[发明专利]一种生产表面自清洁瓷砖的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑物材料领域，涉及一种特殊瓷砖的制备方法及相应的装置，特别涉及一种生产表面自清洁瓷砖的方法及装置。

背景技术

瓷砖是一种常见的建筑物装饰材料，广泛用于室内及室外装饰，当前常用的瓷砖普遍存在易被污物粘附，需要定时清洗的问题，而且瓷砖表面粘附油污等有机污染物后清洗困难，需要特殊的清洗剂才能清洗成功，大大增加了劳动强度。

表面纳米技术是在基材表面制备具有自洁纳米结构功能层的新技术，表面纳米功能层在紫外线照射下，能够将外墙瓷砖表面附着的油污等有机物高效降解成二氧化碳和水；同时，表面纳米功能层具有良好的亲水性能，难与无机污染物结合，从而避免了无机污染物如二氧化硅等灰尘所带来的污染；另外，雨水落在表面纳米功能层上时，将迅速扩散至功能层整个表面，均匀地冲洗掉外墙瓷砖表面的污染物，不会留下难看的条痕。

目前，表面自清洁玻璃的生产技术已经较为成熟，但是自清洁瓷砖的生产技术大多停留于实验室阶段，并未实现市场化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种规模化生产表面自清洁瓷砖的方法及装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生产表面自清洁瓷砖的方法，包括浸渍镀膜，水刀镀膜和辊道窑烧结步骤；瓷砖经过浸渍镀膜并干燥，在表面形成溶胶-凝胶薄膜I，然后经水刀镀膜并干燥，在溶胶-凝胶薄膜I上形成溶胶-凝胶薄膜II，最后经过辊道窑烧结后在瓷砖表面形成纳米自清洁薄膜。

作为本发明生产方法的优选，所述浸渍镀膜和/或水刀镀膜步骤所用镀膜液为纳米二氧化钛溶胶液。

作为本发明生产方法的优选，所述浸渍镀膜工序中浸渍镀膜时间为10～15秒，斜面提拉速度为120～180cm/min，干燥温度为70-90℃，干燥时间为10～15秒。

作为本发明生产方法的优选，所述水刀镀膜步骤镀膜时间为20～30秒。

作为本发明生产方法的优选，所述辊道窑烧步骤分预烧结、烧成和冷却阶段；其中：预烧结阶段烧结温度为260～280℃，预烧时间为35～45min；烧成阶段烧结温度460～480℃，烧结时间180～200min；冷却阶段采用随炉冷却，冷却时间为150～160min。

作为本发明生产方法的优选，所述溶胶-凝胶薄膜I的厚度为4-6nm，所述溶胶-凝胶薄膜II的厚度为4-6nm。

作为本发明生产方法的优选，所述浸渍镀膜和/或水刀镀膜次数为一次或多次，薄膜总厚度10～50nm。

一种生产表面自清洁瓷砖的装置，包括进样平台，浸渍镀膜仪，干燥装置，水刀镀膜仪，辊道窑和出料平台；瓷砖由进样平台进入浸渍镀膜仪，然后进入干燥装置干燥，接着进入水刀镀膜仪镀膜并干燥，最后进入辊道窑将镀膜层烧制成纳米自清洁薄膜。

本发明的有益效果在于：

本发明生产表面自清洁瓷砖的方法采用浸渍镀膜和水刀镀膜结合的方法镀膜，并对镀膜工艺参数进行了优化，可以严格控制表面镀膜层的厚度及均匀性；不发明生产表面自清洁瓷砖的方法烧结步骤分三阶段进行，并确定了各阶段的温度及时间，有利于将表面涂层转化为具有优异自清洁能力的纳米功能层。本发明生产表面自清洁瓷砖的装置结构简单，可用于大规模生产。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1：

本实施例生产表面自清洁瓷砖的技术方案，涉及工艺步骤，工艺参数及生产设备，具体来讲，本实施例产表面自清洁瓷砖的方法，包括浸渍镀膜，水刀镀膜和辊道窑烧步骤；瓷砖经过浸渍镀膜并干燥，在表面形成溶胶-凝胶薄膜I，然后经水刀镀膜并干燥，在溶胶-凝胶薄膜I上形成溶胶-凝胶薄膜II，最后经过辊道窑烧后在瓷砖表面形成纳米自清洁薄膜。

其中：

浸渍镀膜和/或水刀镀膜步骤所用镀膜液为纳米二氧化钛溶胶液；浸渍镀膜工序中浸渍镀膜时间为10～15秒，斜面提拉速度为120～180cm/min，干燥温度为70-90℃，干燥时间为10～15秒；水刀镀膜步骤镀膜时间为20～30秒，一般镀膜次数为2～4次；辊道窑烧制步骤分预烧结、烧成和冷却阶段；其中：预烧结阶段烧结温度为260～280℃，预烧时间为35～45min；烧成阶段烧结温度460～480℃，烧结时间180～200min；冷却阶段采用随炉冷却，冷却时间为150～160min；溶胶-凝胶薄膜I的厚度为约为5nm，溶胶-凝胶薄膜II的厚度为约为5nm；所述浸渍镀膜和/或水刀镀膜次数为依次或多次，一般镀膜次数为2～4次，薄膜总厚度10～50nm。