适应越南陶瓷砖市场的水晶地砖的研制*

程贤春

(佛山市大宇新型材料有限公司　广东 佛山　528000)

适应越南陶瓷砖市场的水晶地砖的研制*

程贤春

(佛山市大宇新型材料有限公司广东 佛山528000)

摘要为了适应越南陶瓷砖市场的需求，研制出高温水晶熔块，并利用该熔块生产出高档优质的水晶地砖。

近年来，随着陶瓷行业生产装备与技术的进步，我国已逐步由陶瓷大国迈向陶瓷强国，并正在改变国际陶瓷市场一直以欧洲为主导的市场格局。尤其是在亚非等地的许多发展中国家，我国陶瓷及其原辅材料企业占据的市场份额在不断扩大。越南陶瓷砖市场是我国新进入的陶瓷市场，其陶瓷企业生产的水晶地砖均进口西班牙高光超平水晶熔块，全部使用熔块，烧成温度为1 180 ℃左右，烧成周期为60 min。而我国同类产品，全部使用熔块的烧成温度只有1 150 ℃。与高档、高光、高温、超平水晶熔块有一定差距。缩小与西班牙熔块的差距，将成为走出国门的重要课题。本研究以我国优质釉用原料,研制高温高光水晶熔块,并使用越南当地陶瓷原料制备坯体,适当调整热膨胀系数(COE),生产出适应越南陶瓷砖市场的高档水晶砖。

1原料

1.1　熔块及釉用原料

1)钾长石。产于广西桂林，外观呈肉红色，其主要矿物组成为正长石、微斜长石。

2)白云石。产于广西平南，外观呈白色，其主要矿物组成为CaCO3和MgCO3的复合盐。

3)方解石。产于广西平南，外观呈无色透明，解理良好，其主要矿物组成为冰洲石。

4)高岭土。产于广东湛江，外观呈白色粉状，其主要矿物组成为高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)、绢云母(K2O·3Al2O3·62SiO2·H2O)和少量石英。

表1　熔块及釉用原料的化学组成(质量%)Tab.1　The chemical composition of frit and raw material glaze (mass%)

续表1

5)石英。产于广东河源，外观呈白色颗粒状，SiO2含量>98.8%。

6)氧化锌(ZnO)。产于广西，工业级，纯度为99%。

7)硼砂。产于云南，工业级，10H2O硼砂。

8)碳酸钡(BaCO3)。产于河北，工业级，纯度为98%。

熔块及釉用原料的化学组成见表1。

1.2　坯用原料

1)钾长石。产于越南莱州,外观呈肉红色，其主要矿物组成为正长石，微斜长石。

2)钠长石。产于越南江河,外观呈灰白色，其主要矿物组成为斜长石，微斜长石。

3)硅砂。产于越南红河,外观呈颗粒状，其主要矿物组成为SiO2和少量杂质。

4)球土。产于越南谅山,外观呈块状，其主要矿物组成为高岭石、伊利石和少量石英。

5)瓷土。产于越南老街,外观呈色略泛白红，其主要矿物组成为高岭石、绢云母和少量铁质矿物。

6)泥土。产于越南永福,外观呈灰色块状，吸附水为25%左右，其主要矿物组成为高岭石和石英。

越南坯用原料的化学组成见表2。

表2　越南坯用原料的化学组成(质量%)Tab.2　The chemical composition of Vietnam raw material billet (mass%)

2实验

2.1　釉料实验

本研究开发的全熔块釉(熔块含量为90%～95%，粘土为10%～5%)，要求熔块釉的烧成温度在1 180 ℃左右，熔块配合料熔融温度为1 500~1 600 ℃。根据以上条件设计熔块的化学组成(质量%)为：

SiO269～70，Al2O35.0～5.5，Fe2O3<0.2，CaO 13.0～13.5，MgO 1.5～2.0，B2O31左右，K2O 2.0左右，Na2O 0.5左右，ZnO 1.5～2.0,BaO 5.0左右。

选择钾长石、白云石、方解石、高岭土、石英、氧化锌、硼砂、碳酸钡组成配合料。在上述化学组成范围内，组合3个基料，按釉料三元组成图(见图1)调配成15个试方进行熔块试烧实验。

图1　釉料三元组成图

测试结果较为理想的熔块配合料配方见表3，熔块的化学组成见表4。水晶地砖底釉采用不渗水底釉，面釉采用90%熔块，10%高岭土和其配比见表5。

表3　DF-1818熔块配合料的化学组成(质量%)Tab.3　The batch of frit (mass%)

表4　DF-1818熔块的化学组成(质量%)Tab.4　The chemical composition of frit (mass%)

表5　水晶底釉、面釉配方(质量%)Tab.5　The figure of the bottom and surface of crystal glaze (mass%)

不渗水底釉由生料成釉与钛白熔块组成，生料成釉由钾长石、烧高岭、烧滑石、石英、球土组成，其主要用来调节底釉火度、浮悬性、粘性和COE。钛白熔块来自山东，含有3%～5%的TiO2，可起到增白与防水作用，致使地砖不透水、不吸污。

2.2　坯料实验

本研究中坯料烧成温度要求在1 180 ℃左右，线收缩率为5%～6%，吸水率为2%～3%。我们对越南坯用原料进行了化学分析、球磨、压条、烘干、煅烧，对其解胶性、粘性、干燥强度、线收缩率、烧失、吸水率等进行测定。

依据原料的工艺性能和产品的质量要求，设计坯料的化学组成(质量%)为：SiO268～70，Al2O318～20，Fe2O31.5～2.0,CaO(MgO)1左右，K2O(Na2O)4.0～5.0，TiO2<0.5。

在上述范围内，对坯料配方进行试验。综合比较试验结果得出，015#坯料配方较为合适，其配料配比见表6，化学组成见表7。

015#配方坯式如下：

表6　015#越南坯料配比(质量%)Tab.6　The ratio of Vietnam billet (mass%)

表7　015#越南坯料的化学组成(质量%)Tab.7　The chemical composition of Vietnam billet(mass%)

3水晶地砖的制备

3.1　泥浆制备

料∶球∶水=1.00∶2.00∶(0.50～0.55);泥浆细度为2%～3%(250目筛余);泥浆含水率为35%～36%。

3.2　釉料制备

料∶球∶水=1.00∶2.00∶(0.36～0.38);釉浆细度为0.1%～0.5%(325目筛余);釉浆含水率为27%～28%。

3.3　坯粉制备

泥浆喷雾干燥，粉料水分含量在6.5%左右，同时颗粒级配良好。

3.4　成形与干燥

粉料陈腐24 h后，采用PH3580压砖机压制成形，砖的尺寸为600 mm×600 mm，一次2片。干燥后入窑，水分含量小于0.5%。

3.5　施釉

底釉密度：1.80～1.82 g/cm3；流速：40～45 s/100ml；600 mm×600 mm砖底釉施釉量：240 g。面釉密度：1.80～1.82 g/cm3；流速：40～45 s/100ml；600 mm×600 mm砖面釉施釉量：300 g。

3.6　烧成

水晶地砖高温(1 180～1 185 ℃)一次烧成曲线见图2，烧成周期为60 min。

图2　水晶地砖烧成曲线(1 180～1 185 ℃)Fig.2　Crystal tile firing curve

4水晶地砖性能测试结果

对水晶地砖进行平行测试，其性能测试结果如表8所示。

表8　水晶地砖性能测试结果Tab.8　The performance test results of crystal tile

5结论

1)选用我国优质釉用原料，合理调整配合料，适当提高熔块熔制温度，延长澄清均化时间，可研制出在高温(1 180 ℃)下使用的水晶地砖熔块。

2)使用此熔块，适当调整坯料配方，调节COE，使我国釉料与越南坯料良好结合，生产出高档水晶地砖。

3)利用我国色釉料，既可降低越南陶瓷企业生产成本，也可提高我国陶瓷产品在国际市场上的份额。

参考文献

1程贤春.用黄石泡砂石生产一次快烧瓷质砖[J].全国性科技核心期刊——陶瓷，1997(3):19~23

2程贤春.红坯体高档墙地砖的研制及其色釉料装饰[C].中国硅酸盐学会陶瓷分会论文集，2003

3程贤春,石萍.透闪石瓷质外墙砖研制及反应机理探讨[J].新型建筑材料，1998(6)：33~34

4肖文胜,程贤春,等.用鄂东原料研制仿石砖[J].中国陶瓷，2001(3)：32~34

5程贤春.低温快烧玻化砖[J].新型建筑材料，1995(12)：39~42

6程贤春,石萍.利用铜矿渣生产瓷质外墙砖的研究[J].新型建筑材料，1997(10)：22~23

关键词水晶熔块水晶地砖生产技术工艺参数

The Development of High-grade Crystal Tile to Adapt to the Vietnam Market

Cheng Xianchun (Dayu Glaze Co.,Ltd.,Guangdong,Foshan,528000)

Abstract:To develop high temperature crystal frit and produce high-grade crystal tile in order to adapt to meet the Vietnam market demand.

Key words:Crystal frit; Crystal tile; Production technology; Process parameters

作者简介：*程贤春,(1955-),本科，高级工程师；主要从事陶瓷材料生产、研发、技术服务和教学工作。

中图分类号：TQ174.75+8

文献标识码：A

文章编号：1002-2872(2015)05-0017-04