專利名稱：一種陶瓷彩砂及其制備工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩砂及其制備方法，特別涉及一種帶有陶瓷涂層的彩砂及其制備方法。
背景技術(shù)：
彩砂是用天然石砂為基底，經(jīng)著色而成的一種裝飾砂，被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。目前國內(nèi)瀝青玻纖瓦彩砂，主要是石灰石、石英砂，利用樹脂、有機(jī)顏料，染色制造而成，其產(chǎn)品易褪色、掉色，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種玄武巖陶瓷涂層燒結(jié)陶瓷彩砂及其制備方法，該彩砂石質(zhì)牢固，顏色豐富，燒結(jié)溫度低，使用壽命長。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種陶瓷彩砂，主要由骨料、著色劑和粘結(jié)劑組成，著色劑通過粘結(jié)劑均勻地粘附于骨料的表層，所述骨料為細(xì)度12-40目的玄武巖，其化學(xué)成分為AL2O310-18％，SiO240-70％，F(xiàn)eO3，4-13％，CUO+MgO 1-5％。
上述玄武巖骨料為玄武巖石粉碎后獲得，一般玄武巖骨料的細(xì)度選擇為12目至40目，其化學(xué)成分為AL2O310-18％，SiO240-70％，F(xiàn)eO3，4-13％，CUO+MgO 1-5％。
玄武巖(火山巖)是由火山爆發(fā)流溢的巖漿冷凝而成，玄武巖砂潤濕性不僅易于吸附釉漿，有利于著色，而且耐高溫、耐腐蝕，在高溫狀態(tài)下不膨脹，所以以玄武巖為骨料燒結(jié)出的彩砂附著牢固，不易掉色，褪色。
所述著色劑由陶瓷涂層溶劑粉料和無機(jī)顏料組成；所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素(CMC)，彩砂中各組分的原料的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料 7-15份無機(jī)顏料 0.2-1.8份CMC乳液2-6份玄武巖骨料(12-40目)100份本發(fā)明中陶瓷涂層溶劑粉劑由熔塊和助劑組成，熔塊的主要成分為石英、長石、無水硼砂、氧化鋅、鋯英砂、螢石。其重量配比如下石英18-30份鋯英砂5-14份長石19-39份 螢石2-5份無水硼砂24-30份 氧化鋅6-12份主要助劑的有高嶺土和硝酸鉀。其重量配比如下熔塊100份高嶺土3-8份硝酸鉀2-6份陶瓷涂層溶劑粉劑由熔塊、助劑和水混合后，經(jīng)研磨、測量細(xì)度、干燥、壓濾、干燥、打粉后獲得，其重量配比如下石英18-30份 鋯英砂5-14份長石19-39份 螢石2-5份無水硼砂24-30份 高嶺土3-8份氧化鋅6-12份 硝酸鉀2-6份上述陶瓷涂層溶劑粉劑能夠減少著色劑中無機(jī)顏料的用量，并且降低彩砂的燒結(jié)溫度，降低了彩砂的生產(chǎn)成本。
無機(jī)顏料多為氧化物，一般分高溫、中溫、低溫等顏料。在彩砂中使用的多為中溫顏料(燒制溫度為700-900℃)和高溫(燒制溫度為900-1300℃)。由于玄武巖陶瓷涂層，燒結(jié)彩砂的燒結(jié)溫度在700℃-1000℃之間，故很多陶瓷高溫顏料發(fā)色不佳，本發(fā)明針對(duì)中溫顏料的配方進(jìn)行了改進(jìn)，該中溫顏料與陶瓷涂層熔劑混合滿足了玄武巖燒結(jié)彩砂的燒結(jié)工藝，附著牢固，色彩自然。
本發(fā)明選擇陶瓷涂層溶劑粉劑和無機(jī)顏料形成的無機(jī)陶瓷顏料作為著色劑著色有以下優(yōu)點(diǎn)a、化學(xué)穩(wěn)定性好。無機(jī)陶瓷顏料不溶于水和有機(jī)溶劑，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，與多種涂料的配伍性好。
b、顏色序列豐富。陶瓷涂層溶劑粉劑與無機(jī)顏料配合能產(chǎn)生多種系列的顏色，從而豐富了彩砂的顏色。
c、制備成本低。本發(fā)明中無機(jī)顏料的用量只有0.2-1.8份，彩砂成本降低。
d、制備溫度低。氧化物燒結(jié)著色法比陶瓷涂層著色烘烤顯色的溫度高幾百度。
本發(fā)明中彩砂的制備方法是一種陶瓷彩砂的制備工藝方法，其工藝流程如下1、基料的選擇，對(duì)玄武巖進(jìn)行分選后細(xì)粗碎，對(duì)輥制砂，過篩分級(jí)包裝后，經(jīng)過水洗或風(fēng)選去除表面灰塵，其細(xì)度為12-40目，化學(xué)成份為AL2O310-18份，SiO240-70份，F(xiàn)eO34-13份，CUO+MgO 1-5份；2、制備無機(jī)顏料，將一種或多種顏料的原料進(jìn)行混合、研磨、煅燒、清洗、干燥，獲得所需的無機(jī)顏料，煅燒溫度為1100～1200℃；3、制備熔塊按原料按照石英18-30份鋯英砂5-14份長石19-39份螢石2-5份無水硼砂24-30份 氧化鋅6-12份的配比，裝入坩堝內(nèi)，在760～800℃下熔化4小時(shí)以后，倒入冷水中淬冷；4、將制得的熔塊以及其它助劑和水混在一起研磨、測量細(xì)度，獲得細(xì)度250目的陶瓷涂層溶劑，再經(jīng)噴霧干燥或經(jīng)壓濾、烘干、打粉，即得陶瓷涂層溶劑粉料。
5、將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料按照下列重量比例混合陶瓷涂層熔劑粉料7-15份，無機(jī)顏料0.2-1.8份，玄武巖骨料(12-40目)100份，經(jīng)混合機(jī)干攪拌3-15分鐘，然后加入2-6份1∶50的CMC乳液再攪拌3-15分鐘；6、將步驟5中的混合物在低溫下熱風(fēng)干燥，使玄武巖砂分散成粒狀；7、將步驟6中得到的材料放入高溫窯爐中，在氧化氣氛中，燒結(jié)溫度控制在700℃-1000℃之間，燒結(jié)保溫1-6小時(shí)后，強(qiáng)風(fēng)冷卻后再自然冷卻至低于80℃，出窯。
上述工藝中，彩砂用部分無機(jī)顏料原料可以在現(xiàn)有的顏料中選擇紅色高溫顏料；鉻錫紅、錳紅、鉻鋁紅、鋰紅、銅紅。
紅色中溫顏料；鎘紅、硒鎘紅。
藍(lán)色顏料；鐠藍(lán)、海碧藍(lán)、鋯藍(lán)。
綠色顏料；鉻綠、銅綠、維多利亞綠。
黃色顏料；銻黃、鐵黃、鐠黃、鈦黃。
本發(fā)明將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料三種原料同時(shí)混合，進(jìn)行干攪拌，改變了現(xiàn)有技術(shù)中將熔塊和無機(jī)顏料先混合制成色釉粉，先向基底石砂的表面噴灑一層黃蓍膠和CMC的稀溶液，然后再把色釉粉撒入基底石砂進(jìn)行混合的工藝流程。不僅簡化了工藝流程，而且降低了燒結(jié)溫度。
本發(fā)明還針對(duì)中溫顏料的配方和工藝進(jìn)行了改進(jìn)，所獲得的中溫顏料與陶瓷涂層熔劑混合滿足了玄武巖燒結(jié)彩砂的燒結(jié)工藝，附著牢固，色彩自然。例如，上述步驟2中無機(jī)顏料中的天藍(lán)中溫顏料的制備工藝是1、將氧化鈷5-8份，氧化鋅6-10份，氫氧化鋁60-75份，無水硼砂3-5份，長石粉1-5份混合，經(jīng)過水球磨后，達(dá)到細(xì)度320目；2、將步驟1獲得的色漿壓濾、烘干，經(jīng)梭式窯中溫?zé)?，燒成溫?100℃，保溫3小時(shí)，自然冷卻3、上述原料出窯后再經(jīng)過水洗，球磨、壓濾、烘干、粉碎、包裝。
彩砂的制備方法中，玄武巖陶瓷涂層燒結(jié)彩砂溫度在700℃-1000℃之間，在氧化氣氛燒成。燒成設(shè)備為輥道窯、隧道窯、推板窯、梭式窯均可。燃料可以采用煤、天然氣、煤氣、電等。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
實(shí)例1一種有光青松綠玄武巖陶瓷涂燒彩砂，主要由細(xì)度為12目的玄武巖、羧甲基纖維素、陶瓷涂層溶劑粉料和無機(jī)顏料組成；其中各組分的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料7份鉻黃 0.2份CMC乳液(1∶50)2份玄武巖骨料100份其中，玄武巖骨料的化學(xué)成份為AL2O310％，SiO240％，F(xiàn)eO34％，CUO+MgO 1％；陶瓷涂層熔劑粉料的組成和重量配比為石英18份鋯英砂5份長石19份螢石2份無水硼砂24份高嶺土3份氧化鋅6 硝酸鉀2份實(shí)例2一種無光青松綠玄武巖陶瓷涂燒彩砂，主要由細(xì)度為30目的玄武巖、羧甲基纖維素、陶瓷涂層溶劑粉料和無機(jī)顏料組成；其中各組分原料的的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料12份鉻黃 0.5份
CMC乳液(1∶50)3份玄武巖骨料100份其中，玄武巖骨料的化學(xué)成份為AL2O318％，SiO270％，F(xiàn)eO313％，CUO+MgO5％；陶瓷涂層熔劑粉料的組成和重量配比為石英；30份鋯英砂14份長石39份螢石5份無水硼砂30份高嶺土8份氧化鋅12份 硝酸鉀6份實(shí)施例3一種無光天藍(lán)玄武巖陶瓷涂燒彩砂，主要由細(xì)度為40目的玄武巖、羧甲基纖維素、陶瓷涂層溶劑粉料和無機(jī)顏料組成；其中各組分的原料的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料15份無機(jī)顏料1.8份CMC乳液(1∶50)6份玄武巖骨料100份其中，玄武巖骨料的化學(xué)成份為AL2O315％，SiO250％，F(xiàn)eO39％，CUO+MgO3％；陶瓷涂層熔劑粉料的組成和重量配比為；石英25份鋯英砂10份長石26份螢石4份無水硼砂28份高嶺土6份氧化鋅8份 硝酸鉀4份無機(jī)顏料的組成和重量配比為氧化鈷5份，氧化鋅6份，氫氧化鋁60份，無水硼砂3份，長石粉1份實(shí)施例4一種無光天藍(lán)玄武巖陶瓷涂燒彩砂，主要由細(xì)度為35目的玄武巖、羧甲基纖維素、陶瓷涂層溶劑粉料和無機(jī)顏料組成；其中各組分的原料的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料15份無機(jī)顏料1.8份
CMC乳液(1∶50)3份玄武巖骨料(12-40目)100份其中，玄武巖骨料的化學(xué)成份為AL2O317％，SiO264％，F(xiàn)eO34％，CUO+MgO 5％；陶瓷涂層熔劑粉料的組成和重量配比為石英25份鋯英砂10份長石26份螢石4份無水硼砂28份高嶺土6份氧化鋅8份 硝酸鉀4份無機(jī)顏料的組成和重量配比為氧化鈷8份，氧化鋅10份，氫氧化鋁75份，無水硼砂5份，長石粉5份實(shí)施例5一種天藍(lán)彩砂的制備方法，其工藝流程如下1、基料的選擇，對(duì)玄武巖進(jìn)行分選后細(xì)粗碎，對(duì)輥制砂，過篩分級(jí)包裝后經(jīng)過水洗或風(fēng)選去除表面灰塵，其細(xì)度為25目，化學(xué)成份為AL2O3 10％，SiO2 40％，F(xiàn)eO3 4％，CUO+MgO 1％；2、制備無機(jī)顏料，將各種顏料的原料進(jìn)行混合、研磨、煅燒、清洗、干燥，獲得所需的無機(jī)顏料，煅燒溫度為1100～1200℃；3、制備熔塊將原料按照石英18-30份鋯英砂5-14份長石19-39份螢石2-5份無水硼砂24-30份氧化鋅6-12份的配比，裝入坩堝內(nèi)，在760～800℃下熔化4小時(shí)以后，倒入冷水中淬冷；4、將制得的熔塊以及其它助劑和水混在一起研磨、測量細(xì)度，獲得細(xì)度250目的陶瓷涂層溶劑，再經(jīng)噴霧干燥或經(jīng)壓濾、烘干、打粉，即得陶瓷涂層溶劑粉料。
5、將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料按照下列重量比例混合陶瓷涂層熔劑粉料7份，無機(jī)顏料0.2份，玄武巖骨料(12-40目)100份，經(jīng)混合機(jī)干攪拌3-15分鐘，然后加入2份1∶50的CMC乳液再攪拌3-15分鐘；6、將步驟5中的混合物在低溫下熱風(fēng)干燥，使玄武巖砂分散成粒狀；7、將步驟6中得到的材料放入高溫窯爐中，在氧化氣氛中，燒結(jié)溫度控制在700℃-1000℃之間，燒結(jié)保溫1-6個(gè)小時(shí)，強(qiáng)風(fēng)冷卻后再自然冷卻至低于80℃，出窯。
實(shí)施例6本例與實(shí)施5基本相同，所不同的是步驟1中選擇的玄武巖細(xì)度為40目，其化學(xué)成分為AL2O318％，SiO270％，F(xiàn)eO313％，CUO+MgO 5％；上述步驟2中無機(jī)顏料中的天藍(lán)中溫顏料的制備工藝改成1、將氧化鈷8份，氧化鋅10份，氫氧化鋁75份，無水硼砂5份，長石粉5份混合，經(jīng)過水球磨后，達(dá)到細(xì)度320目；2、將步驟1獲得的色漿壓濾、烘干，經(jīng)梭式窯中溫?zé)桑瑹蓽囟?100′C，保溫3小時(shí)，自然冷卻；3、上述原料出窯后再經(jīng)過水洗，球磨、壓濾、烘干、粉碎、包裝。
上述步驟5改為將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料按照下列重量比例混合陶瓷涂層熔劑粉料15份，無機(jī)顏料1.8份，玄武巖骨料(12-40目)100份，經(jīng)混合機(jī)干攪拌3-15分鐘，然后加入6份1∶50的CMC乳液再攪拌3-15分鐘；實(shí)施例7本例與實(shí)施5基本相同，所不同的是步驟1中選擇的玄武巖細(xì)度為28目，化學(xué)成份為AL2O315％，SiO250％，F(xiàn)eO39％，CUO+MgO 3％；上述步驟2中無機(jī)顏料中的天藍(lán)中溫顏料的制備工藝改成1、將氧化鈷8份，氧化鋅10份，氫氧化鋁75份，無水硼砂5份，長石粉5份混合，經(jīng)過水球磨后，達(dá)到細(xì)度320目；2、將步驟1獲得的色漿壓濾、烘干，經(jīng)梭式窯中溫?zé)?，燒成溫?100′C，保溫3小時(shí)，自然冷卻；3、上述原料出窯后再經(jīng)過水洗，球磨、壓濾、烘干、粉碎、包裝。
上述步驟5改為將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料按照下列重量比例混合陶瓷涂層熔劑粉料15份，無機(jī)顏料1.8份，玄武巖骨料(12-40目)100份，經(jīng)混合機(jī)干攪拌3-15分鐘，然后加入6份1∶50的CMC乳液再攪拌3-15分鐘。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷彩砂，主要由骨料、著色劑和粘結(jié)劑組成，著色劑通過粘結(jié)劑均勻地粘附于骨料的表層，其特征是，所述骨料為細(xì)度12-40目的玄武巖，其化學(xué)成分為AL2O310-18％，SiO240-70％，F(xiàn)eO34-13％，CUO+MgO 1-5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷彩砂，其特征是，所述著色劑由陶瓷涂層熔劑粉料和無機(jī)顏料組成，所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素；彩砂中各組分原料的重量比例為陶瓷涂層熔劑粉料7-15份無機(jī)顏料0.2-1.8份CMC乳液 2-6份玄武巖骨料100份
3.根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷彩砂，其特征是，所述陶瓷涂層熔劑粉料的組分主要包括石英、長石、無水硼砂、氧化鋅、鋯英砂、螢石、高嶺土和硝酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的陶瓷彩砂，其特征是，所述無機(jī)顏料的組成和重量配比為氧化鈷8份，氧化鋅10份，氫氧化鋁75份，無水硼砂5份，長石粉5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的陶瓷彩砂，其特征是，所述陶瓷涂層熔劑粉料的組分和重量配比為石英；18-30份 鋯英砂5-14份長石19-39份 螢石2-5份無水硼砂24-30份 高嶺土3-8份氧化鋅6-12份 硝酸鉀2-6份
6.一種權(quán)利要求1所述的陶瓷彩砂的制備工藝方法，包括骨料的選擇、著色劑的制備、骨料的著色和高溫?zé)Y(jié)，其特征是所述骨料的選擇的工藝是，對(duì)玄武巖進(jìn)行分選后細(xì)粗碎，對(duì)輥制砂，過篩分級(jí)包裝后，經(jīng)過水洗或風(fēng)選去除表面灰塵，其細(xì)度為12-40目，化學(xué)成份為AL2O310-18份，SiO240-70份，F(xiàn)eO34-13份，CUO+MgO 1-5份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的陶瓷彩砂的制備工藝方法，其特征是，著色劑的制備的工藝方法是1)制備無機(jī)顏料，將一種或多種顏料的原料進(jìn)行混合、研磨、煅燒、清洗、干燥，獲得所需的無機(jī)顏料，煅燒溫度為1100～1200℃；2)制備熔塊；將原料按照石英；18-30份 鋯英砂5-14份長石；19-39份 螢石2-5份無水硼砂；24-30份氧化鋅6-12份的配比，裝入坩堝內(nèi)，在760～800℃下熔化4小時(shí)以后，倒入冷水中淬冷；3)將制得的熔塊以及其它助劑和水混在一起研磨、測量細(xì)度，獲得細(xì)度250目的陶瓷涂層溶劑，再經(jīng)噴霧干燥或經(jīng)壓濾、烘干、打粉，即得陶瓷涂層溶劑粉料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的陶瓷彩砂的制備工藝方法，其特征是，骨料的著色和燒結(jié)的工藝方法是1)將玄武巖骨料、陶瓷涂層溶劑粉料與無機(jī)顏料按照下列重量比例混合陶瓷涂層熔劑粉料7-15份，無機(jī)顏料0.2-1.8份，玄武巖骨料(12-40目)100份，經(jīng)混合機(jī)干攪拌3-15分鐘，然后加入2-6份1∶50的CMC乳液再攪拌3-15分鐘。2)將上述產(chǎn)物在低溫下熱風(fēng)干燥，使玄武巖砂分散成粒狀；3)將步驟1中得到的材料放入高溫窯爐中，在氧化氣氛中，燒結(jié)溫度控制在700℃-1000℃之間，燒結(jié)保溫1-6小時(shí)后，強(qiáng)風(fēng)冷卻后再自然冷卻至低于80℃，出窯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的陶瓷彩砂的制備工藝方法，其特征是，上述步驟1)中的無機(jī)顏料的制備工藝是1)將氧化鈷5-8份，氧化鋅6-10份，氫氧化鋁60-75份，無水硼砂3-5份，長石粉1-5份混合，經(jīng)過水球磨后，達(dá)到細(xì)度320目；2)將步驟1獲得的色漿壓濾、烘干，經(jīng)梭式窯中溫?zé)?，燒成溫?100′C，保溫3小時(shí)，自然冷卻；3)上述原料出窯后再經(jīng)過球磨、壓濾、烘干、粉碎、包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有陶瓷涂層的彩砂及其制備方法，目的是提供一種玄武巖陶瓷涂層燒結(jié)陶瓷彩砂及其制備方法，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種陶瓷彩砂，主要由骨料、著色劑和粘結(jié)劑組成，著色劑通過粘結(jié)劑均勻地粘附于骨料的表層，其特征是，所述骨料為細(xì)度12－40目的玄武巖，其化學(xué)成分為Al
文檔編號(hào)C04B35/622GK1807358SQ20061003798
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者陳云 申請(qǐng)人:陳云