專利名稱：一種利用廢瓷制得的陶瓷制品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷制造領(lǐng)域，特別是指一種利用廢瓷制得的陶瓷制品及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)的陶瓷廢棄品回收利用只局限在建筑上作裝飾添加劑少量使用以及一些陶瓷廠家在釉料中少量引入改善坯釉結(jié)合性能，未見有廢瓷大量回收再利用的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。為此，申請(qǐng)人考慮大量利用廢瓷作為坯料原料使用，但是，要將廢瓷作為坯料原料使用，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的陶瓷制品，需要解決很多問題如廢瓷在坯料中的占比、如何選用坯料的其它成分與廢瓷匹配、添加廢瓷后坯料的顆粒級(jí)配、成型工藝、釉料選擇、燒成工藝等等，這些問題如果解決不好，大量利用廢瓷生產(chǎn)陶瓷制品將成為空談。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用廢瓷制得的陶瓷制品，變廢為寶，提高資源的綜合利用率。本發(fā)明的另一目的在于提供該陶瓷制品的制備方法。以廢瓷料為主要原料生產(chǎn)陶瓷，會(huì)帶來難以成型、易裂坯、泥漿易沉淀等技術(shù)難題，只有通過科學(xué)的配方組成設(shè)計(jì)，得到合理的配方組成，解決這些技術(shù)問題，才能保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。坯料的顆粒級(jí)配直接影響到坯體的致密度、收縮變形和強(qiáng)度，也對(duì)坯體的成型過程有很大的影響，因此在廢瓷粉的加工過程中必須控制粗、中、細(xì)顆粒的合理比例，使得坯體具有較高的致密度和強(qiáng)度，以免坯體收縮變形。本發(fā)明的申請(qǐng)人通過對(duì)幾種成型工藝的對(duì)比研究，采用適合產(chǎn)品生產(chǎn)的壓制成型方法作為項(xiàng)目產(chǎn)品的成型工藝，壓制成型過程中的成型壓力、加壓方式、加壓速度和時(shí)間對(duì)壓制坯體的各種性能指標(biāo)有著很重要的影響，直接關(guān)系到壓制坯體的質(zhì)量，坯體的脫模關(guān)系到生產(chǎn)的連續(xù)性，因此必須對(duì)這些成型工藝加以研究，制訂出合理的工藝指標(biāo)。為了保證陶瓷制品的完整性，必須配制出與坯體相適應(yīng)的釉料，解決坯釉結(jié)合難的問題，促進(jìn)坯釉中間層形成，同時(shí)突出釉料的裝飾效果，推進(jìn)產(chǎn)品的多樣化，提高產(chǎn)品檔次。坯料配方關(guān)系到坯料的成型性能、制品的變形率、收縮率、燒成溫度及制品合格率等，為此，申請(qǐng)人通過大量的生產(chǎn)比較，進(jìn)行多次調(diào)整，最終形成穩(wěn)定的配比，經(jīng)過多次的生產(chǎn)驗(yàn)證，可滿足大批量生產(chǎn)的要求。申請(qǐng)人:經(jīng)過認(rèn)證論證與比較分析，并經(jīng)大量的礦物原料和坯料化學(xué)試驗(yàn)分析、工藝參數(shù)及物化性能等測(cè)試，確定采用鉛生料釉作為再生陶瓷的基礎(chǔ)釉料。PbO做熔劑能顯著降低釉料的燒成溫度，擴(kuò)大釉料的熔融范圍，能增大釉的折射率，賦予釉面極好的光澤、增加釉的抗張強(qiáng)度和彈性，使得釉面平整光滑、釉層清澈透明。鉛釉的高溫粘度及表面張力比較低，高溫流動(dòng)性大，在高溫作用下，各種色釉能夠充分熔融流動(dòng)，相互滲透，達(dá)到色彩的流動(dòng)滲透、自然過渡。同時(shí)在釉中引入部分CaO，CaO能降低釉的膨脹系數(shù)、提高釉面硬度、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，并能促進(jìn)坯釉的良好結(jié)合。在施釉工藝的研究中，把彩繪與施釉相結(jié)合發(fā)展成為填色工藝，即把釉料當(dāng)作色料，用彩繪的形式進(jìn)行填充，這樣就可在制品的任何部位施上所需的色釉，進(jìn)而表現(xiàn)出豐富的色彩效果，根據(jù)產(chǎn)品的造型和圖案的設(shè)計(jì)靈活運(yùn)用各種色釉進(jìn)行裝飾，達(dá)到產(chǎn)品多樣化。綜上，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種利用廢瓷制得的陶瓷制品，按重量份計(jì)，該陶瓷制品的坯料配方如下廢瓷粉 32-36份；高嶺土 25- 份；塑性粘土 15-22份；長(zhǎng)石17-25份；按重量份計(jì)，該陶瓷制品的基礎(chǔ)釉料配方如下鉛丹30-35份；石灰石8-12份；長(zhǎng)石20-30 ；粘土 8-14份；石英20-25份；在該基礎(chǔ)釉料中添加適量的著色金屬化合物和/或色料。所述釉料的釉式為0. 2-0. 4KNaO0. 1-0. 15Ca0 0· 2_0· 4A1203 2· 0—4. 0Si02。0. 55-0. 65Pb0通過測(cè)試，該基礎(chǔ)釉料的膨脹系數(shù)與坯體的膨脹系數(shù)可相互匹配，制品的熱穩(wěn)定性高、釉面光澤度及透明度好，且釉料的高溫流動(dòng)性能極好，作為基礎(chǔ)釉可滿足多種色釉的裝飾需求。該基礎(chǔ)釉為透明光澤釉，通過在基礎(chǔ)釉中添加著色金屬化合物如氧化銅、氧化錳、氧化鈷、氧化錫、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎳、氧化鋅及人工合成色料配制成各種低溫色釉， 在基礎(chǔ)釉中添加著色劑會(huì)相應(yīng)改變釉料的膨脹系數(shù)和燒成溫度等性能，可通過調(diào)整基礎(chǔ)釉中的堿金屬比例及含量來調(diào)整釉料的膨脹系數(shù)與坯料相適應(yīng)。上述陶瓷制品的制備方法，主要包括廢棄陶瓷的揀選分類、碾碎和粒度控制，以及坯料配料、球磨、干燥、造粒、坯體成型、素?zé)⒀b飾和釉燒得成品步驟，其中坯料造粒后要求粒徑在0. 1-0. 5mm之間的粉料占粉料總重量的90%以上。坯料造粒后要求粒徑在0. 2-0. 4mm之間的粉料占粉料總重量的50%以上。所述坯體成型包括三個(gè)階段第一階段，以較小的壓力加壓，以利于空氣的排出； 第二階段，壓力持續(xù)增加，顆粒產(chǎn)生位移并填充孔隙，強(qiáng)度迅速提高，至一定壓力時(shí)顆粒產(chǎn)生變形和破裂，達(dá)到最緊密堆積；第三階段，上模提起要輕、緩，防止殘留的空氣急速膨脹導(dǎo)致坯體產(chǎn)生裂紋。所述裝飾為采用彩繪的形式將釉料填充到坯體上。具體的裝飾手法為首先在素?zé)黧w上采用隔離劑對(duì)著圖案線條進(jìn)行描繪，或采用擠壓泥漿的方式在素?zé)黧w上進(jìn)行拉線，把坯面劃隔出相互獨(dú)立的裝飾界面，避免在填色裝飾時(shí)把色釉填充到區(qū)域外，這樣就可保證每批制品的圖案和裝飾效果相一致；最后用筆把各種色釉填充到相應(yīng)的區(qū)域，在填充時(shí)應(yīng)注意相隔區(qū)域釉層厚度的控制，避免產(chǎn)品釉面的凹凸不平，釉層如太厚容易使釉層產(chǎn)生裂紋，太薄則釉層不均勻或顯得不飽滿。采用填色工藝進(jìn)行施釉的釉料濃度要比平常的釉料濃度高，釉料的含水量控制為28%左右，以便能更好地控制釉層的厚度和釉坯的入窯水份。
所述素?zé)郎囟葹?00_940°C。所述釉燒溫度為1060-1100°C。在釉燒時(shí)釉料熔融以前快速升溫，釉料開始熔融后
緩慢升溫。由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種利用廢瓷制得的陶瓷制品及其制備方法采用大量的廢瓷粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陶瓷原料進(jìn)行坯料配方，并解決了廢瓷粉配料、顆粒級(jí)配、燒成、裝飾等工藝難題，不但變廢為寶，充分利用了大量的廢棄瓷制品， 且可降低陶瓷制品的燒成溫度，減少能源消耗，降低陶瓷廠家的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。試驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明制得的陶瓷制品原料成本下降35%以上，燒成成本下降50%以上，解決日益嚴(yán)重的廢棄陶瓷的環(huán)保難題，降低陶瓷生產(chǎn)過程的能耗，達(dá)到廢物綜合利用節(jié)約資源、改變傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)業(yè)高耗能高污染的現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一按重量份計(jì)，坯料配方如下廢瓷粉34份；高嶺土 28份；塑性粘土 18份；長(zhǎng)石20 份；按重量份計(jì)，基礎(chǔ)釉料配方如下鉛丹32份；石灰石10份；長(zhǎng)石25 ；粘土 11份； 石英22份。基礎(chǔ)釉料配方中添加適量的人工合成色料，進(jìn)行坯料配料、球磨、干燥、造粒、坯體成型、素?zé)?、裝飾和釉燒得成品步驟，制得的產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)如下釉料線膨脹系數(shù)5. 8X 10-6/oC ；坯釉結(jié)合性結(jié)合良好；釉面光澤度良好；熱穩(wěn)定性200-20°C水熱交換一次不裂；釉面效果具有較高的藝術(shù)性，色與色之間過渡自然。上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種利用廢瓷制得的陶瓷制品，其特征在于按重量份計(jì)，該陶瓷制品的坯料配方如下廢瓷粉32-36份；高嶺土 25- 份；塑性粘土 15-22份；長(zhǎng)石17-25份；按重量份計(jì)，該陶瓷制品的釉料配方如下鉛丹30-35份；石灰石8-12份；長(zhǎng)石20-30 ； 粘土 8-14份；石英20-25份；適量的著色金屬化合物和/或色料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用廢瓷制得的陶瓷制品，其特征在于所述釉料的釉式為0. 2-0. 4KNaO0. 1-0. 15Ca0 0. 2-0. 4A1203 2. 0-4. 0Si02。 0.55-0. 65Pb0
3.—種權(quán)利要求1所述陶瓷制品的制備方法，主要包括廢棄陶瓷的揀選分類、碾碎和粒度控制，以及坯料配料、球磨、干燥、造粒、坯體成型、素?zé)⒀b飾和釉燒得成品步驟，其特征在于坯料造粒后要求粒徑在0. 1-0. 5mm之間的粉料占粉料總重量的90%以上。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于坯料造粒后要求粒徑在0.2-0. 4mm之間的粉料占粉料總重量的50%以上。
5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述坯體成型包括三個(gè)階段第一階段，以較小的壓力加壓，以利于空氣的排出；第二階段，壓力持續(xù)增加，顆粒產(chǎn)生位移并填充孔隙，強(qiáng)度迅速提高，至一定壓力時(shí)顆粒產(chǎn)生變形和破裂，達(dá)到最緊密堆積；第三階段，上模提起要輕、緩，防止殘留的空氣急速膨脹導(dǎo)致坯體產(chǎn)生裂紋。
6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述裝飾為采用彩繪的形式將釉料填充到坯體上。
7.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述素?zé)郎囟葹?00-940°C。
8.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述釉燒溫度為1060-1100°C。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于在釉燒時(shí)釉料熔融以前快速升溫，釉料開始熔融后緩慢升溫。
全文摘要
一種利用廢瓷制得的陶瓷制品及其制備方法，按重量份計(jì)，該陶瓷制品的坯料配方如下廢瓷粉32-36份；高嶺土25-28份；塑性粘土15-22份；長(zhǎng)石17-25份；按重量份計(jì)，該陶瓷制品的基礎(chǔ)釉料配方如下鉛丹30-35份；石灰石8-12份；長(zhǎng)石20-30；粘土8-14份；石英20-25份；在該基礎(chǔ)釉料中添加適量的著色金屬化合物和/或色料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用大量的廢瓷粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陶瓷原料進(jìn)行坯料配方，并解決了廢瓷粉配料、顆粒級(jí)配、燒成、裝飾等工藝難題，不但變廢為寶，充分利用了大量的廢棄瓷制品，且可降低陶瓷制品的燒成溫度，減少能源消耗，降低陶瓷廠家的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)C04B41/86GK102584179SQ20111000336
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者曾憲春, 蘇友吉, 蘇友誼, 蘇自藝 申請(qǐng)人:福建省德化縣寧昌陶瓷有限公司