[发明专利]一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种具有高强度的建筑陶瓷干压粉体成形坯体及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济建设的快速发展，建筑行业得到了迅猛发展，从而也促进了建筑陶瓷技术的不断进步和发展，随之而来各种新型的建筑瓷砖应运而生。其中，大规格超薄瓷砖(如3.5～5mm×1000mm×2000mm)作为近年来研制的新型产品，与传统的墙地砖及微晶玻璃相比具有以下优势：

(1)大规格超薄瓷砖其重量只有普通墙地砖的1/4，在建筑装饰中可显著减轻载荷重量。

(2)使用的原料可以减少2/3以上，因此可以减少对矿藏的开采，不仅降低了生产成本，而且有利于保护自然资源。

(3)大规格超薄瓷砖其传热快而均匀，与传统墙地砖相比烧成温度低、烧成周期短，因此可以节约能源和减少有害气体的排放。

(4)与微晶玻璃相比，大规格超薄瓷砖不仅价格较低，而且在功能上具有优势。由于大规格超薄瓷砖其厚度只有3.5～5mm，因而表现出较好的弹性，可以装饰于具有一定弧度要求的场所。

因此，大规格超薄瓷砖的研究开发具有广阔的应用前景。

而对于这类瓷砖的生产，由于其规格大且超薄，因此对生坯的强度提出了很高的要求，然而，仅仅依靠基础配方的调整很难满足这一要求。目前，经研究表明，通过在坯体中加入高分子增强添加剂能够有效提高坯体的强度，其作用机理是：使用高分子材料包裹陶瓷颗粒表面，使得陶瓷颗粒之间可借助有机高分子而产生氢键作用，以解决未使用添加剂时陶瓷颗粒之间仅依靠范德华力和毛细管力结合而使坯体强度较低的问题，从而有效提高了坯体的起模强度(坯体刚脱离模具后所具有的强度)和干燥强度(坯体经过一定干燥制度处理后的强度)。现有技术高分子增强添加剂的使用，坯体起模强度和干燥强度通常分别可以达到1.7～2.0MPa和6～8MPa。然而，对于大规格超薄瓷砖，其坯体的起模强度和干燥强度通常分别需要在2.8MPa和12.0MPa以上，显然，现有技术添加剂的使用仍然难以满足大规格超薄瓷砖的工艺要求，生产过程中通常表现为生坯在生产线上或窑炉中容易破损，从而降低了产品的合格率，大大增加了生产成本。

使用高分子添加剂，其种类及分子量的大小对产品强度有着直接的影响。例如，分子量过大会导致分子链过长、弹性大，在粉体干压成形时坯料颗粒之间阻力大，使得坯体致密度下降，从而导致强度降低；分子量过小则不能起到有效包裹坯体颗粒的作用，同样导致坯体强度的降低。因此，针对大规格超薄瓷砖，如何有效提高坯体强度以很好地满足其生产工艺要求，仍然是摆在我们面前急需解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用复合添加剂的建筑陶瓷干压粉体成形坯体，以提高坯体强度，为大规格超薄瓷砖的成形技术提供前提保障。本发明的另一目的在于提供上述高强度坯体的制备方法，以获得质量符合要求的高强度坯体，同时提高产品的合格率，降低生产成本。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体，由基础坯料和复合添加剂组成；所述复合添加剂为羟甲基丙基纤维素和两性淀粉的组合，其用量为基础坯料的0.4～1.2％，按重量比羟甲基丙基纤维素∶两性淀粉＝1～4∶1～4。本发明高强度坯体采用羟甲基丙基纤维素和两性淀粉组成的复合添加剂，利用两者高分子特性提高生坯强度的同时，结合两性淀粉具有阳离子和阴离子基团的特性，与水分子之间结合而产生氢键，使得两性淀粉具有较大的粘结力，从而更进一步提高坯体强度。优选地，所述羟甲基丙基纤维素的分子量为9.0×10⁵～1.2×10⁶；两性淀粉的粘度为300～600mpa.s。

本发明高强度坯体可采取如下进一步措施：所述基础坯料按重量百分比其组成为：粘土30～35％、钾长石10～20％、石英5～10％、低温瓷石40～45％、膨润土1～3％。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述基础坯料加入快速球磨机中球磨15～20min；

(2)然后将所述复合添加剂加入快速球磨机中与基础坯料一起混合球磨3～5min；

(3)料浆经过喷雾造粒，然后粉料干压成形而获得生坯；

(4)生坯脱模后在100～120℃下干燥60～100min即得产品。