.10.170.021.580.57.074.38高铝钒土31.460.81.692.650.341.260.870.08高钠石粒73.815.60.130.230.90.060.697.51滑石620.690.180.011.6728.90.020.04球土53.5321.080.250.050.151.630.21本专利技术原料配料后球磨时引入的羧甲基纤维素钠、复合磷酸钠和水玻璃，均起到解凝剂的作用，在相同的含水率条件下可提高球磨泥浆的流动性，便于生产控制。为提高喷雾干燥后配方粉料的水分相容性，通过喷雾干燥塔参数控制，将坯体粉料的含水率控制在7.2％～7.5％，并超48h的粉料陈腐，使坯体粉料的水分更加均匀，性能更加稳定。经实验测试，在控制喷雾干燥后的坯体粉料含水率为7.2％～7.5％的条件下，压制成型的配方生坯强度达到2.5MPa以上。保证了坯体在较高含水率的条件下，仍具有高强度，以满足湿法喷釉、喷墨打印等工艺要求。本专利技术通过控制面釉和保护釉的含水率在30％～32％，喷釉量为50～55g/m2可有效保证生坯强度满足其在釉线上运转的要求，而不发生或很少发生坯体破损的情况，同时满足装饰效果的要求。在每次喷釉和喷墨打印后通过直接设置在釉线上的干燥装置将坯体进行干燥，维持其生坯强度。面釉是指在坯体压制成型干燥后，喷墨打印装饰图案之前，在坯体上布施的一层釉，起到过渡喷墨打印层和坯体的作用，同时面釉白度高，利于图案显色。保护釉是在喷墨打印图案后，在表面布施的一层釉，烧成后是透明的，起到保护和呈现喷墨图案的作用。本专利技术面釉和保护釉均为商用购置的材料，为行业通用产品。需要强调的是，本专利技术在配方设计上，与普通陶瓷砖的常规配方成分范围相比(“我国瓷的化学组成一般在下述范围内变动：SiO265～75％，Al2O319％～25％，R2O+RO4％～6％”引自：马铁成《陶瓷工艺学(第二版)》中国轻工业出版社)，本专利技术明显降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大规格瓷质薄板，其特征在于，所述的大规格瓷质薄板的上表面积为1.62～2.88m2，厚度为3.5～5.5mm；以重量百分比计，其原料配方组成为：钾砂10％～12％，硅灰石10％～11％，新北泥14.5％～17.5％，膨润土4％～4.5％，钾钠石粉12％～13％，高铝钒土7％～9％，高钠石粒21％～22％，滑石3％～4％，球土11％～13％。

【技术特征摘要】
1.一种大规格瓷质薄板，其特征在于，所述的大规格瓷质薄板的上表面积为1.62～2.88m2，厚度为3.5～5.5mm；以重量百分比计，其原料配方组成为：钾砂10％～12％，硅灰石10％～11％，新北泥14.5％～17.5％，膨润土4％～4.5％，钾钠石粉12％～13％，高铝钒土7％～9％，高钠石粒21％～22％，滑石3％～4％，球土11％～13％。2.根据权利要求1所述的大规格瓷质薄板，其特征在于，按重量百分比计，原料配方控制化学组成为：SiO259.5％～61％，Al2O321.8％～22.7％，Fe2O30.65％～0.7％，TiO20.31％～0.37％，CaO4.3％～4.8％，MgO1.2％～1.7％，K2O2.2％～2.4％，Na2O2.2％～2.5％。3.权利要求1或2所述的大规格瓷质薄板的生产方法，其特征在于包括如下步骤：1)按比例配制原料，并加入原料总重量0.05％～0.08％的羧甲基纤维素钠，0.08％～0.1％的复合磷酸钠，0.25～0.3％的水玻璃和33％～35％的水，一起送入球磨机球磨成万孔筛余为0.7％～0.9％的浆料；2)将所述的浆料干燥制成含水率为7.2％～7.5％的坯体粉料，陈腐48h以上；3)将坯体粉料经大吨位压机压制成大规格薄坯体，进行第一次坯体干燥；4)对经第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建光，刘建新，辛雷，陈鹏程，
申请(专利权)人：佛山市高明贝斯特陶瓷有限公司，佛山高明顺成陶瓷有限公司，佛山市高明美陶陶瓷有限公司，佛山市高明王者陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44