一种无锆微晶乳白熔块、无锆高白底釉及其制备方法

摘要

一种无锆微晶乳白熔块、无锆高白底釉及其制备方法，无锆微晶乳白熔块，按质量百分比，包括以下原料：18～25%的镁铝尖晶石、30～38%的石英、8～15%的钾长石、12～18%的方解石、1～5%的烧滑石、1～5%的牛骨灰、8～14%的煅烧氧化锌和0.5～2%的钛白粉；无锆高白底釉包括：成釉组分、印油和溶剂；成釉组分，包括以下原料：煅烧高岭土、煅烧氧化铝、石英、碳酸钡和上述的无锆微晶乳白熔块；无锆高白底釉的制备方法，通过步骤1‑3制备得无锆高白底釉；本无锆微晶乳白熔块没有添加硅酸锆等锆元素，但与生料搭配使用时，底釉烧结后白度可达到70°，能达到硅酸锆的白度，避免了底釉中硅酸锆带来的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及底釉技术领域，尤其涉及一种无锆微晶乳白熔块、无锆高白底釉及其制备方法。

背景技术

现有技术中的底釉，为提高底釉烧成后的白度以获得更优的装饰效果，配方中一般添加硅酸锆；普通抛釉砖底釉部分硅酸锆的添加量一般在15-20%之间；然而，尽管硅酸锆能提高底釉烧成后的白度，但含锆釉面砖放射性问题会影响人类健康，长期使用时对人体不好；同时，现有技术的硅酸锆对釉面的白度提升空间小，如需达到特定的白度，则需要加入更多的硅酸锆，因此需要更换底釉的配方。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无锆微晶乳白熔块，其通过镁铝尖晶石、石英、钾长石、方解石、烧滑石、牛骨灰和煅烧氧化锌组合制备而成，并没有添加硅酸锆。

本发明还提出一种无锆高白底釉，其结合煅烧高岭土、煅烧氧化铝、石英、碳酸钡及上述的无锆微晶乳白熔块组合成的成釉组分，与印油和溶剂混合。

本发明还提出一种无锆高白底釉的制备方法，其通过步骤1-步骤3，在制备过程中制备无锆微晶乳白熔块。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种无锆微晶乳白熔块，按质量百分比，包括以下原料：18～25%的镁铝尖晶石、30～38%的石英、8～15%的钾长石、12～18%的方解石、1～5%的烧滑石、1～5%的牛骨灰、8～14%的煅烧氧化锌和0.5～2%的钛白粉。

优选地，按质量百分比，还包括以下原料： 1～5%的硝酸钾。

优选地，所述无锆微晶乳白熔块的烧成温度曲线为：

0～300℃，90 min；300～1100℃，90 min；1100～1540℃，60 min；1540～1540℃，30 min。

一种无锆高白底釉，包括：成釉组分、印油和溶剂；

所述成釉组分，按质量百分比，包括以下原料：15～25%的煅烧高岭土、12～18%的煅烧氧化铝、25～35%的石英、1～3%的碳酸钡、25～35%的无锆微晶乳白熔块；

所述无锆微晶乳白熔块为上述的无锆微晶乳白熔块。

优选地，所述印油的添加量为所述成釉组分总质量的40～60%；所述溶剂的添加量为所述成釉组分总质量的40～60%。

更优地，还包括以下原料：羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠；所述羧甲基纤维素钠的添加量为所述成釉组分总质量的0～0.1%；

所述三聚磷酸钠的添加量为所述成釉组分总质量的0～0.2%。

更优地，所述溶剂为水。

一种无锆高白底釉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用；无锆微晶乳白熔块为上述的无锆微晶乳白熔块；

步骤2，按质量百分比，取煅烧高岭土、煅烧氧化铝、石英、碳酸钡、无锆微晶乳白熔块作为成釉组分；外加羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠及溶剂后，研磨；

步骤3，将步骤2制得的混合釉过325目筛余0.8～1.2%，加入印油后球磨，过100目筛，即制得无锆高白底釉。

更优地，所述步骤2中，按质量百分比，取15～25%的煅烧高岭土、12～18%的煅烧氧化铝、25～35%的石英、1～3%的碳酸钡、25～35%的无锆微晶乳白熔块作为成釉组分。

更优地，所述步骤2中，外加成釉组分总质量0～0.1%的羧甲基纤维素钠、0～0.2%的三聚磷酸钠和40～60%的水，研磨；

所述步骤3中，过325目筛余0.8～1.2%，加入成釉组分总质量40～60%的印油后球磨，过100目筛。

本发明的有益效果：

本无锆微晶乳白熔块，通过镁铝尖晶石、石英、钾长石、方解石、烧滑石、牛骨灰和煅烧氧化锌组合制备而成，其并没有添加硅酸锆等锆元素，但与生料搭配使用时，底釉烧结后白度可达到70°，降低了使用成本，又能解决现有技术中熔块中添加硅酸锆带来的成本问题、平整度问题和健康问题。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种无锆微晶乳白熔块，按质量百分比，包括以下原料：18～25%的镁铝尖晶石、30～38%的石英、8～15%的钾长石、12～18%的方解石、1～5%的烧滑石、1～5%的牛骨灰、8～14%的煅烧氧化锌和0.5～2%的钛白粉。

本无锆微晶乳白熔块，通过镁铝尖晶石、石英、钾长石、方解石、烧滑石、牛骨灰和煅烧氧化锌组合制备而成，其并没有添加硅酸锆等锆元素，但与生料搭配使用时，底釉烧结后白度可达到70°，降低了使用成本，又能解决现有技术中熔块中添加硅酸锆带来的成本问题、平整度问题和健康问题。

本方案中的无锆微晶乳白熔块，镁铝尖晶石为一种高硬度、高熔点的材料，其能提高釉料的白度，但在本配方中添加量不能过高，过高会造成熔块粘度太大，不利于微晶的析出，白度降低；同时添加量亦不能过低，含量过低会导致增白效果不足，白度低。烧滑石在本配方中范围为1～5%之间提升熔块白度；牛骨灰能用于降低熔块高温粘度，具有乳浊增白效果。煅烧氧化锌能形成微晶结构，促进了增白的效果；钛白粉在本配方中的添加量不能过多或过低，过低会造成白度促进不理想，过高会带入颜色，影响白度。

优选地，按质量百分比，还包括以下原料： 1～5%的硝酸钾。

硝酸钾在本配方作为助熔剂，其添加量不能过高，过高会造成熔块玻璃体多，进而导致白度下降。

优选地，所述无锆微晶乳白熔块的烧成温度曲线为：

0～300℃，90 min；此温度段为熔块炉预热阶段，排除物料自由水，同时保护坩埚急冷急热带来的损耗问题；

300～1100℃，90 min；温度段能排除结晶水及钾、钠、钙等助溶剂溶解；

1100～1540℃，60 min；无锆微晶乳白熔块的反应温度较高，但由于配方体系中氧化锌作为一种强活性助溶剂，氧化锌能在1540℃下能促进镁铝锌尖晶石合成；

1540～1540℃，30 min；保温30分钟的目的在于保证熔块料熔融充分，晶相均匀性好。

一种无锆高白底釉，包括：成釉组分、印油和溶剂；

所述成釉组分，按质量百分比，包括以下原料：15～25%的煅烧高岭土、12～18%的煅烧氧化铝、25～35%的石英、1～3%的碳酸钡、25～35%的无锆微晶乳白熔块；

所述无锆微晶乳白熔块为上述任意实施例的无锆微晶乳白熔块。

煅烧高岭土、煅烧氧化铝、石英、碳酸钡及上述的无锆微晶乳白熔块组合成的成釉组分，与印油和溶剂混合时，配方体系内未引入硅酸锆，但无锆微晶乳白熔块能发挥最佳的白度性能；在现有的烧成体系下，超白熔块析晶的环境比较固定，通过生料配方中硅、铝及助溶剂的不同比例，无锆微晶乳白熔块能够析出散色能力最佳的晶体，白度最好，解决了现有技术中熔块中添加硅酸锆带来的成本问题、平整度问题和健康问题。

优选地，所述印油的添加量为所述成釉组分总质量的40～60%；所述溶剂的添加量为所述成釉组分总质量的40～60%。

优选地，还包括以下原料：羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠；所述羧甲基纤维素钠的添加量为所述成釉组分总质量的0～0.1%；

所述三聚磷酸钠的添加量为所述成釉组分总质量的0～0.2%。

羧甲基纤维素钠属于聚合电解质类，在釉浆中主要是作为粘结剂，同时起悬浮作用，其在低用量条件下，有效调节釉浆流变性。三聚磷酸钠能防止釉浆沉淀，促进釉料的排气和除泡，改变釉料的流变学性能提高釉层质量；不仅坯釉结合力强，釉层强度高，而且消除气孔、针孔、凸坑等缺陷。

更优地，所述溶剂为水。

一种无锆高白底釉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用；无锆微晶乳白熔块为上述任意实施例的无锆微晶乳白熔块；

步骤2，按质量百分比，取煅烧高岭土、煅烧氧化铝、石英、碳酸钡、无锆微晶乳白熔块作为成釉组分；外加羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠及溶剂后，研磨；

步骤3，将步骤2制得的混合釉过325目筛余0.8～1.2%，加入印油后球磨，过100目筛，即制得无锆高白底釉。

优选地，所述步骤2中，按质量百分比，取15～25%的煅烧高岭土、12～18%的煅烧氧化铝、25～35%的石英、1～3%的碳酸钡、25～35%的无锆微晶乳白熔块作为成釉组分；

优选地，所述步骤2中，外加成釉组分总质量0～0.1%的羧甲基纤维素钠、0～0.2%的三聚磷酸钠和40～60%的水，研磨；

所述步骤3中，过325目筛余0.8～1.2%，加入成釉组分总质量40～60%的印油后球磨，过100目筛。

性能测试：

熔块的白度测试：按《GB T 22427.6-2008淀粉白度测定》测定熔块的白度。

陶瓷的白度测试：按《QB T 1503-2011 日用陶瓷白度测定方法》测定底釉的白度。

实施例A：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

步骤1-1，按质量百分比称取熔块配方所述原料，如表1，搅拌均匀后，倒入熔块炉中；

步骤1-2，设置好熔块炉温度曲线参数：0～300℃，90 min；300～1100℃，90 min；1100～1540℃，60 min；1540～1540℃，30 min；

步骤1-3，加热熔块炉；

步骤1-4，将无锆微晶乳白熔块从熔块炉放料到冷水槽中，自然冷却，捞出熔块料烘干备用；

使用白度仪测试无锆微晶乳白熔块的白度，结果如表2所示；

说明：

1、由对比例A1、对比例A3与实施例A对比可知，对比例A1没有添加镁铝尖晶石，对比例A1的水会经熔块加热时脱离；而本方案中，配方内添加镁铝尖晶石能，能提高熔块的白度，其不能与配方的氧化锌反应生成镁铝锌尖晶石，因此对比例A1的白度只有47度，实施例A的白度为80度；而对比例A3没有添加煅烧氧化锌，氧化锌具有助熔效果，能在高温环境下与镁铝尖晶形成微晶，进而提高白度；而对比例A3并没添加氧化锌，仅含镁铝尖晶石的情况下，形成的微晶结构不足，白度下降，白度只有54度；而实施例A同时使用了镁铝尖晶石和氧化锌，白度可达最佳的80度，说明了将镁铝尖晶石和氧化锌同时使用下，能提高熔块的白度。

2、由对比例A2、对比例A4与实施例A对比可知，牛骨灰能引入磷酸钙，以增加熔块料的乳浊度；并且，配方还引入了钛白粉，钛白粉在一定的含量范围内，可有效地提高熔块的白度；正如对比例A2，其没有添加牛骨灰，白度只有62度；对比例A4，其没有添加钛白粉，白度只有68度；实施例A的熔块同时添加了牛骨灰和钛白粉，白度可达80度，且熔块中的钛白粉含量只有2%的钛白粉下，但熔块的白度可提升12度，说明了基于镁铝尖晶石的基础下，牛骨灰与钛白粉搭配使用可提高熔块的白度。

实施例B：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

步骤1-1，按质量百分比称取熔块配方所述原料，如表3，搅拌均匀后，倒入熔块炉中；

步骤1-2，设置好熔块炉温度曲线参数：0～300℃，90 min；300～1100℃，90 min；1100～1540℃，60 min；1540～1540℃，30 min；

步骤1-3，加热熔块炉；

步骤1-4，将无锆微晶乳白熔块从熔块炉放料到冷水槽中，自然冷却，捞出熔块料烘干备用；

说明：

由实施例B1-B5可知，镁铝尖晶石的含量从实施例B1的16%提高至实施例B2的18%，熔块的白度从65度提升至73度，白度提升幅度大，且为本方案可以接受的白度范围；而随着镁铝尖晶石的含量提高，实施例B2-B4之间有最佳的实施例B3，实施例B3的白度可达80度；当含量达实施例B3的21%后，继续增加镁铝尖晶石时，白度下降，从实施例B3的80度下降至实施例B4的78度；当镁铝尖晶石的含量高达27%后，因熔块粘度太大，不利于微晶的析出，白度亦从实施例B4的78度下降至实施例B5的69度。

说明了，本方案的镁铝尖晶石可优选在18～25%下，熔块的白度有最佳的范围。

实施例C：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

步骤1-1，按质量百分比称取熔块配方所述原料，如表4，搅拌均匀后，倒入熔块炉中；

步骤1-2，设置好熔块炉温度曲线参数：0～300℃，90 min；300～1100℃，90 min；1100～1540℃，60 min；1540～1540℃，30 min；

步骤1-3，加热熔块炉；

步骤1-4，将无锆微晶乳白熔块从熔块炉放料到冷水槽中，自然冷却，捞出熔块料烘干备用；

说明：

由实施例C1-C6可知，实施例C2与实施例C1对比可知，实施例C2比实施例C1多0.5%的牛骨灰，白度从63度提升至72度，白度可到达较优的范围内；随着牛骨灰的含量提高，实施例C2-C4有较优的白度范围，且实施例C3有最高的白度80度；当牛骨灰的含量到达5%后，继续增加牛骨灰的含量至实施例C5的7%时，白度提升不大，与实施例C4仅相差1度；且当牛骨灰的含量到达9%，由于牛骨灰在配方的增白效果有限，并且超出配方的最佳范围，对白度起到反作用，熔块的白度反而从76度下降至68度；说明了，本方案的牛骨灰不能添加过多或过小，1～5%的范围为牛骨灰的最佳含量范围。

实施例D：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

步骤1-1，按质量百分比称取熔块配方所述原料，如表5，搅拌均匀后，倒入熔块炉中；

步骤1-2，设置好熔块炉温度曲线参数：0～300℃，90 min；300～1100℃，90 min；1100～1540℃，60 min；1540～1540℃，30 min；

步骤1-3，加热熔块炉；

步骤1-4，将无锆微晶乳白熔块从熔块炉放料到冷水槽中，自然冷却，捞出熔块料烘干备用；

说明：

由实施例D1-D5可知，随着煅烧氧化锌的含量增加，实施例D2-D5之间有较优的白度，且实施例D3和实施例D4都有最佳白度，为80度；实施例D5虽然为较优的白度，但煅烧氧化锌的含量增加后反而白度下降幅度大，基于成本和性能的考虑，本方案中煅烧氧化锌的优选含量范围为8～14%。

实施例E：

无锆高白底釉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

其中，选用实施例A作为实施例E的无锆微晶乳白熔块；

选用现有的熔块作为对比例E的熔块，其中对比例E，按质量份数，由下列组分组成：18份的石英、24份的长石、12份的锆英砂、8份的方解石钟、4份的滑石钟、9份的长沙土、13份的硼砂、4份的硼酸、2份的硝酸钾、3份的氟硅酸钠和3份的氧化锌；

步骤2，按质量百分比，取23%的煅烧高岭土、17%的煅烧氧化铝、28%的石英、2%的碳酸钡、30%的步骤1的熔块作为成釉组分；外加成釉组分总质量0.1%的羧甲基纤维素钠、0.2%的三聚磷酸钠和50%的水，研磨；

步骤3，将步骤2制得的混合釉过325目筛余1.0%，加入成釉组分总质量50%的印油后球磨，过100目筛，即制得无锆高白底釉实施例E和有锆底釉对比例E。

将实施例E和对比例E制得的底釉，经调节釉浆粘度后，在无锆底釉上80目丝网（全通网）印刷2次，喷墨，淋釉、烧成。对烧成后的底釉进行白度测试，结果如表6。

说明：

实施例E使用实施例A的无锆微晶乳白熔块，而对比例E使用带硅酸锆的熔块；基于同一工艺制备的底釉，对比例E底釉的白度为68度，而实施例E底釉的白度可达70度；本实施例E的白度比对比例E的白度高2度，但本实施例E中并没有加入硅酸锆等锆元素，仅在镁铝尖晶石的基础上，搭配煅烧氧化锌，以及牛骨灰与钛白粉的组合，有效地提高底釉的白度，解决现有技术中熔块中添加硅酸锆带来的成本问题、平整度问题和健康问题。

实施例F：

无锆高白底釉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按无锆微晶乳白熔块的配方熔制成熔块料备用，具体如下；

其中，无锆微晶乳白熔块，按质量百分比，包括以下原料：21%的镁铝尖晶石、33%的石英、10%的钾长石、15%的方解石、3%的烧滑石、3%的牛骨灰、11%的煅烧氧化锌、1%的钛白粉和3%硝酸钾；

步骤2，按质量百分比，取25%的石英、6%的高岭土、3%的氧化铝、15%的钾长石、11%的钠长石、7%的方解石、10%的硅灰石、3%的白云石、4%的烧滑石和16%的步骤1制备的熔块作为成釉组分；外加成釉组分总质量0.1%的羧甲基纤维素钠、0.2%的三聚磷酸钠和50%的水，研磨；

步骤3，将步骤2制得的混合釉过325目筛余1.0%，加入成釉组分总质量50%的印油后球磨，过100目筛，即得。

将实施例F制得的底釉，经调节釉浆粘度后，在无锆底釉上80目丝网（全通网）印刷2次，喷墨，淋釉、烧成。对烧成后的底釉进行白度测试，并与实施例E对比，结果如表7。

说明：

实施例F采用的是公知的底釉配方，但底釉内添加了无锆微晶乳白熔块，实施例F与实施例E的白度相差不大，实施例F的白度亦可达65度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。