陶瓷釉的流變改進劑制造技術

本發明專利技術涉及陶瓷釉的流變改進劑，其包括：可水溶脹的粒狀粘土、羧甲基纖維素和可能的另一種天然樹膠。在另一個方面，本發明專利技術涉及陶瓷釉和使用上述流變改進劑獲得的釉粉漿，其可用于對生坯陶瓷和燒制陶瓷例如工藝品、餐具、瓷磚、重粘土產品和衛生潔具進行上釉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及陶瓷釉的流變改進劑，其包括可水溶脹的粒狀粘土、羧甲基纖維素和可能的另一種天然樹膠。在另一個方面，本專利技術涉及陶瓷釉和使用上述流變改進劑制備的釉粉漿，其可用于對生坯陶瓷和燒制陶瓷(例如工藝品、餐具、瓷磚和衛生潔具)進行上釉。
技術介紹
大部分傳統的陶瓷制品，例如瓷磚和衛生潔具，是由賦予物體形狀和機械性質的陶瓷體制成的；所述陶瓷體通常具有一定的孔隙率，并且美感較差。所述陶瓷體(其被稱為“生坯”，或，“燒制的”)通常涂覆了一層陶瓷層，稱為陶瓷 釉；所述陶瓷釉通過燒制燒結，由此獲得合適的表面美感，同時成為防流體滲漏的屏障；事實上，在燒制后，陶瓷釉的孔隙率通常為零，并且通常耐磨，能耐受化學試劑如酸、堿、染料的侵蝕。釉可通過在陶瓷體表面上干粉刷干燥的混合物，或通過在陶瓷體表面上施涂分散/懸浮在合適載劑中的釉進行施涂。傳統的液體陶瓷釉是各種粉末狀礦物質和金屬氧化物的懸浮液，其可通過將陶瓷件直接浸入到釉中，將釉傾倒到陶瓷件上，用噴槍或類似工具將其噴涂到陶瓷件上、用刷子或能實現所需效果的任意工具進行施涂。液體陶瓷釉，也稱為釉粉漿，通常包含分散在水中的二氧化硅，用來形成玻璃，也呈玻璃料(預燒制的玻璃質組分)的形式，并摻合金屬氧化物的混合物，通常以預處理的天然生成的礦物質的形式，例如鈉、鉀和鈣的氧化物，其作為助熔劑并使得釉在特定的溫度下熔化；氧化鋁，用來使釉變硬并防止其從陶瓷件上流下；陶瓷顏料，例如用于使很多不同顏色變深的二氧化錳325 ;用于紅色、綠色和藍色的碳酸銅；用于有活力的藍顏料的氧化鈷和碳酸鈷；以及用于粉色、紅色和綠色的氧化鉻。由于大部分上述成分是重成分，為了在燒制前后獲得合適的涂層，需要向液體陶瓷釉中至少添加一種流變改進劑，從而有助于將原釉批料保持懸浮狀態并控制其流動性質。流變改進劑是一種添加劑，其可以適當地調節釉的不同參數，例如粘度、假可塑性、觸變性、結合性和保水性性質，這對于本領域技術人員是熟知的。典型的流變改進劑是助懸劑和增稠劑。助懸劑改善了分散液的穩定性和流動性，還允許更高百分數的懸浮固體可以結合到分散液中。水可溶脹的粘土是優選的助懸劑之一。這些粘土的例子是膨潤土、蒙脫石、高嶺石、鋰蒙脫石、綠坡縷石、蒙皂石等等。最常用的粘土是標準膨潤土，其可包含少量的鐵。另一種有用的粘土是鋰蒙脫石，其非常可塑并且不含鐵，其屬于蒙皂石礦物質家族。其以各種商業名出售，包括Bentone ,Hectabright , Macaloid and VeeGum 。合成的蒙皂石也可用于相同目的。增稠劑，其具有結合、成膜、助懸和保水性質，是天然產生或合成衍生的水溶性聚合物樹膠，例如黃原膠、海藻酸、阿拉伯樹膠和黃蓍膠。改進的纖維素醚樹膠，例如輕乙基纖維素、甲基纖維素、甲基羥丙基纖維素和羧甲基纖維素鈉可以使用。同樣有用的是合成的聚合物，例如Carbopol (—種高分子量基于丙烯酸的聚合物)和聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物。合成的聚合物，由于其相比于天然樹膠更傾向于造成分散液不希望的膠凝，因此是不太優選的。即使增稠劑可在陶瓷釉中單獨使用，它們通常與助懸劑聯合使用，因為助懸劑在改善陶瓷釉的流變特征方面起協同作用。不幸的是，流變改進劑，尤其是水可溶脹的粘土，常常在厚的釉粉漿中難以溶解，如果不攪拌足夠長時間和/或使用高剪切混合器，它們會在釉粉漿中產生團塊或聚集體。該問題可通過以下辦法解決·將流變改進劑預溶解在水中，并將該溶液放置數小時(最多24小時)使其熟化；·對釉粉漿實施長的攪拌時間； ·使用非常有效的混合器。所有的這些措施均減少了產能，并增加了方法的成本和復雜性。制備后，將該釉粉漿篩分以消除殘留的雜質和聚集體。如果沒有完全溶解，流變改進劑的團塊或聚集體可顯著增加篩分所需的時間。另外，流變改進劑的部分分解需要對釉粉漿進行耗時的粘度校正，如果不進行校正，則會在最終產品上造成嚴重的釉缺陷，例如流平問題、流掛或表面涂布不均，這對于本領域技術人員是熟知的。我們驚奇的發現，至少一種可水溶脹的粒狀粘土、至少一種羧甲基纖維素(CMC)、以及可選地另一種天然樹膠，可適當地配制以獲得快速溶解的流變改進劑，其可以任選地以粉末形式添加至釉粉漿，避免了耗時的預溶解步驟，并同時顯著減少團塊的形成。另外，該流變改進劑使釉具有良好的流變行為，避免了掉落或染色問題，且具有很好的粘合作用，其避免了在燒制前表面涂布不均及干釉的釋放。術語“可水溶脹的粒狀粘土”是指粉末形式的粘土，其能夠吸收水，并已經進行過制粒加工。對于天然樹膠，我們是指天然產生的水溶性聚合物樹膠，通常是從蔬菜、藻類或生物聚合物中提取的多糖。化學或物理改性的天然樹膠也包括在本定義中。在本文中，術語“陶瓷釉”表示原料混合物，其用于制造通常涂覆陶瓷體的燒結的陶瓷層。在陶瓷領域，EP0368507描述了一種著色陶瓷釉，其包含非粒狀的可水溶脹的蒙皂石粘土作為助懸劑及天然樹膠(例如羧甲基纖維素)作為增稠劑。就本申請人所知，在文獻中還從來沒有描述可水溶脹的粒狀粘土和羧甲基纖維素的混合物作為流變改進劑用于陶瓷釉。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個基本目的是提供一種用于陶瓷釉的流變改進劑，該流變改進劑包含a)15-80重量％的至少一種可水溶脹的粒狀粘土，超過90重量％的顆粒的粒徑為O.15-3mm ；b) 10-85重量％的至少一種羧甲基纖維素(CMC)；c) 0-50重量％的另一種天然樹膠；限制條件是a)和b)的總和占所述流變改進劑的至少40重量％，且a)、b)和c)的總和占所述流變改進劑的至少85重量％。 本專利技術的其它目的是提供陶瓷釉，按粒狀可水溶脹的粘土和羧甲基纖維素計，它包含O. 05-3重量％的上述流變改進劑；提供釉粉漿，它包含所述陶瓷釉和15-60重量％的液體載劑；提供上述陶瓷釉在工藝品、餐具、瓷磚、技術陶瓷、衛生潔具、釉面磚、屋面瓦片中的用途；以及提供使用所述陶瓷釉獲得的陶瓷體。專利技術詳述優選地，本專利技術的流變改進劑包括a)30-70重量％的至少一種可水溶脹的粒狀粘土，超過90重量％的所述顆粒的粒徑為 O. 15-3mm ；b) 30-70重量％的至少一種羧甲基纖維素；c) 0-20重量％的至少另一種天然樹膠；所述可水溶脹的粒狀粘土 a)可通過在本領域中常用的且本領域技術人員已知的制粒方法和儀器獲得；具體地，粉末形式的可水溶脹的粘土可通過流化床、輥壓、或噴霧干燥設備進行制粒。優選地，本專利技術的所述粉末形式的可水溶脹的粘土的制粒是通過輥壓制粒設備實現的。可用于制備所述可水溶脹的粒狀粘土的可水溶脹的粘土可選自在陶瓷領域常用的且本領域技術人員已知的可水溶脹的粘土。例如，所述可水溶脹的粘土可為膨潤土、蒙脫石、高嶺石、鋰蒙脫石、綠坡縷石、蒙皂石或它們的混合物。用于制備所述粒狀顆粒的原料可水溶脹的粘土的較好粒徑為O. 05-150微米；優選90重量％的原料粘土具有小于75微米的粒徑，并且最多10重量％具有10微米之下的粒徑。所有涉及的制粒方法需要存在臨時的有機或無機粘結劑作為加工助劑。臨時的有機粘結劑的例子是天然樹膠、纖維素醚、淀粉、糊精膠、聚合醇、聚丙烯酸酯類、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇和蠟。可使用其它有機粘結劑而不改變本專利技術的范圍。優選地，有機粘結劑是纖維素醚。以粒狀產品的重量計，通常使用O. 1-7重本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·克雷斯皮，M·安東尼奧提，G·利巴錫，G·弗羅瑞迪，
申請(專利權)人：藍寶迪有限公司，
類型：
國別省市：