具体技术细节
[0006] 为了解决现有陶瓷岩板制造、加工过程中因晶体二氧化硅含量高导致矽肺病致病风险高以及后期冷加工破损率高的问题，并赋予陶瓷岩板表面良好的疏水自清洁功能，解
决陶瓷岩板表面吸污问题，本发明提供了一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量
环保型陶瓷岩板及制造方法。
[0007] 本发明通过低晶体二氧化硅含量陶瓷岩板坯体配方体系创新设计和烧成制度联动高效调控，一方面使陶瓷岩板坯体配方的原料尽可能少的引入晶体二氧化硅SiO2(Cr)，另
一方面使原料中少量带入的晶体二氧化硅SiO2(Cr)在岩板坯体烧成过程中尽可能多的转化
成无定形二氧化硅以及除晶体二氧化硅以外的其它晶相中以组成部分形式存在的二氧化
硅，而无定形二氧化硅属于玻璃态，包裹在一些晶相（钙长石、钠长石、莫来石、堇青石、刚玉等）的表面，与其他玻璃相以及气相共同构成了陶瓷岩板坯体的显微结构，将陶瓷岩板坯体
层的物相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)由重量百分比计的含量降至10%及以下，可有效降低
陶瓷岩板制造、抛磨、切割加工等过程中矽肺病的患病风险，另外，减小了晶体二氧化硅在
烧成过程中由于二氧化硅的晶型转变产生的应力，陶瓷岩板成品的残余应力较小，使得岩
板的可加工性好，减少了后期冷加工开裂带来的损耗。本发明还通过采用无氟材料铝酸盐
固体、无水乙醇为原料在陶瓷岩板装饰层的上表面制备得到疏水自清洁涂层，赋予陶瓷岩
板表面良好的疏水自清洁功能，所形成的涂层降低了装饰层上表面的固体表面能，从而增
大了水滴与陶瓷岩板的接触角，使水滴不易附着在陶瓷岩板表面而是沿陶瓷岩板表面滑落
并带走表面的污染物，保持陶瓷岩板表面的干爽清洁。
[0008] 第一方面，本发明提供了一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板。
[0009] 一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，包括坯体层、设置在坯体层上表面的装饰层以及设置在装饰层上表面的疏水自清洁涂层，所述坯体层的
物相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)由重量百分比计的含量≤10%，所述疏水自清洁涂层的静
态水接触角＞90°。
[0010] 所述物相组成指的是陶瓷岩板坯体层中的晶相、玻璃相和气相由重量百分比计的含量。晶相是决定陶瓷岩板基本性能的主导物相，有晶体二氧化硅、钙长石、钠长石、莫来
石、堇青石、刚玉等，其种类、含量、存在方式等会对陶瓷岩板性能产生影响；玻璃相是指陶
瓷岩板坯体层中的低熔组成物，其含量、分布方式等会对陶瓷岩板的性能产生影响；气相
（气孔）是陶瓷岩板制造过程中不可避免出现的，一般在陶瓷岩板坯体层中含量极少，它的
存在方式、含量、分布状态也对陶瓷岩板的性能产生影响。
[0011] 本申请中，晶体二氧化硅是指陶瓷岩板原料或陶瓷岩板坯体层的物相组成中以晶相形式存在的二氧化硅，其中陶瓷岩板原料的物相组成中以晶相形式存在的二氧化硅，记
为SiO2(Cr)；陶瓷岩板坯体层的物相组成中以晶相形式存在的二氧化硅，记为SiO2(Cp)。
[0012] 作为进一步的方案，所述坯体层由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(T) 58%‑65%、Al2O3 22%‑28.5%、Fe2O3 0‑3%、CaO 0.5%‑7%、MgO 0.5%‑5%、K2O 1.5%‑5%、Na2O 0.35%‑
3%、余量为杂质。
[0013] 本申请中，SiO2(T)是指陶瓷岩板坯体层中以晶相形式存在的二氧化硅、以玻璃相形式存在的二氧化硅以及除晶体二氧化硅以外的其它晶相中以组成部分形式存在的二氧
化硅的总和。
[0014] 作为进一步的方案，所述装饰层是经瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、细或粗哑干粒面工艺、剥开釉/墨水或下陷釉/墨水工艺中的任一种或
其组合制得。
[0015] 具体地，所述瓷抛工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施面浆和/或渗透墨水；烧成；柔抛。
[0016] 具体地，所述釉抛工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；进行喷墨打印或丝网印刷或辊筒印刷；布施保护釉和抛光釉或只布施抛光釉；烧成；
硬抛。
[0017] 具体地，所述干粒抛工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；进行喷墨打印或丝网印刷或辊筒印刷；布施抛光干粒釉；烧成；硬抛。
[0018] 具体地，所述胶水干粒工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；进行喷墨打印或丝网印刷或辊筒印刷；布施胶水干粒；烧成；毛刷抛光。
[0019] 具体地，所述数码模具工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；打印数码模具釉/墨水；进行喷墨打印或丝网印刷或辊筒印刷；布施抛光釉和保
护釉、抛光釉、抛光干粒釉、细/粗哑干粒、胶水干粒中的一种；烧成；进行毛刷抛光、柔抛、硬抛中的一种或不抛光。
[0020] 具体地，所述细或粗哑干粒面工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；进行喷墨打印或丝网印刷或辊筒印刷；布施细或粗哑干粒釉；烧成，柔抛。
[0021] 具体地，所述剥开釉/墨水或下陷釉/墨水工艺主要包括以下步骤：制备陶瓷岩板坯体；布施化妆土和/或面釉；打印剥开釉/墨水或下陷釉/墨水；进行喷墨打印或丝网印刷
或辊筒印刷；布施抛光釉和保护釉、抛光釉、抛光干粒釉、细/粗哑干粒、胶水干粒中的一种；
烧成；进行毛刷抛光、柔抛、硬抛中的一种或不抛光。
[0022] 作为进一步的方案，当所述装饰层是经瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、细或粗哑干粒面工艺、剥开釉/墨水或下陷釉/墨水工艺中的组合制
得时，所采用的工艺需做相应的适应性调整。
[0023] 作为进一步的方案，形成所述疏水自清洁涂层的疏水自清洁涂层溶液，以重量份计的铝酸盐固体与无水乙醇的比例为1:(5‑15)。
[0024] 具体地，所述铝酸盐固体为二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯和异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯中的一种或其组合。
[0025] 所述静态水接触角是指当一滴水静态位于固体表面上时，在气体、水滴、固体三相交点位置作气‑液界面的切线，所作切线水滴侧的一边与固‑液交界线之间的夹角。当静态
水接触角＜90°时，固体的表面呈现亲水性，水滴容易润湿固体并在其表面发生铺展；当静
态水接触角＝90°时，固体表面呈现中性润湿性，水滴为半球形附着在固体表面；当静态水
接触角＞90°时，固体表面呈现疏水性，水滴不易润湿固体，且倾向于保持为球状以减少与
固体的接触面积。
[0026] 本申请中，形成疏水自清洁涂层的所述疏水自清洁涂层溶液的制备原料为铝酸盐固体和无水乙醇，铝酸盐固体为二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯和异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯
中的一种或其组合，可溶于无水乙醇等有机溶剂中，二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯和/或异丙
基二硬脂酰氧基铝酸酯与无水乙醇按一定比例混合并分散，均匀喷涂于装饰层的上表面，
经烘干固化处理后在装饰层的上表面形成疏水自清洁涂层，所述疏水自清洁涂层溶液在烘
干固化处理的过程中流动性增加，填补了装饰层上表面的气孔同时均匀铺展在装饰层上表
面，在经冷却后以固体的形式永久地留存在气孔中并牢固地粘附在装饰层上表面，形成疏
水自清洁涂层，减小了陶瓷岩板表面的固体表面能，从而减小了水滴与陶瓷岩板表面之间
的界面张力，使得水滴在陶瓷岩板表面的静态水接触角增大，起到了阻碍水滴铺展的作用，
使水滴不能长时间停留在陶瓷岩板表面，而是沿陶瓷岩板表面滑落并带走表面的污染物，
使陶瓷岩板表面长时间保持干爽整洁，赋予了陶瓷岩板疏水自清洁的功能。所形成的疏水
自清洁涂层与装饰层的上表面牢固结合在一起，使用过程中不易被破坏和脱落，附着性好、
牢固度高，且不易与空气中的水、氧气、二氧化碳等发生反应而变色和失去疏水自清洁功
能，耐久性好，另外，制备疏水自清洁涂层溶液所用的原料中不含氟等对人体、环境有害的
成分，具有较好的环保性。
[0027] 作为进一步的方案，所述疏水自清洁涂层经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层经耐久性测试后涂层不变色、静态水接触角＞90°且再经牢固度测试后
静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层耐污染性测试为合格。
[0028] 作为进一步的方案，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的含量为69.0%‑88.5%。
[0029] 作为进一步的方案，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(A) 59.98%‑67%、Al2O3 20.82%‑27%、Fe2O3 0‑2.64%、CaO 0.65%‑5.85%、MgO
0.57%‑6.49%、K2O 1.95%‑6.26%、Na2O 0.5%‑3.76%、TiO2 0‑0.78%。
[0030] 本申请中，SiO2(A)是指陶瓷岩板坯体层的物相组成中，玻璃相中的无定形二氧化硅归一化后由重量百分比计的含量。
[0031] 具体地，所述SiO2(A)一方面是来自于陶瓷岩板坯体烧成过程中晶体二氧化硅、长石的熔解，另一方面来自于陶瓷岩板坯体原料中高岭土等黏土矿物在陶瓷岩板坯体烧成过
程中分解的产物。
[0032] 作为进一步的方案，所述坯体层的物相组成中玻璃相中超过长石化学计量比提供的二氧化硅SiO2(E)的物质的量百分数≥27.0%。
[0033] SiO2(E)是指陶瓷岩板坯体层的物相组成中，玻璃相中超过长石化学计量比提供的二氧化硅的物质的量百分数，包括原料中的晶体二氧化硅溶解到玻璃相中的部分以及黏
土矿物等分解带入的部分。
[0034] 作为进一步的方案，所述坯体层的物相组成中玻璃相中n(CaO+MgO)/n(CaO+MgO+K2O+Na2O)≥0.350。
[0035] 本申请中，n(CaO+MgO)指陶瓷岩板坯体层的物相组成中，玻璃相中CaO和MgO归一化后由物质的量百分比计的百分数的总和；n(CaO+MgO+K2O+Na2O)指陶瓷岩板坯体层的物相
组成中，玻璃相中CaO、MgO、K2O和Na2O归一化后由物质的量百分比计的百分数的总和。
[0036] CaO和MgO在建筑陶瓷行业中一般作为优良的助熔剂，主要起到降低砖坯的最高烧成温度和降低熔体的高温黏度与表面张力的作用，本申请通过具有疏水自清洁功能的低晶
体二氧化硅含量陶瓷岩板坯体配方体系创新设计，提高碱土金属氧化物（CaO和MgO）在玻璃
网络改性体（CaO、MgO、K2O和Na2O）中物质的量的占比，使陶瓷岩板避免出现因坯体层过高温的生烧或过低温的过烧现象，提高了陶瓷岩板的坯体层的熔剂量，从而提高了在陶瓷岩板
烧成过程中坯体层的物相组成中玻璃相对晶体二氧化硅的熔解度，使原料中少量带入的晶
体二氧化硅SiO2(Cr)更多的转化成无定形二氧化硅以及除晶体二氧化硅以外的其它晶相中
以组成部分形式存在的二氧化硅，有效减少了坯体层的物相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)
的含量，同时增加了坯体层的物相组成中玻璃相的含量，随之也提高了坯体层的物相组成
中玻璃相中超过长石化学计量比提供的二氧化硅的物质的量百分数。
[0037] 作为进一步的方案，所述具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷1/2
岩板的断裂韧性≥1.2MPa·m ，断裂模数≥50MPa。
[0038] 作为进一步的方案，所述具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板参照T/CBCSA 40—2021《陶瓷岩板》标准中可加工性试验方法进行加工，达到一级可加
工性。
[0039] 第二方面，本发明提供了一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其包括以下步骤：
S1，陶瓷岩板坯体浆料制备：首先称取制备陶瓷岩板坯体浆料的原料，然后将称取
的制备陶瓷岩板坯体浆料的原料进行混料，之后加入水、球石和添加剂并通过球磨系统进
行球磨，最后进行过筛制得陶瓷岩板坯体浆料；
S2，陶瓷岩板坯体粉料制备：将步骤S1制得的陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥，随
后进行陈腐制得压制陶瓷岩板坯体所用的陶瓷岩板坯体粉料，所述陶瓷岩板坯体粉料由干
料重量百分比计的化学成分包括：SiO2 55.68%‑62%、Al2O3 20.5%‑27.36%、Fe2O3 0‑2.88%、CaO 0.48%‑6.52%、MgO 0.47%‑4.8%、K2O 1.44%‑4.8%、Na2O 0.33%‑2.8%、烧失量4%‑7%、余量为杂质；
S3，陶瓷岩板坯体制备：将步骤S2制得的陶瓷岩板坯体粉料通过成型设备压制成
型并进行干燥，制得陶瓷岩板坯体；
S4，陶瓷岩板坯体的装饰：将步骤S3制得的陶瓷岩板坯体进行施釉和喷墨印刷，然
后再进行干燥处理，制得装饰后的陶瓷岩板坯体；
S5，陶瓷岩板坯体烧成：对步骤S4制得的装饰后的陶瓷岩板坯体进行高温烧成，制
得陶瓷岩板半成品，所述高温烧成的最高烧成温度为1150‑1250℃，烧成周期为55‑150min，
最高烧成温度下保温时间≥7min；
S6，陶瓷岩板半成品后加工处理：对陶瓷岩板半成品进行后加工处理；
S7，疏水自清洁涂层溶液的制备；
S8，疏水自清洁涂层的制备：将S7制备得到的疏水自清洁涂层溶液均匀喷涂在步
骤S6经后加工处理后的陶瓷岩板半成品上表面，然后进行烘干固化处理，在装饰层的上表
面形成疏水自清洁涂层，制得包含坯体层、设置在坯体层上表面的装饰层以及设置在装饰
层上表面的疏水自清洁涂层的陶瓷岩板成品，所述坯体层的物相组成中晶体二氧化硅SiO2
(Cp)由重量百分比计的含量≤10%，所述疏水自清洁涂层的静态水接触角＞90°。
[0040] 作为进一步的方案，在步骤S7中，形成疏水自清洁涂层的所述疏水自清洁涂层溶液，以重量份计的铝酸盐固体与无水乙醇的比例为1:(5‑15)；所述疏水自清洁涂层溶液的
制备方法，包括以下步骤：S7a(Ⅰ)，铝酸盐固体破碎：将铝酸盐固体进行破碎，并用100目筛
筛分，得到小于150μm的粒状铝酸盐固体粉末；S7a(Ⅱ)，铝酸盐固体溶解：将破碎后的铝酸
盐固体粉末与无水乙醇按一定比例混合并搅拌直至铝酸盐固体粉末彻底溶解，制备得到均
匀的疏水自清洁涂层溶液。
[0041] 作为进一步的方案，在步骤S8中，所述疏水自清洁涂层溶液的喷涂量为5‑50ml/2
m，所述进行烘干固化处理的烘干固化温度为90‑150℃，烘干固化时间为15‑120min。
[0042] 作为进一步的方案，在步骤S1中，当制备黑色系陶瓷岩板坯体浆料时，所述制备陶瓷岩板坯体浆料的原料为：球土A、水洗土A、水洗土B、高岭土A、煅烧土A、钾长石A、钾长石B、钾钠长石A、钾钠长石B、硅灰石A、生滑石A、生滑石B、煅烧铝矾土B、透辉石中的多种；当制备白色系陶瓷岩板坯体浆料时，所述制备陶瓷岩板坯体浆料的原料为：球土B、岩泥、高岭土B、
煅烧土B、生滑石B、硅灰石A、硅灰石B、钾长石A、钾长石B、叶腊石、TM2106熔块、熔融石英、煅烧氧化铝A、煅烧氧化铝B、骨灰、煅烧铝矾土A、煅烧铝矾土B中的多种。
[0043] 作为进一步的方案，在步骤S1中，所述球磨系统为间歇式球磨系统或连续式球磨系统。
[0044] 作为进一步的方案，在步骤S2中，在所述将步骤S1制得的陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥之前，对陶瓷岩板坯体浆料进行浆料预加热处理。
[0045] 具体地，对陶瓷岩板坯体浆料进行浆料预加热处理是指在陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥之前，将陶瓷岩板坯体浆料输送至泥浆伺服罐中，通过窑炉尾冷段的热空气和泥
浆气/液型热能换热器将陶瓷岩板坯体浆料加热至80℃以上的过程；对陶瓷岩板坯体浆料
进行浆料预加热处理可以提高陶瓷岩板坯体浆料的温度以及流动性，从而降低S2步骤中喷
雾干燥过程的能耗，提高了能源的利用效率，增大了产能，实现了节能降耗的目的。
[0046] 作为进一步的方案，在步骤S4中，所述陶瓷岩板坯体的装饰为瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、细或粗哑干粒面工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、剥开釉/墨水或下陷
釉/墨水工艺中的任一种或其组合。
[0047] 作为进一步的方案，在步骤S4中，当所述陶瓷岩板坯体的装饰为瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、细或粗哑干粒面工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、剥开釉/墨水或下陷
釉/墨水工艺中的组合时，所采用的工艺需做相应的适应性调整。
[0048] 作为进一步的方案，在步骤S6中，所述后加工处理包括抛光、磨边。
[0049] 作为进一步的方案，在步骤S1中，所述进行过筛采用的是80‑150目振动筛，所述陶瓷岩板坯体浆料的加工细度为325目筛余为2.5%‑3.5%，比重为1.68‑1.74g/ml，流速为NK‑2
岩田粘度杯16‑32s。
[0050] 作为进一步的方案，在步骤S2中，所述陶瓷岩板坯体粉料的含水率为5.5%‑7.5%，粒度为40目筛余45%‑55%。
[0051] 作为进一步的方案，在步骤S3中，所述成型设备压制成型的压强为35‑42MPa。
[0052] 残余应力是影响陶瓷岩板可加工性能的关键因素，将残余应力尽可能地降到最低水平，才能减小陶瓷岩板在制造、切割加工等过程中发生开裂的风险，制造出的陶瓷岩板具
有优良的可加工性能。其中，陶瓷岩板坯体的最高烧成温度为1150‑1250℃，烧成周期为55‑
150min，最高烧成温度下保温时间≥7min，相比于传统瓷质砖，延长了最高烧成温度下保温
时间，同时延缓了升温、降温速率。延缓陶瓷岩板坯体烧成过程中的升温速率以及延长最高
烧成温度下保温时间，一方面，有利于原料中少量带入的晶体二氧化硅SiO2(Cr)转化成玻璃
相以及除晶体二氧化硅以外的其它晶相中以组成部分形式存在的二氧化硅，使原料原本少
量带入的晶体二氧化硅SiO2(Cr)进一步地减少；另一方面，有利于陶瓷岩板坯体中的腐殖质
氧化分解，从而提高坯体层的致密度，提升陶瓷岩板的断裂韧性。延缓升温、降温速率可以
延长坯体层中晶体二氧化硅晶型转变的区间以及使晶型转变缓慢均匀，降低陶瓷岩板在烧
成过程中晶体二氧化硅由于发生晶型转变带来的体积效应，使坯体层中的内应力完全释
放，从而有效减小坯体层内的残余应力，另外，陶瓷岩板坯体本身晶体二氧化硅含量较低，
又在烧成过程中一部分晶体二氧化硅转化成了玻璃相以及除晶体二氧化硅以外的其它晶
相中以组成部分形式存在的二氧化硅，所以陶瓷岩板在冷却后残余应力的绝对值也较小，
在制造、切割加工等过程中不易发生破裂，可加工性能优。参照T/CBCSA 40—2021《陶瓷岩
板》标准中可加工性试验方法进行加工，达到一级可加工性。
[0053] 作为进一步的方案，所述坯体层由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(T) 58%‑65%、Al2O3 22%‑28.5%、Fe2O3 0‑3%、CaO 0.5%‑7%、MgO 0.5%‑5%、K2O 1.5%‑5%、Na2O 0.35%‑
3%、余量为杂质。
[0054] 作为进一步的方案，在步骤S8中，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的含量为69.0%‑88.5%，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的化学成分包
括：SiO2(A) 59.98%‑67%、Al2O3 20.82%‑27%、Fe2O3 0‑2.64%、CaO 0.65%‑5.85%、MgO 0.57%‑
6.49%、K2O 1.95%‑6.26%、Na2O 0.5%‑3.76%、TiO2 0‑0.78%，所述坯体层的物相组成中玻璃相中超过长石化学计量提供的二氧化硅SiO2(E)的物质的量百分数≥27.0%，所述坯体层的
物相组成中玻璃相中n(CaO+MgO)/n(CaO+MgO+K2O+Na2O)≥0.350，所述疏水自清洁涂层经牢
固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层经耐久性测试后涂层不变色、静态水
接触角＞90°且再经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层耐污染性测试
为合格。
[0055] 作为进一步的方案，所述具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷1/2
岩板的断裂韧性≥1.2MPa·m ，断裂模数≥50MPa。
[0056] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明通过具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量陶瓷岩板坯体配方体
系创新设计和烧成制度联动高效调控，同时采用无氟材料铝酸盐固体、无水乙醇为原料在
陶瓷岩板装饰层的上表面制备得到疏水自清洁涂层，赋予陶瓷岩板表面良好的疏水自清洁
功能，制造出的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的坯体层的物
相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)由重量百分比计的含量≤10%，疏水自清洁涂层的静态水接
触角＞90°，陶瓷岩板在使用过程中疏水自清洁涂层不易被破坏和脱落，附着性好、牢固度
高，且不易与空气中的水、氧气、二氧化碳等发生反应而变色和失去疏水自清洁功能，耐久
性好，制备疏水自清洁涂层溶液所用的原料中不含氟等对人体、环境有害的成分，另外，还
实现了陶瓷岩板制造过程产生的粉尘中晶体二氧化硅含量大幅减少，以及制造出的陶瓷岩
板的坯体层物相组成中晶体二氧化硅含量大幅降低，有效降低了陶瓷岩板制造、加工等过
程中罹患矽肺病的风险，顺应国家绿色、健康、环保生产的号召；
（2）本发明通过具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量陶瓷岩板烧成制度联
动高效调控，使原料原本少量带入的晶体二氧化硅在陶瓷岩板坯体烧成过程中进一步地减
少，同时降低了在陶瓷岩板冷却过程中晶体二氧化硅由于发生晶型转变带来的体积效应，
减小坯体层内的残余应力，由此制得的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型
陶瓷岩板具有较大的断裂韧性和断裂模数，参照T/CBCSA 40—2021《陶瓷岩板》标准中可加
工性试验方法进行加工，达到一级可加工性，有效降低了岩板因后期冷加工开裂带来的高
损耗率。
[0057] （3）本发明在陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥之前通过窑炉尾冷段的热空气和泥浆气/液型热能换热器对陶瓷岩板坯体浆料进行预加热处理，从而降低喷雾干燥过程的能
耗，提高了能源的利用效率，增大了产能，实现了节能降耗的目的。
[0058] （4）本发明中具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板制造所用的原料大部分为常规陶瓷岩板坯体所用原料，只需在现有陶瓷岩板制造线基础上对工艺
参数配置进行系统调整，无需增设其他设备，制造过程经济环保，工艺可控性强。
法律保护范围
涉及权利要求数量13：其中独权2项，从权-2项
1.一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：包括坯体层、设置在坯体层上表面的装饰层以及设置在装饰层上表面的疏水自清洁涂层，所述坯体层的物相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)由重量百分比计的含量≤10%，所述疏水自清洁涂层的静态水接触角＞90°。
2.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述坯体层由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(T) 58%‑65%、Al2O3
22%‑28.5%、Fe2O3 0‑3%、CaO 0.5%‑7%、MgO 0.5%‑5%、K2O 1.5%‑5%、Na2O 0.35%‑3%、余量为杂质。
3.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述装饰层是经瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、细或粗哑干粒面工艺、剥开釉/墨水或下陷釉/墨水工艺中的任一种或其组合制得。
4.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：形成所述疏水自清洁涂层的疏水自清洁涂层溶液，以重量份计的铝酸盐固体与无水乙醇的比例为1:(5‑15)。
5.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述疏水自清洁涂层经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层经耐久性测试后涂层不变色、静态水接触角＞90°且再经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层耐污染性测试为合格。
6.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的含量为69.0%‑88.5%；
所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(A) 59.98%‑67%、Al2O3 20.82%‑27%、Fe2O3 0‑2.64%、CaO 0.65%‑5.85%、MgO 0.57%‑6.49%、K2O 1.95%‑6.26%、Na2O 0.5%‑3.76%、TiO2 0‑0.78%；所述坯体层的物相组成中玻璃相中超过长石化学计量比提供的二氧化硅SiO2(E)的物质的量百分数≥27.0%；所述坯体层的物相组成中玻璃相中n(CaO+MgO)/n(CaO+MgO+K2O+Na2O)≥0.350。
7.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的断裂
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韧性≥1.2MPa·m ，断裂模数≥50MPa。
8.根据权利要求1所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板，其特征在于：所述具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板参照T/CBCSA 40—2021《陶瓷岩板》标准中可加工性试验方法进行加工，达到一级可加工性。
9.一种具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，陶瓷岩板坯体浆料制备：首先称取制备陶瓷岩板坯体浆料的原料，然后将称取的制备陶瓷岩板坯体浆料的原料进行混料，之后加入水、球石和添加剂并通过球磨系统进行球磨，最后进行过筛制得陶瓷岩板坯体浆料；
S2，陶瓷岩板坯体粉料制备：将步骤S1制得的陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥，随后进行陈腐制得压制陶瓷岩板坯体所用的陶瓷岩板坯体粉料，所述陶瓷岩板坯体粉料由干料重量百分比计的化学成分包括：SiO2 55.68%‑62%、Al2O3 20.5%‑27.36%、Fe2O3 0‑2.88%、CaO
0.48%‑6.52%、MgO 0.47%‑4.8%、K2O 1.44%‑4.8%、Na2O 0.33%‑2.8%、烧失量4%‑7%、余量为杂质；
S3，陶瓷岩板坯体制备：将步骤S2制得的陶瓷岩板坯体粉料通过成型设备压制成型并进行干燥，制得陶瓷岩板坯体；
S4，陶瓷岩板坯体的装饰：将步骤S3制得的陶瓷岩板坯体进行装饰，然后再进行干燥处理，制得装饰后的陶瓷岩板坯体；
S5，陶瓷岩板坯体烧成：对步骤S4制得的装饰后的陶瓷岩板坯体进行高温烧成，制得陶瓷岩板半成品，所述高温烧成的最高烧成温度为1150‑1250℃，烧成周期为55‑150min，最高烧成温度下保温时间≥7min；
S6，陶瓷岩板半成品后加工处理：对陶瓷岩板半成品进行后加工处理；
S7，疏水自清洁涂层溶液的制备；
S8，疏水自清洁涂层的制备：将S7制备得到的疏水自清洁涂层溶液均匀喷涂在步骤S6经后加工处理后的陶瓷岩板半成品上表面，然后进行烘干固化处理，在装饰层的上表面形成疏水自清洁涂层，制得包含坯体层、设置在坯体层上表面的装饰层以及设置在装饰层上表面的疏水自清洁涂层的陶瓷岩板成品，所述坯体层的物相组成中晶体二氧化硅SiO2(Cp)由重量百分比计的含量≤10%，所述疏水自清洁涂层的静态水接触角＞90°。
10.根据权利要求9所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其特征在于：
在步骤S7中，形成疏水自清洁涂层的所述疏水自清洁涂层溶液，以重量份计的铝酸盐固体与无水乙醇的比例为1:(5‑15)；所述疏水自清洁涂层溶液的制备方法，包括以下步骤：
S7a(Ⅰ)，铝酸盐固体破碎：将铝酸盐固体进行破碎，并用100目筛筛分，得到小于150μm的粒状铝酸盐固体粉末；S7a(Ⅱ)，铝酸盐固体溶解：将破碎后的铝酸盐固体粉末与无水乙醇按一定比例混合并搅拌直至铝酸盐固体粉末彻底溶解，制备得到均匀的疏水自清洁涂层溶液；
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在步骤S8中，所述疏水自清洁涂层溶液的喷涂量为5‑50ml/m ，所述进行烘干固化处理的烘干固化温度为90‑150℃，烘干固化时间为15‑120min。
11.根据权利要求9所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其特征在于：
在步骤S1中，当制备黑色系陶瓷岩板坯体浆料时，所述制备陶瓷岩板坯体浆料的原料为：球土A、水洗土A、水洗土B、高岭土A、煅烧土A、钾长石A、钾长石B、钾钠长石A、钾钠长石B、硅灰石A、生滑石A、生滑石B、煅烧铝矾土B、透辉石中的多种；当制备白色系陶瓷岩板坯体浆料时，所述制备陶瓷岩板坯体浆料的原料为：球土B、岩泥、高岭土B、煅烧土B、生滑石B、硅灰石A、硅灰石B、钾长石A、钾长石B、叶腊石、TM2106熔块、熔融石英、煅烧氧化铝A、煅烧氧化铝B、骨灰、煅烧铝矾土A、煅烧铝矾土B中的多种。
12.根据权利要求9所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其特征在于：
在步骤S1中，所述球磨系统为间歇式球磨系统或连续式球磨系统；
在步骤S2中，所述将步骤S1制得的陶瓷岩板坯体浆料进行喷雾干燥之前，对陶瓷岩板坯体浆料进行浆料预加热处理；
在步骤S4中，所述陶瓷岩板坯体的装饰为瓷抛工艺、釉抛工艺、干粒抛工艺、胶水干粒工艺、数码模具工艺、细或粗哑干粒面工艺、剥开釉/墨水或下陷釉/墨水工艺中的任一种或其组合；
在步骤S6中，所述后加工处理包括抛光、磨边。
13.根据权利要求9所述的具有疏水自清洁功能的低晶体二氧化硅含量环保型陶瓷岩板的制造方法，其特征在于：
在步骤S1中，所述进行过筛采用的是80‑150目振动筛，所述陶瓷岩板坯体浆料的加工细度为325目筛余为2.5%‑3.5%，比重为1.68‑1.74g/ml，流速为NK‑2岩田粘度杯16‑32s；
在步骤S2中，所述陶瓷岩板坯体粉料的含水率为5.5%‑7.5%，粒度为40目筛余45%‑55%；
在步骤S3中，所述成型设备压制成型的压强为35‑42MPa；
在步骤S8中，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的含量为69.0%‑88.5%，所述坯体层的物相组成中玻璃相由重量百分比计的化学成分包括：SiO2(A) 59.98%‑67%、Al2O3 20.82%‑27%、Fe2O3 0‑2.64%、CaO 0.65%‑5.85%、MgO 0.57%‑6.49%、K2O 1.95%‑6.26%、Na2O 0.5%‑3.76%、TiO2 0‑0.78%，所述坯体层的物相组成中玻璃相中超过长石化学计量提供的二氧化硅SiO2(E)的物质的量百分数≥27.0%，所述坯体层的物相组成中玻璃相中n(CaO+MgO)/n(CaO+MgO+K2O+Na2O)≥0.350，所述疏水自清洁涂层经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层经耐久性测试后涂层不变色、静态水接触角＞90°且再经牢固度测试后静态水接触角＞90°，所述疏水自清洁涂层耐污染性测试为合格。
