仿天然石材纹理的边界效果渗花釉及制备方法

xiaoxiao2020-6-28  12

专利名称:仿天然石材纹理的边界效果渗花釉及制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷砖的原料及其制备方法,更具体地说是涉及一种瓷质抛光砖表面装饰用仿天然石材纹理边界效果的渗花釉及制备方法。
背景技术
瓷质抛光砖因其优良的装饰效果和耐用性,深得墙地砖市场的追捧,所有瓷质抛光砖系列中,又以渗花抛光砖系列尤为突出,渗花抛光砖由于其在生产过程中设备投入少,生产成本相对较低,且相同的生产线较其它的抛光砖系列产品的产量高出30%以上,所以销售单价较低,也较易被广大消费者所接受,凭借着这些优势,多年来渗花抛光砖都以其较高的性价比占据着抛光砖市场的过半份额。在瓷质抛光砖产品开发上,它的花色纹理都是取自于天然石材,但整体装饰效果却始终略逊于天然石材,表现在细腻感的不足,纹理显得有些模糊,渗花抛光砖更是如此。目前市场上有如申请号为ZL03126848.X,申请日为2003年6月16日、发明名称为一种渗花抛光砖用釉料及使用方法,其特征在于,它是以铜盐、镍盐为基料,添加柠檬酸钠或柠檬酸铵,采用A、B釉反应而成,其中A釉(按重量比例)乙酸镍20-50克柠檬酸钠30-60克水80-120克、甲基1.5-3.5克乙二醇6-15克B釉(按重量比例)乙酸镍10-30克、柠檬酸钠10-30克、水80-120克、甲基1.5-3.5克、乙二醇6-15克。这种渗花釉料制作的渗花抛光砖,与传统普通渗花砖相比,具有纹理更加细腻、色彩更加丰富等优点。但因其釉料中使用的用于着色的无机金属盐在与普通白色瓷质砖的生坯体结合后,再通过高温烧成会显现出一种难为市场所接受暗灰色调,从而直接影响到整体的装饰效果。虽然它在添加了钛白粉的米黄色瓷质坯体中,能呈现出来一种靓丽的红棕边界色,但边界之间的中间色仍然还是一种暗灰色调,而且它还需要另外一种含较大量铬离子的的渗花釉(含铬离子≥10%)的辅助才能实现,这就出现了一个新问题,如铬离子在米黄色瓷质砖中的现色能力特别地强,传统在生产这种米黄色瓷质砖时,普遍的铬离子加入量都在2~6%之间,当这种渗花釉技术应用其中后,虽然边界色和边界效果具佳,但由于铬离子的大量加入而使得抛光砖的整体装饰效果太黄、太过于深色,所以这两方面的原因也严重限制了这种渗花釉技术的使用。
另外还有就是白色渗花釉在抛光砖中的应用,它一直广为各抛光砖生产厂家和消费者的青睐。但也还存在着几个严重的不足首先,就装饰效果来看,不尽如人意的就是由于它的特性致使在生产的渗透过程中,存在着较强的横向扩散,造成了花纹的扩散较大,给人一种比较虚浮的感觉。第二,其在生产使用中也存在很大的缺憾,白色渗花釉在生产上经常导致抛光砖产品出现裂纹甚至炸砖的缺陷,直接造成生产产质量的降低。这是由于现有的白色渗花釉所用的是原材料是一种溶解度仅为56%的氟锆酸铵固体,通过用球磨机强制研磨成水料比为1∶1的未完全溶解的白色胶体溶液。渗花抛光砖的生产一般所用的网版都是80目的丝网制作而成,而生产有用到白色渗花釉的产品时,往往需要使用目数更低、网孔孔径更大的40或60目的丝网网版。通过陶瓷印花机将氟锆酸铵胶体溶液印刷到渗花抛光砖生坯体的表面,再喷淋助渗水,以求使氟锆酸铵胶体溶液中的Zr2+最大限度地渗透到生坯体内,达到增白的效果。通过这种40或60目的丝网网版印刷釉料后,会造成生坯表面单位面积上的花釉量过大,而后面喷淋的助渗水也仍无法将生坯表面的氟锆酸铵胶体完全溶解,最终滞留在生坯表层,使生坯体的局部含水量过高,给后面的高温烧成工序留下了裂砖和炸砖的生产隐患。

发明内容
本发明的目的是为了解决上述之不足,而提供一种既能起到增白效果,取代用氟锆酸铵胶体溶液制成的白色渗花釉,降低损耗,提高生产质量;又可改善用氟锆酸铵胶体溶液制成的白色渗花釉以及普通渗花釉因为横向扩散所造成的产品装饰面的纹理模糊,还解决了上述03126848.X专利渗花釉的不足,具有整体装饰面更加柔和细腻、色彩更加丰富,并且产生天然石材纹理的白色或有色(彩色)边界效果的渗花釉及制备方法。
本发明为了达到上述效果而采用的技术解决方案如下一种仿天然石材纹理的边界效果渗花釉是应用如下化学原理
采用如下原料组分和配比(按重量比例)SnCl210~259.8克、柠檬酸钠15~25克、HCl 10~50克、乙二醇5~15克、羧甲基纤维素1~3克、H2O 100克。其制备步骤为,首先配置SnCl2水溶液,采取先用酸性水溶液溶解SnCl2,抑制碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl2]沉淀的生成,从而达到完全将SnCl2固体溶解成透明的SnCl2水溶液;然后依据所要求达到的渗透深度,直接往SnCl2水溶液中加入适量的助渗剂——柠檬酸钠,待其充分溶解后,再将所制得的混合溶液,用溶解有羧甲基纤维素的乙二醇溶液进行增稠,即可制成渗花抛光砖用的边界效果渗花釉。
所述渗花釉溶液PH<7。
所述白色渗花釉溶液中还可添加醋酸钴、硝酸镍及所有用于瓷质抛光砖着色的可溶性无机金属盐,调配成有色边界效果渗花釉。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是1、新颖效果好;本发明的边界效果渗花釉当中的关键元素Sn2+是通过化学技术处理后,首次成功应用于瓷质抛光砖渗花釉中。该边界渗花釉既能对瓷质渗花抛光砖起到增白效果,取代用氟锆酸铵胶体溶液制成的白色渗花釉以解决生产中出现的各种问题,降低损耗,提高产质量,又可改善用氟锆酸铵胶体溶液制成的白色渗花釉以及普通渗花釉因为横向扩散所造成的产品装饰面的纹理模糊,还解决了上述申请号为03126848.X专利的渗花釉在普通白色瓷质抛光砖中呈显为暗灰色调,直接影响到整体装饰效果的缺点;以及它在添加了钛白粉的米黄色瓷质抛光砖中的整体版面效果太黄、太深色的不足,使其整体装饰面更加柔和细腻、色彩更加丰富,使渗花抛光砖产品在装饰效果上更加地接近天然石材。
2、应用范围广;本发明含SnCl2的边界效果渗花釉不单只能当作白色渗花釉使用,它还能作为基础配方,额外加入所有可用于瓷质抛光砖着色无机金属盐,调配成应用在瓷质渗花抛光砖中的所有颜色(彩色)的边界效果渗花釉。由于SnCl2能对瓷质渗花抛光砖起到增白效果,且在酸性溶液中的溶解度达到259.8%,所以边界效果渗花釉可以根据需要调整为所需的白度和彩色度,具有很大的可调性。


图1为本发明渗花抛光砖边界效果的产生机理剖视图。
图中标记说明,1、渗花砖生坯体;2、渗花砖生坯表面层;3、含SnCl2的边界效果渗花釉的表面釉层及其渗透层;4、溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉的表面釉层及其渗透层;5、含SnCl2的边界效果渗花釉与溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉的接触层;6、渗透入生坯体内的Sn2+和CrO4-或Cr2O72-的酸碱中和反应层;7、抛光切削层。
具体实施例方式
本发明是仿天然石材纹理的边界效果渗花釉,是采用如下原料组分和配比(按重量比例)SnCl2150克、柠檬酸钠20克、HCl30克、乙二醇10克、羧甲基纤维素2克、H2O 100克。
由于锡能够起到使渗花砖坯体增白的效果,但它也与氟锆酸铵有着一样的通性,需要大量地溶解于水溶液中,才能达到增白的效果,而在现有的锡的化合物中,只有氯化亚锡(SnCl2)的溶解度是最大的,但SnCl2却遇水即水解成一种溶解度很小的碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl2]沉淀。它应用如下化学原理
为了解决SnCl2遇水沉淀的难题,本发明采取先用含HCl的水溶液溶解SnCl2,以求用HCl在水中电离的出来的H+来平衡溶液中的酸碱度,抑制碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl2]的生成,从而达到完全将SnCl2固体溶解成透明的SnCl2水溶液;SnCl2水溶液制好后,再依据所要求达到的渗透深度,直接往SnCl2水溶液中加入20%的助渗剂——柠檬酸钠,待其充分溶解后,再将所制得的混合溶液,用溶解有羧甲基纤维素的乙二醇溶液进行增稠,这样就制成了渗花抛光砖用的边界效果白色渗花釉。
由于SnCl2在酸性溶液中的溶解度达到259.8%,所以可以根据需要溶解不同等的量,调整为所需的白度和彩色度。这种用SnCl2做成的边界效果渗花釉能当作成品取代用氟锆酸铵制成的胶体状白色渗花釉直接用于生产,且生产的稳定性和可调性都远好于用氟锆酸铵制成的胶体状白色渗花釉,但它也同样存在着横向扩散渗透的弊端,生产出的产品还是存在着纹理模糊的弊端,达不到天然石材的细腻。本发明在渗花釉渗透入生坯的过程中通过物理化学方法控制得以解决,因为SnCl2在水中能水解成溶解度很小的碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl2]沉淀,而用SnCl2所制成的渗花釉是一种PH≈3的酸性溶液,可通过另一种可溶性的碱性金属化合物,利用碱性金属化合物在水溶液中电离出的OH-,来中和含SnCl2的边界效果渗花釉中的H+,使原来显酸性的SnCl2水溶液的PH≥7,变成中性或弱碱性,这样它就会迅速水解成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl2]沉淀。铬酸盐和重铬酸盐是最适用的碱性金属化合物,当它的加入量≥5时就能达到完全中和SnCl2水溶液H+的需求,且铬酸盐和重铬酸盐也是渗花抛光砖中常用的一种着色金属盐,它更能丰富应用了含SnCl2的边界渗透效果渗花釉的渗花抛光砖的整体装饰面的层次。
如图1所示,生产瓷质渗花抛光砖时,在印花工序,用陶瓷专用印花机通过80目的丝网网版将含SnCl2的边界效果渗花釉印刷到生坯表面上后(如图中3所示),再用后段的印花机通过不同花纹的80目丝网网版,将溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉印刷到生坯表面上(如图中4所示),确保溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉必须完全覆盖、或根据版面要求适当超出印刷有含SnCl2的边界效果渗花釉的釉层表面,这样才能达到产生边界效果的目的。
当印刷好第一层的含SnCl2的白色渗花釉后,再印刷溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉时,在含SnCl2的边界效果渗花釉的最表层,即它们的接触层(如图中5所示)的位置会迅速反应生成一层不溶于水的[Sn(OH)Cl2]隔离层,在稍后喷淋助渗水时,在接触层(如图中5所示)的位置含SnCl2边界效果渗花釉在助渗水的作用下能够顺畅地渗透入渗花砖坯体内部,而溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉将由于[Sn(OH)Cl2]隔离层的存在,将被阻挡在渗花砖生坯的表面无法渗透入生坯体内部。酸碱中和反应层(如图中6所示)是由于含SnCl2的边界效果渗花釉和溶解有铬酸盐或重铬酸盐的普通渗花釉在等量的助渗水的作用下,同时往渗花砖生坯体内渗透,在瓷质渗花抛光砖生坯体内部产生了一边渗透一边反应的特殊物理化学现象,这就使得渗花抛光砖在内部生成了一层垂直坯体表面的反应面。通过窑炉的高温烧成后,Sn2+或其它各种着色离子将所生成的反应面化合成白色或其它各种相应颜色的垂直坯体表面的反应面。从窑炉高温烧成出来的半成品,再经过最后的抛光工序,通过瓷质抛光砖专用的刮平机和抛光机将半成品1mm左右的表面层切削掉(如图中7所示),最终在渗花抛光砖成品的装饰面上出现了细腻的边界效果纹理,在加入了含SnCl2的边界渗花釉和溶解有铬酸盐或重铬酸盐普通的普通渗花釉的交汇处,形成一条只有在天然石材中才有的很细的线条,将两种颜色很自然地分隔开来,也从根本上消除了传统渗花抛光砖纹理模糊的虚浮感。
本发明的含SnCl2的边界效果渗花釉不单只能当作边界效果白色渗花釉使用,它还能作为基础配方,额外加入醋酸钴、硝酸镍等所有可用于瓷质抛光砖着色的可溶性无机金属盐,做成应用在瓷质渗花抛光砖中的所有颜色(彩色)的边界效果渗花釉,彻底改善申请号为03126848.X的渗花釉在整体装饰效果上存在的不足。它的可调性相当的广阔,这也更意味着,它的应用将能使渗花抛光砖产品在装饰效果上更加地接近天然石材。
权利要求
1.一种仿天然石材纹理的边界效果渗花釉,其特征在于,该渗花釉由如下组份构成(按重量比例)SnCl210~259.8克、柠檬酸钠15~25克、HCl10~50克、乙二醇5~15克、羧甲基纤维素1~3克、H2O100克。
2.一种权利要求1所述仿天然石材纹理的边界效果渗花釉的制备方法,其特征在于,其方法步骤为,首先配置SnCl2水溶液,采取先用酸性水溶液溶解SnCl2,抑制[Sn(OH)Cl2]沉淀的生成,从而达到完全将SnCl2固体溶解成透明的SnCl2水溶液;然后依据所要求达到的渗透深度,直接往SnCl2水溶液中加入适量的助渗剂——柠檬酸钠,待其充分溶解后,最后将所制得的混合溶液,用溶解有羧甲基纤维素的乙二醇溶液进行增稠,即可制成渗花抛光砖用的边界效果白色渗花釉。
3.根据权利要求2所述仿天然石材纹理的边界效果渗花釉制备方法,其特征在于,所述渗花釉溶液PH<7。
4.根据权利要求2所述仿天然石材纹理的边界效果渗花釉的制备方法,其特征在于,所述边界效果白色渗花釉中额外添加所有用于瓷质抛光砖着色的无机金属盐,调配成应用在瓷质渗花抛光砖中的有色(彩色)边界效果渗花釉。
全文摘要
本发明公开了一种仿天然石材纹理的边界效果渗花釉,其特征在于它应用如下化学原理SnCl
文档编号C04B41/86GK1927771SQ20061012245
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者刘锋 申请人:刘锋

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