一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法，包括如下步骤：a)按常规方法制备瓷抛砖坯体底料和面料；b)制备复合抗菌功能材料，备用；c)采用高精度数字化多彩布料系统及布料工艺进行布料；d)瓷抛砖坯体压制成型；e)采用符号标记设备对瓷抛砖坯体的纹理进行符号标记；f)坯体干燥；g)由识别符号标记的设备对干燥后的瓷抛砖坯体进行符号标记识别，进而识别坯体的纹理；h)喷渗透墨水；i)再次干燥；j)烧成；k)磨边；l)涂覆复合抗菌功能材料，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖。本发明专利技术实现了坯体表面纹理与通体布料纹理的完美衔接，创新应用纳米BiVO

A kind of all digital decorative porcelain brick with antibacterial function and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法
本专利技术涉及一种瓷抛砖生产方法，具体涉及一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法。
技术介绍
天然石材因受到长期地质运动和气候变化的影响，且混杂有其他颜色的伴生矿物，形成了高端、自然、丰富的装饰效果，在纹理样式上涵盖线条、麻点、斑块等形状、在材质上包括了白色、暗红色等多样颜色材质，以及透明材质，因而作为高档装饰材料，受到了人们的青睐。然而，部分天然石材中伴生的放射性矿物，会对人体健康产生放射性危害；经过地质作用和风化作用影响的天然石材，其杂质、裂纹等缺陷较多，使用性能较差，而且在日常使用中需要对其进行打蜡等护理，但时间久后天然石材因其有天然毛孔等特性会因渗入外界的其他物质而产生反碱或色斑等病症。此外，天然石材作为不可再生资源，其价格昂贵，难以进入寻常百姓家；天然石材的过渡开采不仅造成珍稀、名贵石材资源枯竭，而且也严重破坏自然生态环境。因此，近年来，仿天然石材纹理瓷砖逐渐成为了市场的新宠，然而，现有仿天然石材纹理瓷砖在装饰纹理上仍存在着不足，中国专利CN201910066018.4公开了一种通体无釉大理石瓷砖及其制造方法，通过多管自由布料结合干燥抛坯的方式赋予瓷砖通体纹理，但为了保护表面纹理，还需要在喷墨装饰后增加透明耐磨保护材料作保护层，且多管自由布料容易导致纹理随机性过大，使得坯体纹理与喷墨纹理难以完全匹配，而使用干燥抛坯工序后，由于抛磨深度不同，呈现的纹理也不同，所以干燥抛坯工序的增加也给纹理控制带来了较大的难度。中国专利CN201811600656.1公开了一种通体纹理大理石瓷砖制备方法和装置，该专利技术通过扫描选用的天然大理石石材得到大幅设计图，再根据设计图制作坯体推料布料的格栅，利用设计图纹理的格栅推料形成坯体纹理，再利用同样设计图实现喷墨打印图案，从而将两者结合形成最终通体纹理，但是多色坯粉在入格栅前要经过料斗混料，导致坯体成型后，不同颜色坯粉的分布是随机的，因而，难以保证坯面纹理在形状和颜色方面都能自然过渡。抗菌陶瓷由于具有抑菌杀菌功能而得到市场欢迎。目前抗菌陶瓷大多是载银抗菌剂或TiO2光催化抗菌剂。载银抗菌剂存在重金属污染，银离子不稳定，加工成本高，易对环境造成破坏，以及TiO2光催化抗菌剂仅对太阳光中的紫外线具有光催化响应，导致光催化效率低等问题。如何制备无污染，对太阳光中的可见光具有高响应效率的光催化材料显得至关重要。
技术实现思路
为了解决现有技术之不足，以及装修过程中，需对瓷砖表面拉槽、切边或倒角后，由于瓷砖表面纹理与坯体颜色或纹理的不一致而降低装饰效果，影响美感的问题，真正实现坯面纹理在形状和颜色方面的自然过渡，并赋予瓷抛砖高抗菌率，本专利技术提供一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法。本专利技术的另一目的是提供一种用该方法生产的具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖。为实现第一个专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法包括如下步骤，其特征在于：a)按常规方法制备瓷抛砖坯体底料和面料，备用；b)制备复合抗菌功能材料，备用；c)采用高精度数字化多彩布料系统及布料工艺进行布料，并形成成型所需厚度的瓷抛砖坯体粉料料层，将瓷抛砖坯体粉料料层送入压机模腔；d)瓷抛砖坯体压制成型：在30~50MPa的压力下，将瓷抛砖坯体粉料料层压制成瓷抛砖坯体；e)采用符号标记设备对步骤d)压制成型的瓷抛砖坯体进行符号标记；f)坯体干燥：将步骤e)标记后的瓷抛砖坯体在干燥窑中于100~300℃下烘干；g)由识别符号标记的设备对步骤f)干燥后的瓷抛砖坯体进行符号标记识别，进而识别坯体的纹理；h)喷渗透墨水：渗透喷墨印刷机根据步骤g)识别出的瓷抛砖坯体纹理，将相对应的表面图案纹理对位喷印在瓷抛砖坯体表面，喷墨层厚度0.3~1mm；i)再次干燥：将步骤h)喷墨后的瓷抛砖坯体再在干燥窑中于100~300℃下烘干；j)烧成：将步骤i)再次干燥后的瓷抛砖坯体置于辊道窑中使用常规瓷抛砖烧成温度制度、压力制度和气氛制度，一次烧成，烧成温度为1150~1250℃，烧成周期为50~160min，制得烧成后的瓷抛砖半成品；k)磨边：利用常规的磨边加工设备，对步骤j)烧成后的瓷抛砖半成品进行磨边处理，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖半成品；l)涂覆复合抗菌功能材料：将步骤b)制备的复合抗菌功能材料涂覆在步骤k)磨边后的瓷抛砖半成品表面，形成复合抗菌功能薄膜，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖成品。以上步骤中，凡未加特别说明的，都采用现有技术中的常规控制手段。为完成第二个专利技术目的，采用的是按上述步骤生产的具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖。所述步骤b)中复合抗菌功能材料包括纳米复合抗菌粉体、液体分散剂和悬浮稳定剂。进一步地，所述复合抗菌功能材料中的纳米复合抗菌粉体制备方法如下：配制0.10~0.25mol/L的硝酸铋溶液，并加入一定量的2~4mol/L浓硝酸抑制硝酸铋溶液的水解；将一定质量的偏钒酸铵粉体溶解在1.0~2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，使偏钒酸铵溶液与硝酸铋溶液两者摩尔浓度比为0.7~1.4；利用蠕动泵将硝酸铋溶液、偏钒酸铵溶液以及氨水溶液同时滴加到容器中，控制滴加速率，烧杯中溶液的pH值控制在4~10，并保持磁力搅拌器处于搅拌状态，待沉淀反应完成，将所得沉淀物用乳化机打散，离心，并将沉淀物用去离子水洗涤2次，乙醇洗涤1次，洗涤后的沉淀物在80℃的烘箱中干燥，并研磨成粉末；将钒酸铋前驱体粉体高温煅烧：以3℃/min升温至400~600℃，最高温保温1~3h，获得纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体；以纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体为模板，Zn(NO3)2·6H2O和NaOH分别溶于无水乙醇中，配置成0.5~1.0mol/L和1.5~2.0mol/L的乙醇溶液，在磁力搅拌下，以重量百分比计10%~25%的纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体、2%~5%的油酸和70%~85%的上述Zn(NO3)2·6H2O乙醇溶液置于容器中混合，并在60~80℃水浴条件下剧烈搅拌，将NaOH乙醇溶液逐滴加入到上述混合溶液中，待完全滴完后继续反应3小时；反应结束后将产物过滤，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次，最后在真空干燥箱中60℃下干燥5h，得到纳米BiVO4@ZnO复合粉体。进一步地，所述复合抗菌功能材料中的液体分散剂为聚氨酯或改性聚甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液中的至少一种。进一步地，所述复合抗菌功能材料中的悬浮稳定剂为羧甲基纤维素钠-聚胺衍生物水溶液。所述步骤c)中高精度数字化多彩布料系统，包括计算机硬件控制系统、计算机软件控制系统和高精度数字化多彩布料装置；所述计算机硬件控制系统提供所述计算机软件控制系统的运行环境；所述计算机软件控制系统在输入数字化图纹后，通过控制软件驱动所述高精度数字化多彩布料装置完成布料；所述高精度数字化多彩布料装置包括机架、位于机架上的第一传输皮带、沿着第一传输皮带运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：/na) 按常规方法制备瓷抛砖坯体底料和面料，备用；/nb) 制备复合抗菌功能材料，备用；/nc) 采用高精度数字化多彩布料系统及布料工艺进行布料，并形成成型所需厚度的瓷抛砖坯体粉料料层，将瓷抛砖坯体粉料料层送入压机模腔；/nd) 瓷抛砖坯体压制成型：在30~50MPa的压力下，将瓷抛砖坯体粉料料层压制成瓷抛砖坯体；/ne) 采用符号标记设备对步骤d)压制成型的瓷抛砖坯体的纹理进行符号标记；/nf) 坯体干燥：将步骤e)标记后的瓷抛砖坯体在干燥窑中于100~300℃下烘干；/ng) 由识别符号标记的设备对步骤f)干燥后的瓷抛砖坯体进行符号标记识别，进而识别坯体的纹理；/nh) 喷渗透墨水：渗透喷墨印刷机根据步骤g)识别出的瓷抛砖坯体纹理，将相对应的表面图案纹理对位喷印在瓷抛砖坯体表面，喷墨层厚度0.3~1mm；/ni) 再次干燥：将步骤h)喷墨后的瓷抛砖坯体再在干燥窑中于100~300℃下烘干；/nj) 烧成：将步骤i)再次干燥后的瓷抛砖坯体置于辊道窑中使用常规瓷抛砖烧成温度制度、压力制度和气氛制度，一次烧成，烧成温度为1150~1250℃，烧成周期为50~160min，制得烧成后的瓷抛砖半成品；/nk) 磨边：利用常规的磨边加工设备，对步骤j)烧成后的瓷抛砖半成品进行磨边处理，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖半成品；/nl) 涂覆复合抗菌功能材料：将步骤b)制备的复合抗菌功能材料涂覆在步骤k)磨边后的瓷抛砖半成品表面，形成复合抗菌功能薄膜，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)按常规方法制备瓷抛砖坯体底料和面料，备用；
b)制备复合抗菌功能材料，备用；
c)采用高精度数字化多彩布料系统及布料工艺进行布料，并形成成型所需厚度的瓷抛砖坯体粉料料层，将瓷抛砖坯体粉料料层送入压机模腔；
d)瓷抛砖坯体压制成型：在30~50MPa的压力下，将瓷抛砖坯体粉料料层压制成瓷抛砖坯体；
e)采用符号标记设备对步骤d)压制成型的瓷抛砖坯体的纹理进行符号标记；
f)坯体干燥：将步骤e)标记后的瓷抛砖坯体在干燥窑中于100~300℃下烘干；
g)由识别符号标记的设备对步骤f)干燥后的瓷抛砖坯体进行符号标记识别，进而识别坯体的纹理；
h)喷渗透墨水：渗透喷墨印刷机根据步骤g)识别出的瓷抛砖坯体纹理，将相对应的表面图案纹理对位喷印在瓷抛砖坯体表面，喷墨层厚度0.3~1mm；
i)再次干燥：将步骤h)喷墨后的瓷抛砖坯体再在干燥窑中于100~300℃下烘干；
j)烧成：将步骤i)再次干燥后的瓷抛砖坯体置于辊道窑中使用常规瓷抛砖烧成温度制度、压力制度和气氛制度，一次烧成，烧成温度为1150~1250℃，烧成周期为50~160min，制得烧成后的瓷抛砖半成品；
k)磨边：利用常规的磨边加工设备，对步骤j)烧成后的瓷抛砖半成品进行磨边处理，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖半成品；
l)涂覆复合抗菌功能材料：将步骤b)制备的复合抗菌功能材料涂覆在步骤k)磨边后的瓷抛砖半成品表面，形成复合抗菌功能薄膜，制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖成品。


2.如权利要求1所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述步骤b)中复合抗菌功能材料包括纳米复合抗菌粉体、液体分散剂和悬浮稳定剂。


3.如权利要求2所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述复合抗菌功能材料中的纳米复合抗菌粉体制备方法如下：配制0.10~0.25mol/L的硝酸铋溶液，并加入一定量的2~4mol/L浓硝酸抑制硝酸铋溶液的水解；将一定质量的偏钒酸铵粉体溶解在1.0~2.5mol/L的氢氧化钠溶液中，使偏钒酸铵溶液与硝酸铋溶液两者摩尔浓度比为0.7~1.4；利用蠕动泵将硝酸铋溶液、偏钒酸铵溶液以及氨水溶液同时滴加到容器中，控制滴加速率，烧杯中溶液的pH值控制在4~10，并保持磁力搅拌器处于搅拌状态，待沉淀反应完成，将所得沉淀物用乳化机打散，离心，并将沉淀物用去离子水洗涤2次，乙醇洗涤1次，洗涤后的沉淀物在80℃的烘箱中干燥，并研磨成粉末；将钒酸铋前驱体粉体高温煅烧：以3℃/min升温至400~600℃，最高温保温1~3h，获得纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体；以纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体为模板，Zn(NO3)2·6H2O和NaOH分别溶于无水乙醇中，配置成0.5~1.0mol/L和1.5~2.0mol/L的乙醇溶液，在磁力搅拌下，以重量百分比计10%~25%的纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体、2%~5%的油酸和70%~85%的上述Zn(NO3)2·6H2O乙醇溶液置于容器中混合，并在60~80℃水浴条件下剧烈搅拌，将NaOH乙醇溶液逐滴加入到上述混合溶液中，待完全滴完后继续反应3小时；反应结束后将产物过滤，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次，最后在真空干燥箱中60℃下干燥5h，得到纳米BiVO4@ZnO复合粉体。


4.如权利要求2所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述复合抗菌功能材料中的液体分散剂为聚氨酯或改性聚甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液中的至少一种。


5.如权利要求2所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述复合抗菌功能材料中的悬浮稳定剂为羧甲基纤维素钠-聚胺衍生物水溶液。


6.如权利要求1所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述步骤c)中高精度数字化多彩布料系统，包括计算机硬件控制系统、计算机软件控制系统和高精度数字化多彩布料装置；所述计算机硬件控制系统提供所述计算机软件控制系统的运行环境；所述计算机软件控制系统在输入数字化图纹后，通过控制软件驱动所述高精度数字化多彩布料装置完成布料；所述高精度数字化多彩布料装置包括机架、位于机架上的第一传输皮带、沿着第一传输皮带运动方向起始端上方的面料布料系统、面料布料系统沿第一传输皮带运动方向前端的挡板、挡板前端的面料补料装置、面料补料装置前端的底料布料系统，以及底料布料系统前端的底料补料装置；所述面料布料系统包括第二传输皮带和面料布料设备；所述面料布料设备包括料斗和分传输皮带；所述料斗，其特征在于，与分传输皮带接触部位为控制软件驱动电磁阀控制的可升降金属挡条下料口阵列；所述第二传输皮带上、沿每个面料布料设备的分传输皮带运动方向前端均设置激光检测自反馈布料自动补偿装置；所述底料布料系统包括第三传输皮带和底料布料设备，装置结构与面料布料系统相同，只是施布的是底料，且第三传输皮带和底料布料系统分传输皮带的运动方向，与第一传输皮带运动方向相反；所述第二传输皮带和面料布料系统的分传输皮带的运动方向，与第一传输皮带运动方向相同；所述第三传输皮带上、沿每个底料布料设备的分传输皮带运动方向前端均设置激光检测自反馈布料自动补偿装置。


7.如权利要求6所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于，所述可升降金属挡条下料口阵列由多个独立控制的金属挡条组合形成。


8.如权利要求6所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述可升降金属挡条下料口阵列的金属挡条数量为60~400个。


9.如权利要求6所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述可升降金属挡条下料口阵列的开合状态为连续式。


10.如权利要求9所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述可升降金属挡条下料口阵列的开合状态为关闭、1/4开、1/2开、3/4开、全开。


11.如权利要求10所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述可升降金属挡条下料口阵列的开合状态为关闭和全开。


12.如权利要求6所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述激光检测自反馈布料自动补偿装置预先根据所需料层厚度对每个布料设备所下料层厚度进行监测，对不足高度的料层位置进行反馈，将信息传导至后续需要布料的布料设备，使后续布料设备对不足高度的料层位置进行下料量调整。


13.如权利要求6所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述面料布料系统沿着第一传输皮带运动方向，起始端依次分布第一、第二、第三、第四布料设备，所述底料布料系统沿着第一传输皮带运动方向，起始端依次分布第八、第七、第六、第五布料设备。


14.如权利要求1所述的一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的生产方法，其特征在于：所述步骤c)中高精度数字化多彩布料系统的布料工艺如下：工作时，计算机软件控制系统输入数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：余剑峰，夏昌奎，张文民，余爱民，赵明，余惠，蒋孝云，
申请(专利权)人：杭州诺贝尔陶瓷有限公司，德清诺贝尔陶瓷有限公司，九江诺贝尔陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33