陶瓷釉的流变改进剂制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷釉的流变改进剂，其包括：可水溶胀的粒状粘土、羧甲基纤维素和可能的另一种天然树胶。在另一个方面，本发明专利技术涉及陶瓷釉和使用上述流变改进剂获得的釉粉浆，其可用于对生坯陶瓷和烧制陶瓷例如工艺品、餐具、瓷砖、重粘土产品和卫生洁具进行上釉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及陶瓷釉的流变改进剂，其包括可水溶胀的粒状粘土、羧甲基纤维素和可能的另一种天然树胶。在另一个方面，本专利技术涉及陶瓷釉和使用上述流变改进剂制备的釉粉浆，其可用于对生坯陶瓷和烧制陶瓷(例如工艺品、餐具、瓷砖和卫生洁具)进行上釉。
技术介绍
大部分传统的陶瓷制品，例如瓷砖和卫生洁具，是由赋予物体形状和机械性质的陶瓷体制成的；所述陶瓷体通常具有一定的孔隙率，并且美感较差。所述陶瓷体(其被称为“生坯”，或，“烧制的”)通常涂覆了一层陶瓷层，称为陶瓷 釉；所述陶瓷釉通过烧制烧结，由此获得合适的表面美感，同时成为防流体渗漏的屏障；事实上，在烧制后，陶瓷釉的孔隙率通常为零，并且通常耐磨，能耐受化学试剂如酸、碱、染料的侵蚀。釉可通过在陶瓷体表面上干粉刷干燥的混合物，或通过在陶瓷体表面上施涂分散/悬浮在合适载剂中的釉进行施涂。传统的液体陶瓷釉是各种粉末状矿物质和金属氧化物的悬浮液，其可通过将陶瓷件直接浸入到釉中，将釉倾倒到陶瓷件上，用喷枪或类似工具将其喷涂到陶瓷件上、用刷子或能实现所需效果的任意工具进行施涂。液体陶瓷釉，也称为釉粉浆，通常包含分散在水中的二氧化硅，用来形成玻璃，也呈玻璃料(预烧制的玻璃质组分)的形式，并掺合金属氧化物的混合物，通常以预处理的天然生成的矿物质的形式，例如钠、钾和钙的氧化物，其作为助熔剂并使得釉在特定的温度下熔化；氧化铝，用来使釉变硬并防止其从陶瓷件上流下；陶瓷颜料，例如用于使很多不同颜色变深的二氧化锰325 ;用于红色、绿色和蓝色的碳酸铜；用于有活力的蓝颜料的氧化钴和碳酸钴；以及用于粉色、红色和绿色的氧化铬。由于大部分上述成分是重成分，为了在烧制前后获得合适的涂层，需要向液体陶瓷釉中至少添加一种流变改进剂，从而有助于将原釉批料保持悬浮状态并控制其流动性质。流变改进剂是一种添加剂，其可以适当地调节釉的不同参数，例如粘度、假可塑性、触变性、结合性和保水性性质，这对于本领域技术人员是熟知的。典型的流变改进剂是助悬剂和增稠剂。助悬剂改善了分散液的稳定性和流动性，还允许更高百分数的悬浮固体可以结合到分散液中。水可溶胀的粘土是优选的助悬剂之一。这些粘土的例子是膨润土、蒙脱石、高岭石、锂蒙脱石、绿坡缕石、蒙皂石等等。最常用的粘土是标准膨润土，其可包含少量的铁。另一种有用的粘土是锂蒙脱石，其非常可塑并且不含铁，其属于蒙皂石矿物质家族。其以各种商业名出售，包括Bentone ,Hectabright , Macaloid and VeeGum 。合成的蒙皂石也可用于相同目的。增稠剂，其具有结合、成膜、助悬和保水性质，是天然产生或合成衍生的水溶性聚合物树胶，例如黄原胶、海藻酸、阿拉伯树胶和黄蓍胶。改进的纤维素醚树胶，例如轻乙基纤维素、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素和羧甲基纤维素钠可以使用。同样有用的是合成的聚合物，例如Carbopol (—种高分子量基于丙烯酸的聚合物)和聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物。合成的聚合物，由于其相比于天然树胶更倾向于造成分散液不希望的胶凝，因此是不太优选的。即使增稠剂可在陶瓷釉中单独使用，它们通常与助悬剂联合使用，因为助悬剂在改善陶瓷釉的流变特征方面起协同作用。不幸的是，流变改进剂，尤其是水可溶胀的粘土，常常在厚的釉粉浆中难以溶解，如果不搅拌足够长时间和/或使用高剪切混合器，它们会在釉粉浆中产生团块或聚集体。该问题可通过以下办法解决·将流变改进剂预溶解在水中，并将该溶液放置数小时(最多24小时)使其熟化；·对釉粉浆实施长的搅拌时间； ·使用非常有效的混合器。所有的这些措施均减少了产能，并增加了方法的成本和复杂性。制备后，将该釉粉浆筛分以消除残留的杂质和聚集体。如果没有完全溶解，流变改进剂的团块或聚集体可显著增加筛分所需的时间。另外，流变改进剂的部分分解需要对釉粉浆进行耗时的粘度校正，如果不进行校正，则会在最终产品上造成严重的釉缺陷，例如流平问题、流挂或表面涂布不均，这对于本领域技术人员是熟知的。我们惊奇的发现，至少一种可水溶胀的粒状粘土、至少一种羧甲基纤维素(CMC)、以及可选地另一种天然树胶，可适当地配制以获得快速溶解的流变改进剂，其可以任选地以粉末形式添加至釉粉浆，避免了耗时的预溶解步骤，并同时显著减少团块的形成。另外，该流变改进剂使釉具有良好的流变行为，避免了掉落或染色问题，且具有很好的粘合作用，其避免了在烧制前表面涂布不均及干釉的释放。术语“可水溶胀的粒状粘土”是指粉末形式的粘土，其能够吸收水，并已经进行过制粒加工。对于天然树胶，我们是指天然产生的水溶性聚合物树胶，通常是从蔬菜、藻类或生物聚合物中提取的多糖。化学或物理改性的天然树胶也包括在本定义中。在本文中，术语“陶瓷釉”表示原料混合物，其用于制造通常涂覆陶瓷体的烧结的陶瓷层。在陶瓷领域，EP0368507描述了一种着色陶瓷釉，其包含非粒状的可水溶胀的蒙皂石粘土作为助悬剂及天然树胶(例如羧甲基纤维素)作为增稠剂。就本申请人所知，在文献中还从来没有描述可水溶胀的粒状粘土和羧甲基纤维素的混合物作为流变改进剂用于陶瓷釉。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个基本目的是提供一种用于陶瓷釉的流变改进剂，该流变改进剂包含a)15-80重量％的至少一种可水溶胀的粒状粘土，超过90重量％的颗粒的粒径为O.15-3mm ；b) 10-85重量％的至少一种羧甲基纤维素(CMC)；c) 0-50重量％的另一种天然树胶；限制条件是a)和b)的总和占所述流变改进剂的至少40重量％，且a)、b)和c)的总和占所述流变改进剂的至少85重量％。 本专利技术的其它目的是提供陶瓷釉，按粒状可水溶胀的粘土和羧甲基纤维素计，它包含O. 05-3重量％的上述流变改进剂；提供釉粉浆，它包含所述陶瓷釉和15-60重量％的液体载剂；提供上述陶瓷釉在工艺品、餐具、瓷砖、技术陶瓷、卫生洁具、釉面砖、屋面瓦片中的用途；以及提供使用所述陶瓷釉获得的陶瓷体。专利技术详述优选地，本专利技术的流变改进剂包括a)30-70重量％的至少一种可水溶胀的粒状粘土，超过90重量％的所述颗粒的粒径为 O. 15-3mm ；b) 30-70重量％的至少一种羧甲基纤维素；c) 0-20重量％的至少另一种天然树胶；所述可水溶胀的粒状粘土 a)可通过在本领域中常用的且本领域技术人员已知的制粒方法和仪器获得；具体地，粉末形式的可水溶胀的粘土可通过流化床、辊压、或喷雾干燥设备进行制粒。优选地，本专利技术的所述粉末形式的可水溶胀的粘土的制粒是通过辊压制粒设备实现的。可用于制备所述可水溶胀的粒状粘土的可水溶胀的粘土可选自在陶瓷领域常用的且本领域技术人员已知的可水溶胀的粘土。例如，所述可水溶胀的粘土可为膨润土、蒙脱石、高岭石、锂蒙脱石、绿坡缕石、蒙皂石或它们的混合物。用于制备所述粒状颗粒的原料可水溶胀的粘土的较好粒径为O. 05-150微米；优选90重量％的原料粘土具有小于75微米的粒径，并且最多10重量％具有10微米之下的粒径。所有涉及的制粒方法需要存在临时的有机或无机粘结剂作为加工助剂。临时的有机粘结剂的例子是天然树胶、纤维素醚、淀粉、糊精胶、聚合醇、聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇和蜡。可使用其它有机粘结剂而不改变本专利技术的范围。优选地，有机粘结剂是纤维素醚。以粒状产品的重量计，通常使用O. 1-7重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·克雷斯皮，M·安东尼奥提，G·利巴锡，G·弗罗瑞迪，
申请(专利权)人：蓝宝迪有限公司，
类型：
国别省市：