一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉、陶瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉、陶瓷砖及其制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。

背景技术

结晶釉作为一种名贵的陶瓷艺术釉，源于我国古代的颜色釉。结晶釉在釉中或釉表面析出许多各种形状的晶花，晶花近似自然变幻，给人以美的感受，其独特的艺术装饰效果，极具观赏价值，颇得消费者的青睐。传统结晶釉主要用于工艺品以及日用陶瓷，而在建筑陶瓷上的应用开发较晚且较少出现。

中国专利CN104311155 A公开了一种结晶釉瓷砖及其生产方法，将结晶熔块和晶种施布在常规瓷质砖坯上，升温至1130～1200℃，保温10～30min，接着降温至1000～1080℃，在此温度下保温1～2h，制得具有明显晶花效果的结晶釉瓷砖。采用此工艺生产的晶花砖烧成时间长，烧成条件苛刻，很难在建筑陶瓷目前的烧成制度条件下批量性生产，且生产成本高。中国专利CN102936156B公开了一种高温快烧结晶釉仿古砖的釉料及制备工艺，此工艺采用喷结晶有色基础釉后再用丝网通网印刷结晶剂熔块干粒，再采用丝网印刷透明或有色干粒后在辊道窑快速烧成，得到不同颜色的晶花效果仿古砖。但是该工艺无法将晶花效果和现代喷墨打印技术相结合，釉面装饰效果单一，难以将现代陶瓷砖的纹理效果体现出来。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉、陶瓷砖及其制备方法。本发明通过在传统结晶釉配方的基础上，研制出一种符合现代建筑陶瓷产品低温快速烧成要求的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉，并将独具艺术装饰效果的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉应用于建筑陶瓷。

第一方面，本发明提供了一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，铈锡锌结晶釉90～95％，一种或多种彩色干粒5～10％；其中，所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

较佳地，所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：6～8％，高岭土：4～6％，熔融石英：17～23％，氧化锌：23～27％，二氧化铈：0.5～3.5％，二氧化锡：0.5～3.5％。

较佳地，所述铈锡锌结晶釉的原料组成还包括：以质量百分比计，熔块A：7～13％；所述熔块A为低温透明熔块，化学组成包括：以质量百分比计，SiO

较佳地，所述铈锡锌结晶釉的原料组成还包括：以质量百分比计，熔块B：24～34％；所述熔块B为高钠熔块，化学组成包括：以质量百分比计，SiO

较佳地，所述彩色干粒包括红色干粒、蓝色干粒、黑色干粒中的至少一种。

较佳地，所述红色干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

较佳地，所述蓝色干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

较佳地，所述黑色干粒的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

第二方面，本发明提供了一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖，所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖由上至下依次包括由上述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉形成的结晶釉层、喷墨图案层、面釉层和坯体层。

第三方面，本发明提供了一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

在砖坯表面施面釉；优选地，所述面釉为发色面釉；更优选地，面釉的施加方式为喷釉；进一步优选地，面釉的比重为1.44～1.46，施釉量为450～550g/m

在施面釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；

在喷墨打印设计图案后的砖坯表面施上述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉；优选地，所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的施加方式为淋釉；更优选地，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的比重为1.80～1.90，施釉量为650～850g/m

将施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉后的砖坯烧成；优选地，最高烧成温度为1180～1200℃，烧成周期为60～100min；

将烧成后的陶瓷砖抛光，得到所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖。

有益效果

本发明所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉在烧成过程中不仅析出白色的铈锡锌系晶花，同时也富含“晶花状”的彩色颗粒，釉面呈现晶花花纹且多种颜色的“晶花状”颗粒，其独特的艺术装饰效果，极具观赏价值，可作为装饰效果应用于建筑陶瓷，提升陶瓷砖的档次。

附图说明

图1为本发明提供的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖的示例性制备工艺流程图。

具体实施方式

通过具体实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。

首先，本发明提供了一种富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括铈锡锌结晶釉和彩色干粒。

所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

本发明公开的技术方案，在铈锡锌结晶釉中同时引入SnO

作为示例，所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：6～8％，高岭土：4～6％，熔融石英：17～23％，氧化锌：23～27％，二氧化铈：0.5～3.5％，二氧化锡：0.5～3.5％。

优选地，所述铈锡锌结晶釉的原料组成还包括：以质量百分比计，熔块A(低温透明熔块)：7～13％。

所述熔块A的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

优选地，所述铈锡锌结晶釉的原料组成还包括：以质量百分比计，熔块B(高钠熔块)：24～34％。

所述熔块B的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

在可选的实施方式中，所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：6～8％，高岭土：4～6％，熔融石英：17～23％，氧化锌：23～27％，二氧化铈：0.5～3.5％，二氧化锡：0.5～3.5％，低温透明熔块：7～13％，高钠熔块：24～34％。

所述彩色干粒包括红色干粒、蓝色干粒、黑色干粒中的至少一种。彩色干粒在烧成过程中形成晶花。一些实施方式中，彩色干粒的始熔温度为1000～1050℃。

在可选的实施方式中，所述红色干粒的化学组成可以包括：以质量百分比计，SiO

在可选的实施方式中，所述蓝色干粒的化学组成可以包括：以质量百分比计，SiO

在可选的实施方式中，所述黑色干粒的化学组成可以包括：以质量百分比计，SiO

一些技术方案中，所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，铈锡锌结晶釉90～95％，一种或多种彩色干粒5～10％。作为示例，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉由90wt％的铈锡锌结晶釉和10wt％的彩色干粒组成。

将富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成控制在上述范围，可以在釉面析出肉眼可见白色晶花的同时也呈现出彩色颗粒的立体效果。若彩色干粒含量超过10％，釉面会析出较多白色肉眼不可见的小晶花，致使釉层呈现乳浊不透明状；而且，彩色干粒含量过高，会导致釉层遮盖喷墨图案的颜色及纹理，无法呈现喷墨图案与晶花、彩色颗粒结合的艺术效果。若彩色干粒含量低于5％，釉面会析出较多尺寸较大的白色晶花，但晶花重叠，遮盖喷墨图案的颜色及纹理，同样不能充分呈现出喷墨图案和晶花、彩色颗粒结合的艺术效果。

本发明提供的上述配方的铈锡锌结晶釉和彩色干粒不易发生相互反应，彩色干粒被包裹在铈锡锌结晶釉中。仅含彩色干粒的区域，呈现彩色颗粒的效果，无肉眼可见的晶花效果；含有铈锡锌结晶釉的区域则析出肉眼可见的铈锡锌组份晶花。

以下结合图1，示例性说明本发明提供的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖的制备方法，所述制备方法主要包括以下步骤。

(1)压制砖坯。所述结晶釉陶瓷砖的坯体可采用本领域常规陶瓷基料压制而得。陶瓷基料采用本领域常用的坯体配方即可。

(2)坯体干燥。将步骤(1)中得到的陶瓷坯体于120～150℃下干燥50～75min，控制干燥后坯体水分含量在0.5wt％以内。

(3)喷面釉。在步骤(2)干燥后的砖坯表面采用喷釉的方式施面釉。采用本领域常用的面釉配方即可。作为示例，面釉的原料组成包括：以质量百分比计，钾长石：35％、钠长石：25％、高岭土：25％、硅酸锆：10％、煅烧氧化铝：5％。面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

在一些实施方式中，可以控制发色面釉的釉料比重为1.44～1.46，施釉量为450～550g/m

(4)喷墨打印图案。在步骤(3)中喷涂发色面釉的坯体表面，用数码喷墨机喷墨打印设计图案。

(5)施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。在步骤(4)喷墨打印图案后的坯体表面淋施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。

制备富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的釉浆。按照富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成称量各原料，加水球磨，过筛，得到富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的釉浆。一些实施方式中，还可以加入悬浮剂、粘结剂等添加剂一起进行球磨。悬浮剂、粘结剂采用陶瓷领域浆料常用的悬浮剂和粘结剂即可。悬浮剂、粘结剂的使用量以满足最终施釉所需的比重和流速即可。铈锡锌结晶釉使用时，可以将铈锡锌结晶釉以釉浆的形式使用，也可以将铈锡锌结晶釉以干粒的形式使用。当铈锡锌结晶釉以釉浆的形式使用时，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成中的铈锡锌结晶釉指的是干料。铈锡锌结晶釉以釉浆的形式使用时，按照铈锡锌结晶釉原料加水后在球磨机中球磨，铈锡锌结晶釉原料(干料)：水的质量比可为75：25，球磨后过325目筛网的筛余可为0.3～0.5wt％。

可以采用钟罩淋釉的湿法工艺施釉，采用此种淋釉的方式可以使得烧后釉面呈现出白色晶花和彩色颗粒的立体效果，与喷墨颜色及图案纹理结合后，可充分呈现出石材纹理的立体效果。

富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的工艺参数为：比重1.80～1.90，施釉量为650～850g/m

(6)烧成。将步骤(5)施加富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉后的坯体经釉线干燥后，置于辊道窑快速烧成，得到所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖。烧成周期可以为60～100min，最高烧成温度为1180～1200℃。本发明的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉可在现有建筑陶瓷低温快烧的工艺条件下实现，无需延长烧成时间，无需制定复杂的保温制度及冷却制度。烧成周期过短，烧成后釉面呈现肉眼不可见且数量较多的小晶花；烧成周期过长，烧后形成的晶花较大且数量多，且易叠加在一起，遮盖喷墨图案的颜色及纹理，不能充分呈现晶花结合喷墨图案后的艺术效果。与此同时，烧成温度过高，烧后晶花易被二次熔解，呈现的晶花较小且数量较少；烧成温度过低，会烧成形成肉眼不可见且数量较多的小晶花，无法达到良好的装饰效果。

(7)磨边升级。将烧成后的陶瓷砖抛光磨边后，分级打包。

本发明的富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉在烧成过程中不仅析出白色的铈锡锌系晶花，同时也富含“晶花状”的彩色颗粒，釉面呈现晶花花纹且多种颜色的“晶花状”颗粒，其独特的艺术装饰效果极具观赏价值，可作为装饰效果应用于建筑陶瓷，提升陶瓷砖的档次。

下面进一步列举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

(1)压制砖坯。

(2)坯体干燥。将步骤(1)中得到的陶瓷坯体于150℃下干燥60min，控制干燥后坯体水分含量为0.5wt％以内。

(3)喷发色面釉。在步骤(2)干燥后的砖坯表面喷发色面釉。其中，所述发色面釉的原料组成包括：钾长石：35％、钠长石：25％、高岭土：25％、硅酸锆：10％、煅烧氧化铝：5％。发色面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(4)喷墨打印图案。

(5)制备富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括：铈锡锌结晶釉与红色干粒，其质量比例为90％：10％。其中，所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：7％，高岭土：5％，熔融石英：20％，氧化锌：25％，二氧化铈：2％，二氧化锡：2％，低温透明熔块：10％，高钠熔块：29％。所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(6)在步骤(4)喷墨打印图案后的坯体表面淋施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。采用钟罩淋釉的方式施釉，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的施釉工艺参数为：比重1.85，施釉量为750g/m

(7)烧成。将步骤(6)施加富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉后的坯体经釉线干燥后，置于辊道窑快速烧成，得到所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖。烧成周期为60min，最高烧成温度为1200℃。

(8)磨边升级。烧成后的陶瓷砖抛光磨边后，分级打包。

对比例1

(1)压制砖坯。

(2)坯体干燥。将步骤(1)中得到的陶瓷坯体于150℃下干燥60min，控制干燥后坯体水分含量为0.5wt％以内。

(3)喷发色面釉。在步骤(2)干燥后的砖坯表面喷发色面釉。其中，所述发色面釉的原料组成包括：钾长石：35％、钠长石：25％、高岭土：25％、硅酸锆：10％、煅烧氧化铝：5％。发色面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(4)喷墨打印图案。

(5)制备富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉。富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉原料组成包括：无铈锡的锌系结晶釉与红色干粒，其质量比例为90％：10％。其中，所述无铈锡的锌系结晶釉原料组成包括：以质量百分比计，萤石：7％，高岭土：5％，熔融石英：22％，氧化锌：27％，低温透明熔块：10％，高钠熔块：29％。所述无铈锡的锌系锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(6)在步骤(4)喷墨打印图案后的坯体表面淋施富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉。采用钟罩淋釉的方式施釉，该富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉的施釉工艺参数为：比重1.85，施釉量为750g/m

(7)烧成。将步骤(6)施加富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉后的坯体经釉线干燥后，置于辊道窑快速烧成，得到所述富含彩色颗粒的无铈锡的锌系结晶釉陶瓷砖。烧成周期为60min，最高烧成温度为1200℃。

(8)磨边升级。烧成后的陶瓷砖抛光磨边后，分级打包。

对比例1制备得到的陶瓷砖釉面仅有彩色的颗粒，无彩色颗粒的区域呈玻璃透明状无晶花效果，同时抛光后的陶瓷砖釉面无彩色颗粒的区域针孔、毛孔较多，防污性能较差。

对比例2

(1)压制砖坯。

(2)坯体干燥。将步骤(1)中得到的陶瓷坯体于150℃下干燥60min，控制干燥后坯体水分含量为0.5wt％以内。

(3)喷发色面釉。在步骤(2)干燥后的砖坯表面喷发色面釉。其中，所述发色面釉的原料组成包括：钾长石：35％、钠长石：25％、高岭土：25％、硅酸锆：10％、煅烧氧化铝：5％。发色面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(4)喷墨打印图案。

(5)制备富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括：铈锡锌结晶釉与红色干粒，其质量比例为80％：20％。其中，所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：7％，高岭土：5％，熔融石英：20％，氧化锌：25％，二氧化铈：2％，二氧化锡：2％，低温透明熔块：10％，高钠熔块：29％。所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(6)在步骤(4)喷墨打印图案后的坯体表面淋施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。采用钟罩淋釉的方式施釉，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的施釉工艺参数为：比重1.85，施釉量为750g/m

(7)烧成。将步骤(6)施加富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉后的坯体经釉线干燥后，置于辊道窑快速烧成，得到所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖。烧成周期为60min，最高烧成温度为1200℃。

(8)磨边升级。烧成后的陶瓷砖抛光磨边后，分级打包。

对比例2制备得到的陶瓷砖抛后釉面存在数量较多的彩色颗粒，釉面呈不连续的片状彩色釉层区域，同时无彩色颗粒的区域存在数量较多且肉眼不可见的白色小晶花，导致釉层呈乳浊不透明状。而且，不连续片状的彩色釉层区域和乳浊不透明状的釉层区域遮盖了喷墨图案的颜色及纹理。

对比例3

(1)压制砖坯。

(2)坯体干燥。将步骤(1)中得到的陶瓷坯体于150℃下干燥60min，控制干燥后坯体水分含量为0.5wt％以内。

(3)喷发色面釉。在步骤(2)干燥后的砖坯表面喷发色面釉。其中，所述发色面釉的原料组成包括：钾长石：35％、钠长石：25％、高岭土：25％、硅酸锆：10％、煅烧氧化铝：5％。发色面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(4)喷墨打印图案。

(5)制备富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的原料组成包括：铈锡锌结晶釉与红色干粒，其质量比例为90％：10％。其中，所述铈锡锌结晶釉的原料组成包括：以质量百分比计，萤石：7％，高岭土：5％，熔融石英：20％，氧化锌：25％，二氧化铈：2％，二氧化锡：2％，低温透明熔块：10％，高钠熔块：29％。所述铈锡锌结晶釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

(6)在步骤(4)喷墨打印图案后的坯体表面淋施富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉。采用钟罩淋釉的方式施釉，富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉的施釉工艺参数为：比重1.85，施釉量为750g/m

(7)烧成。将步骤(6)施加富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉后的坯体经釉线干燥后，置于辊道窑快速烧成，得到所述富含彩色颗粒的铈锡锌系结晶釉陶瓷砖。烧成周期为35min，最高烧成温度为1200℃。

(8)磨边升级。烧成后的陶瓷砖抛光磨边后，分级打包。

对比例3制备得到的陶瓷砖抛后釉面含有彩色颗粒，而无彩色颗粒的区域存在数量较多且肉眼不可见的白色小晶花，且釉面呈现乳浊不透明状，遮盖了喷墨图案的颜色及纹理。