專利名稱：炻質(zhì)薄板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑裝飾材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種炻質(zhì)薄板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著產(chǎn)品規(guī)格的增大，一般陶瓷磚的厚度也在不斷增加。單位面積陶瓷磚所耗用 的原料也越多，不僅加重了建筑物的承載，同時(shí)造成了物料的大量消耗。薄板磚可以節(jié)約原 料，降低制備過程中的能耗，成為陶瓷行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。炻質(zhì)磚由于具有一定的吸水性，在廚房、衛(wèi)生間地面裝修中具有廣泛的應(yīng)用。然 而，炻質(zhì)磚具有吸水率大強(qiáng)度差的缺點(diǎn)，使其很難制成大規(guī)格的薄板磚，限制了在現(xiàn)代建筑 裝飾方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
除非特別說明，本發(fā)明中所使用的術(shù)語“炻質(zhì)薄板”，是指由黏土和其他無機(jī)非金 屬材料經(jīng)成形、高溫?zé)Y(jié)等生產(chǎn)工藝制成的厚度不大于6mm，面積不小于1.62m2的板狀陶瓷 制品，其吸水率E控制在6%< E彡10%之間。除非特別說明，本發(fā)明中所使用的術(shù)語“纖維增強(qiáng)劑”，是指添加到陶瓷材料中可 起到增強(qiáng)增韌作用的天然礦物纖維或合成陶瓷纖維。因此，本發(fā)明的目的是，提供一種炻質(zhì)薄板。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供制備上述炻質(zhì)薄板的方法。本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一方面，本發(fā)明提供一種炻質(zhì)薄板，其主要化學(xué)成分的重量百分比如下Si0255 68%,A120314 28%，F(xiàn)e2030. 5 1. 8%,TiO2O. 2 1. 5%,CaO 1 12%，Mg0 0. 3 1%， K2CHNa2O 2 5%。優(yōu)選地，所述炻質(zhì)薄板中包括5 30%重量的纖維增強(qiáng)劑；更優(yōu)選地，所述纖維增 強(qiáng)劑選自天然礦物纖維和合成陶瓷纖維；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述天然礦物纖維包括針狀硅灰 石纖維或玄武巖礦物纖維；所述合成陶瓷纖維包括硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維或藍(lán)晶石纖維。優(yōu)選地，所述纖維增強(qiáng)劑的纖維直徑為3 6mm，且纖維的長徑比為10 60 1 ； 更優(yōu)選地，所述纖維增強(qiáng)劑具有親水性。優(yōu)選地，所述炻質(zhì)薄板是由以下重量百分比的原料制成的纖維增強(qiáng)劑5 30%， 石片土 5 15%，鉀砂10 30%，鈉石粉8 18%，鉀鈉石粒5 15%，混合泥20 30%。優(yōu)選地，所述炻質(zhì)薄板還包括坯體增強(qiáng)劑；更優(yōu)選地，所述坯體增強(qiáng)劑選自聚乙烯 醇、羧甲基纖維素鈉和變性淀粉。優(yōu)選地，所述炻質(zhì)薄板的規(guī)格為(1000 1100)mmX (2000 2100)mmX (3. 0 6. 0)mmo另一方面，本發(fā)明提供一種制備上述炻質(zhì)薄板的方法，所述方法包括單獨(dú)化漿纖 維增強(qiáng)劑后，再與其他化漿原料混合的步驟。
優(yōu)選地，所述方法中包括干壓成型的壓制步驟，其成型規(guī)格為(1000 1100) mmX (2000 2100)mmX (3. 0 7. 0)mm。優(yōu)選地，所述方法中燒制炻質(zhì)薄板的步驟包括一次燒成，其燒制溫度為1140 11600C ；或者二次燒成，其素?zé)郎囟葹?130 1150°C，釉燒溫度為1080 1100°C。本發(fā)明的還可采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用干壓成型技術(shù)在炻質(zhì)薄板坯體中引入5 30%纖維增強(qiáng)劑，坯體主要 化學(xué)組成重量百分比為 Si025 5 68%，Al2O3H 28，F(xiàn)e2O3，0. 5 1. 8%，TiO2O. 2 1. 5%, CaO 1 12%，MgO 0. 3 1%，K2CHNa2O 2 5%。本發(fā)明所述的纖維增強(qiáng)劑可以是天然 礦物纖維如針狀硅灰石、玄武巖礦物纖維等，也可以是合成陶瓷纖維如硅酸鋁纖維、氧化鋁 纖維、藍(lán)晶石纖維等。配方中可以采取礦物纖維或者合成纖維中的一種或幾種組合。纖維 平均直徑3 6微米，長徑比10 60，并具有一定的親水性，利于纖維均勻分散在泥漿里， 因而在泥漿中具有良好的分散性。制備上述炻質(zhì)薄板的方法步驟包括精選原料_堆放陳腐、均化_配料_粉磨制 漿_除鐵_儲(chǔ)漿池內(nèi)混合纖維增強(qiáng)劑漿料_噴霧法制粉_陳腐_成型-干燥_施釉印花 裝飾_輥道窯一次燒成_檢選-磨邊-分級_包裝入庫。為了保證進(jìn)入燒成窯前規(guī)格為 1050mmX 2060mmX (3 6)mm的坯體有足夠的強(qiáng)度，減少破損，需要加入坯體增強(qiáng)劑配合較 多的高粘結(jié)力的原料來增加生坯的強(qiáng)度。坯體增強(qiáng)劑可以是聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉或 氧化淀粉的一種或幾種組合。所述方法中，球磨工藝中要求將坯料球磨成萬孔篩(0. 063mm) 篩余0. 8% 1. 0%，其中纖維漿料需單獨(dú)化漿再與普通漿料進(jìn)行機(jī)械混合。壓制成型階段 采用干法壓制成型，成型厚度為3 6mm，而產(chǎn)品規(guī)格可以達(dá)到甚至超過900mmX 1800mm。經(jīng) 干燥窯干燥后，可采用一次燒成燒制，也可先素?zé)偈┯杂』ㄑb飾進(jìn)行釉燒，即二次燒成。 輥道窯一次燒成溫度為1140°C 1160°C。二次燒成素?zé)郎囟葹?130°C 1150°C，釉燒溫 度 1080 °C 1100 "C。綜上所述，本發(fā)明通過引入較大量的陶瓷纖維增強(qiáng)劑來提高成品磚的強(qiáng)度及韌 性，富有彈性，粘貼性好，強(qiáng)度高，平直度好，耐磨度高，防污性能好，防火耐高溫，使用壽命 長且無放射性污染等優(yōu)點(diǎn)，較好的解決了炻質(zhì)磚的脆性問題。同時(shí)它還具有其他普通規(guī)格 陶瓷產(chǎn)品所沒有的大、輕、薄等特點(diǎn)，既能減輕建筑物的承重，施釉后通過絲網(wǎng)印刷或者輥 筒印刷的方式得到所需的圖案，條紋清晰，花色自然逼真，可作為飾面板代替墻紙、合成板、 石材等。
具體實(shí)施例方式以下參照具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些實(shí)施例僅 用于說明本發(fā)明，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1基料的原料組成為(重量百分比)石片土 10%，鉀砂20%，鈉石粉18%，鉀鈉石 粒8%，混合泥26 %，其中加入的纖維增強(qiáng)劑為針狀硅灰石18%，其是一種直徑為5 μ m，長 徑比為15 18的天然礦物纖維，主要化學(xué)成分含量為SiO2 ^ 51%,CaO ^ 45%。此外，原 料中還外加坯體增強(qiáng)劑聚乙烯醇0. 1%，羧甲基纖維素鈉0. 1%。采用多元素快速分析儀(DHF82型，購自湘潭湘儀儀器有限公司)上述原料制備的基料的主要化學(xué)成分為(重量百分比):Si0266 . 8%, Α120318· 8%, Fe2O3O. 8%, TiO2O. 4%, CaO 8. 0%, MgO 0· 7%，K2CHNa2O 4.5%。具體的制備方法如下1)針狀硅灰石采用14噸小球磨機(jī)單獨(dú)化漿(條件與其他原料的化漿條件相同)， 其他原料通過鏟車配料入40噸球磨機(jī)球磨，同時(shí)加入占總干重量34%的水和0. 2%的減水 劑三聚磷酸鈉以提高球磨效率。球磨細(xì)度控制在萬孔篩的篩余為0.8 1.0%。泥漿通過 除鐵過濾后在儲(chǔ)漿池內(nèi)混和針狀硅灰石漿料，攪拌速度為12轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間為24小時(shí)。2)過40目篩噴霧制粉，制得含水5 7%的粉料。粉料顆粒圓滑，流動(dòng)性好，堆積 密度大。顆粒配級為大于30目6 10%;30 60目彡70%，60 80目彡12%，小于80 目 < 5%。3)將該粉料陳腐24小時(shí)后壓制成型，成型規(guī)格為1050mmX 2060mmX 4mm。4)經(jīng)過180°C溫度干燥，坯體水分控制在0.4%以下。這樣坯體的干燥強(qiáng)度達(dá)到 1. 8MPa，可以經(jīng)受釉線運(yùn)行以及淋釉，輥筒印花等后續(xù)工序加工，而不破裂。其中淋釉量為 900克，釉漿比重為1. 5，經(jīng)1145°C高溫一次燒成。經(jīng)檢測，所制備成品的吸水率為8. 5%，破壞強(qiáng)度為400N。實(shí)施例2基料的原料組成為(重量百分比)石片土 10%，鉀砂20%，鈉石粉14%，鉀鈉 石粒8%，混合泥26%，其中加入的纖維增強(qiáng)劑為玄武巖礦物纖維(購自清遠(yuǎn)市博爾纖維 有限公司)22%，其是一種直徑為4μπι，長徑比為30的天然礦物纖維，主要化學(xué)組成為 Si0250%, Al20320%, CaO+MgO 28%。此外，原料中還外加坯體增強(qiáng)劑聚乙烯醇0. 08%，變 性淀粉0. 12%。由上述原料制備的基料的主要化學(xué)成分為(重量百分比)Si0265 %， Al20320. 6%, Fe2O3L 2%, TiO2O. 8%, CaO 3. 8%, MgO 2. 4%, K20+Na204. 8%0具體的制備方法如下玄武巖礦物纖維采用14噸小球磨機(jī)單獨(dú)化漿，剩余原料通 過鏟車配料入40噸球磨機(jī)球磨，其他步驟與實(shí)施例1相同，在燒制時(shí)采用兩次燒成工藝，先 在1140°C高溫下進(jìn)行素?zé)?0分鐘，施釉量及釉比重不變，再于1085°C高溫下進(jìn)行釉燒30 分鐘。經(jīng)檢測，所制備成品的吸水率為7. 5%，破壞強(qiáng)度450N。
權(quán)利要求
一種炻質(zhì)薄板，其特征在于，所述炻質(zhì)薄板的化學(xué)組成重量百分比如下SiO2 55～68％，Al2O3 14～28％，F(xiàn)e2O3 0.5～1.8％，TiO2 0.2～1.5％，CaO 1～12％，MgO 0.3～1％，K2O+Na2O 2～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炻質(zhì)薄板，其特征在于，所述炻質(zhì)薄板包括5 30%重量的 纖維增強(qiáng)劑；優(yōu)選地，所述纖維增強(qiáng)劑選自天然礦物纖維和合成陶瓷纖維；更優(yōu)選地，所述 天然礦物纖維包括針狀硅灰石或玄武巖礦物纖維；所述合成陶瓷纖維包括硅酸鋁纖維、氧 化鋁纖維或藍(lán)晶石纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炻質(zhì)薄板，所述纖維增強(qiáng)劑的纖維直徑為3 6mm，且纖維的 長徑比為10 60 1 ；優(yōu)選地，所述纖維增強(qiáng)劑具有親水性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的炻質(zhì)薄板，其特征在于，所述炻質(zhì)薄板是由以下 重量百分比的原料制成的纖維增強(qiáng)劑5 30%，石片土 5 15%，鉀砂10 30%，鈉石 粉8 18%，鉀鈉石粒5 15%，混合泥20 30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的炻質(zhì)薄板，其特征在于，所述炻質(zhì)薄板還包括坯 體增強(qiáng)劑；優(yōu)選地，所述坯體增強(qiáng)劑選自聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和變性淀粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的炻質(zhì)薄板，其特征在于，所述炻質(zhì)薄板的規(guī)格為 (1000 1100)mmX (2000 2100)mmX (3. 0 6. 0)mm。
7.制備權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述炻質(zhì)薄板的方法，其特征在于，所述方法包括單獨(dú) 化漿纖維增強(qiáng)劑后，再與其他化漿原料混合的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括干壓成型的步驟，所成型 的炻質(zhì)薄板規(guī)格為(1000 1100)mmX (2000 2100)mmX (3. 0 7. 0)mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法中燒制炻質(zhì)薄板的步驟包括一 次燒成，其燒制溫度為1140 1160°C ；或者二次燒成，其素?zé)郎囟葹?130 1150°C，釉燒 溫度為1080 iioo°c。
全文摘要
本發(fā)明提供一種炻質(zhì)薄板及其制備方法。本發(fā)明所提供的炻質(zhì)薄板的化學(xué)組成重量百分比如下SiO2 55～68％，Al2O3 14～28％，F(xiàn)e2O3 0.5～1.8％，TiO2 0.2～1.5％，CaO 1～12％，MgO 0.3～1％，K2O+Na2O 2～5％，其中含有5～30％重量百分比的纖維增強(qiáng)劑。在制備炻質(zhì)薄板過程中，將纖維增強(qiáng)劑單獨(dú)球磨化漿后，再與其他化漿原料混合，噴霧造粒后采用干壓法制成坯體。本發(fā)明涉及的炻質(zhì)薄板具有粘貼性好，強(qiáng)度高，平直度好，富有彈性及柔韌性，耐磨度高，防污性能好，防火耐高溫，使用壽命長且無放射性污染，質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E04C2/04GK101898892SQ20101012275
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者劉一軍, 楊曉峰, 汪慶剛, 潘利敏 申請人:廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司