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一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种瓷抛砖生产方法,具体涉及一种具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖及其生产方法。

相关背景技术

[0002] 天然石材因受到长期地质运动和气候变化的影响,且混杂有其他颜色的伴生矿物,形成了高端、自然、丰富的装饰效果,在纹理样式上涵盖线条、麻点、斑块等形状、在材质上包括了白色、暗红色等多样颜色材质,以及透明材质,因而作为高档装饰材料,受到了人们的青睐。然而,部分天然石材中伴生的放射性矿物,会对人体健康产生放射性危害;经过地质作用和风化作用影响的天然石材,其杂质、裂纹等缺陷较多,使用性能较差,而且在日常使用中需要对其进行打蜡等护理,但时间久后天然石材因其有天然毛孔等特性会因渗入外界的其他物质而产生反碱或色斑等病症。此外,天然石材作为不可再生资源,其价格昂贵,难以进入寻常百姓家;天然石材的过渡开采不仅造成珍稀、名贵石材资源枯竭,而且也严重破坏自然生态环境。
[0003] 因此,近年来,仿天然石材纹理瓷砖逐渐成为了市场的新宠,然而,现有仿天然石材纹理瓷砖在装饰纹理上仍存在着不足,中国专利CN201910066018.4公开了一种通体无釉大理石瓷砖及其制造方法,通过多管自由布料结合干燥抛坯的方式赋予瓷砖通体纹理,但为了保护表面纹理,还需要在喷墨装饰后增加透明耐磨保护材料作保护层,且多管自由布料容易导致纹理随机性过大,使得坯体纹理与喷墨纹理难以完全匹配,而使用干燥抛坯工序后,由于抛磨深度不同,呈现的纹理也不同,所以干燥抛坯工序的增加也给纹理控制带来了较大的难度。中国专利CN201811600656.1公开了一种通体纹理大理石瓷砖制备方法和装置,该发明通过扫描选用的天然大理石石材得到大幅设计图,再根据设计图制作坯体推料布料的格栅,利用设计图纹理的格栅推料形成坯体纹理,再利用同样设计图实现喷墨打印图案,从而将两者结合形成最终通体纹理,但是多色坯粉在入格栅前要经过料斗混料,导致坯体成型后,不同颜色坯粉的分布是随机的,因而,难以保证坯面纹理在形状和颜色方面都能自然过渡。
[0004] 抗菌陶瓷由于具有抑菌杀菌功能而得到市场欢迎。目前抗菌陶瓷大多是载银抗菌剂或TiO2光催化抗菌剂。载银抗菌剂存在重金属污染,银离子不稳定,加工成本高,易对环境造成破坏,以及TiO2光催化抗菌剂仅对太阳光中的紫外线具有光催化响应,导致光催化效率低等问题。如何制备无污染,对太阳光中的可见光具有高响应效率的光催化材料显得至关重要。

具体实施方式

[0052] 下面将参考附图并结合实施例,来具体说明本发明。
[0053] 如图1 6所示,本发明采用如下步骤实现:~
a)按常规方法制备瓷抛砖坯体底料和面料,备用;
b)制备复合抗菌功能材料,其特征在于所述的复合抗菌功能材料包括纳米复合抗菌粉体、聚氨酯和羧甲基纤维素钠-聚胺衍生物水溶液;具体制备过程是这样的:配制0.10~
0.25mol/L的硝酸铋溶液,并加入一定量的2 4mol/L浓硝酸抑制硝酸铋溶液的水解;将一定~
质量的偏钒酸铵粉体溶解在1.0 2.5mol/L的氢氧化钠溶液中,使偏钒酸铵溶液与硝酸铋溶~
液两者摩尔浓度比为0.7 1.4;利用蠕动泵将硝酸铋溶液、偏钒酸铵溶液以及沉淀剂溶液同~
时滴加到容器中,控制滴加速率,烧杯中溶液的pH值控制在4 10,并保持磁力搅拌器处于搅~
拌状态,待沉淀反应完成,将所得沉淀物用乳化机打散,离心,并将沉淀物用去离子水洗涤 
2 次,乙醇洗涤1 次,洗涤后的沉淀物在80℃的烘箱中干燥,并研磨成粉末;将钒酸铋前驱体粉体高温煅烧:以3℃/min升温至400 600℃,最高温保温1 3h获得纳米白钨矿型单斜相~ ~
BiVO4粉体;以制备的纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体为模板,Zn(NO3)2·6H2O和NaOH分别溶于无水乙醇中,配置成0.5 1.0mol/L和1.5 2.0mol/L的乙醇溶液,在磁力搅拌下,以重量百~ ~
分比计10%~25%的纳米白钨矿型单斜相BiVO4粉体、2%~5%的油酸和70%~85%的上述Zn(NO3)2·6H2O乙醇溶液置于容器中混合,并在60~80℃水浴条件下剧烈搅拌,将NaOH乙醇溶液逐滴加入到上述混合溶液中,待完全滴完后继续反应3小时;反应结束后将产物过滤,分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次,最后在真空干燥箱中60℃下干燥5h,得到纳米BiVO4@ZnO复合粉体;将制备的纳米BiVO4@ZnO复合粉体、聚氨酯、羧甲基纤维素钠-聚胺衍生物水溶液按照0.4:0.4:0.2配制成浆料待用。
[0054] c) 采用高精度数字化多彩布料系统及布料工艺进行布料,并形成成型所需厚度的瓷抛砖坯体粉料料层,将瓷抛砖坯体粉料料层送入压机模腔;所述高精度数字化多彩布料系统包括计算机硬件控制系统、计算机软件控制系统和高精度数字化多彩布料装置;所述计算机硬件控制系统提供所述计算机软件控制系统的运行环境;所述计算机软件控制系统在输入数字化图纹后,通过控制软件驱动所述高精度数字化多彩布料装置完成布料;所述一种高精度数字化多彩布料装置包括机架1、位于机架上的第一传输皮带2、沿着第一传输皮带2运动方向起始端上方的面料布料系统3、面料布料系统
3沿第一传输皮带2运动方向前端的挡板9、挡板9前端的面料补料装置10、面料补料装置10前端的底料布料系统11,以及底料布料系统11前端的底料补料装置16;所述面料布料系统3包括第二传输皮带4和面料布料设备5;所述面料布料设备5包括料斗6和分传输皮带7;所述料斗6,其特征在于,与分传输皮带7接触部位为控制软件驱动电磁阀控制的可升降金属挡条下料口阵列6-1;所述第二传输皮带4上、沿每个面料布料设备5的分传输皮带7运动方向前端均设置激光检测自反馈布料自动补偿装置8;所述底料布料系统11包括第三传输皮带
12和底料布料设备13,底料布料系统11的装置结构与面料布料系统3相同,只是施布的是底料,且第三传输皮带12和底料布料系统11的分传输皮带15的运动方向,与第一传输皮带2运动方向相反;所述第二传输皮带4和面料布料系统3的分传输皮带7的运动方向,与第一传输皮带2运动方向相同;所述第三传输皮带12上、沿每个底料布料设备13的分传输皮带15运动方向前端均设置激光检测自反馈布料自动补偿装置8。
[0055] 所述激光检测自反馈布料自动补偿装置预先根据所需料层厚度对每个布料设备所下料层厚度进行监测,对不足高度的料层位置进行反馈,将信息传导至后续需要布料的布料设备,使后续布料设备对不足高度的料层位置进行下料量调整,调整方式是通过控制软件驱动电磁阀控制可升降金属挡条下料口阵列,使可升降金属挡条下料口阵列上升,增加下料量,以弥补前一布料料层不足高度的空缺。
[0056] 所述面料布料系统的面料布料设备包括沿第一传输皮带运动方向起始端的第一布料设备、第二布料设备、第三布料设备和第四布料设备;底料布料系统的底料布料设备包括沿第一传输皮带运动方向起始端的第八布料设备、第七布料设备、第六布料设备和第五布料设备。
[0057] 工作过程如下:工作时,计算机软件控制系统输入数字化图纹,通过控制软件驱动所述高精度数字化多彩布料装置工作,所述高精度数字化多彩布料装置的面料布料系统沿着第一传输皮带运动方向,起始端依次分布第一、第二、第三、第四布料设备,所述高精度数字化多彩布料装置的底料布料系统,沿着第一传输皮带运动方向,起始端依次分布第八、第七、第六、第五布料设备;高精度数字化多彩布料装置的面料布料系统3中面料布料设备5的第一布料设备料斗6开始下料,通过可升降金属挡条下料口阵列6-1控制铺布在第一布料设备分传输皮带7上的料层厚度和料层纹理,料层下落至第二传输皮带4上,第二传输皮带4将料层输送至第二布料设备下方,在此运动过程中,激光检测自反馈布料自动补偿装置8对第一布料设备所下料层高度进行监测,并将信息反馈至第二布料设备,第二布料设备根据激光检测自反馈布料自动补偿装置8反馈的信息,调整可升降金属挡条下料口阵列6-1的下料高度,以一定的纹理将粉料铺布在第二布料设备分传输皮带上,并形成料层厚度,料层下落至第一布料设备所布料层之上,第二传输皮带4再将该料层输送至第三布料设备下方,与第一和第二布料设备工作一致,第三布料设备根据第二传输皮带4上,第二布料设备前端的激光检测自反馈布料自动补偿装置8反馈的信息下料,通过第三布料设备的分传输皮带将粉料下落至第一、第二布料设备所下料层之上,第二传输皮带4再将此料层输送至第四布料设备下方,与第一、第二和第三布料设备工作一致,第四布料设备根据第二传输皮带4上,第三布料设备前端的激光检测自反馈布料自动补偿装置8反馈的信息下料,通过第四布料设备的分传输皮带将粉料下落至第二传输皮带4上第一、第二、第三布料设备所下料层之上,之后,料层经过激光检测自反馈布料自动补偿装置8,通过挡板9下落至第一传输皮带2上,第一传输皮带将料层输送至面料补料装置10下方,面料补料装置10根据第二传输皮带4上第四布料设备前端的激光检测自反馈布料自动补偿装置8反馈的信息,对第一传输皮带2上的面料料层进行补料,从而形成面料料层。
[0058] 底料布料系统11开始工作时间比面料布料系统3的起始工作时间稍晚,当面料布料系统3的第一布料设备在第二传输皮带4上形成料层时,底料布料系统11的第五布料设备料斗14开始下料,底料布料系统11与面料布料系统3的布料过程一致,第三传输皮带12和底料布料系统11的分传输皮带15运动方向,与第一传输皮带2运动方向相反,通过与面料布料系统3相同的布料过程,第八布料设备的分传输皮带将底料粉料下落至第五、第六、第七布料设备所下料层之上,之后,底料料层经过第八布料设备前端的激光检测自反馈布料自动补偿装置8,下落至第一传输皮带2的面料料层之上,形成通体纹理的坯体粉料料层,再通过第一传输皮带2传输至底料补料装置16下方,底料补料装置16根据第三传输皮带12上第八布料设备前端的激光检测自反馈布料自动补偿装置8反馈的信息,对第一传输皮带2上的通体纹理坯体粉料料层进行底料补料,形成最终的通体纹理坯体粉料料层,随后,通过第一传输皮带将通体纹理坯体粉料料层送入压机模腔中反压成型。
[0059] 所述可升降金属挡条下料口阵列6-1由控制软件驱动电磁阀控制,开关状态为连续式,在垂直于第一传输皮带2的方向上,可升降金属挡条下料口阵列6-1包含180个金属挡条,开合状态采用不均匀分布的关闭、1/4开、1/2开、3/4开、全开状态,实现粗细线条、斑块、麻点等多样化纹理。
[0060] 所述第二传输皮带4与第三传输皮带12运动速度相同,是第一传输皮带2运动速度的3倍。
[0061] d) 瓷抛砖坯体压制成型:在30 50MPa的压力下,将瓷抛砖坯体粉料料层压制成瓷~抛砖坯体。
[0062] e) 采用符号标记设备对步骤d)压制成型的坯体进行符号标记,标记符号数量为6个,符号样式为“3”。
[0063] f) 坯体干燥:将步骤e)标记后的瓷抛砖坯体在干燥窑中于100 300℃下烘干。~
[0064] g) 施布瓷抛砖瓷质面浆。
[0065] h) 施布瓷抛砖瓷质面浆后干燥,将步骤g)施布瓷抛砖瓷质面浆后的瓷抛砖坯体在干燥窑中于100 300℃下烘干。~
[0066] i) 由识别符号标记的设备对步骤h)施布瓷抛砖瓷质面浆后干燥后的坯体进行符号标记识别,进而识别坯体的纹理。
[0067] j) 喷渗透墨水:渗透喷墨印刷机根据步骤i)识别出的瓷抛砖坯体纹理,将相对应的表面图案纹理对位喷印在瓷抛砖坯体表面,喷墨层厚度0.3 1mm。~
[0068] k) 再次干燥:将步骤j)喷墨后的瓷抛砖坯体再在干燥窑中于100 300℃下烘干。~
[0069] l) 烧成:将步骤k)再次干燥后的瓷抛砖坯体置于辊道窑中使用常规瓷抛砖烧成温度制度、压力制度和气氛制度,一次烧成,烧成温度为1150 1250℃,烧成周期为50~ ~160min,制得烧成后的瓷抛砖半成品。
[0070] m) 磨边:利用常规的磨边加工设备,对步骤l)烧成后的瓷抛砖半成品进行磨边处理,制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖半成品。
[0071] n) 涂覆复合抗菌功能材料:将步骤b)制备的复合抗菌功能材料涂覆在步骤m)磨边后的瓷抛砖半成品表面,形成复合抗菌功能薄膜,制得具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖成品。
[0072] 本发明制得的具有抗菌功能的全数字化装饰瓷抛砖的抗菌率可达98%。
[0073] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解。依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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