专利名称：一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体及其制备方法近年来，随着我国经济建设的快速发展，建筑行业得到了迅猛发展，从而也促 进了建筑陶瓷技术的不断进步和发展，随之而来各种新型的建筑瓷砖应运而生。其中， 大规格超薄瓷砖(如3.5 5mmX IOOOmmX2000mm)作为近年来研制的新型产品，与传 统的墙地砖及微晶玻璃相比具有以下优势(1)大规格超薄瓷砖其重量只有普通墙地砖的1/4，在建筑装饰中可显著减轻载荷重量。(2)使用的原料可以减少2/3以上，因此可以减少对矿藏的开采，不仅降低了生 产成本，而且有利于保护自然资源。(3)大规格超薄瓷砖其传热快而均勻，与传统墙地砖相比烧成温度低、烧成周期 短，因此可以节约能源和减少有害气体的排放。(4)与微晶玻璃相比，大规格超薄瓷砖不仅价格较低，而且在功能上具有优势。 由于大规格超薄瓷砖其厚度只有3.5 5mm，因而表现出较好的弹性，可以装饰于具有一 定弧度要求的场所。因此，大规格超薄瓷砖的研究开发具有广阔的应用前景。而对于这类瓷砖的生产，由于其规格大且超薄，因此对生坯的强度提出了很高 的要求，然而，仅仅依靠基础配方的调整很难满足这一要求。目前，经研究表明，通 过在坯体中加入高分子增强添加剂能够有效提高坯体的强度，其作用机理是使用高分 子材料包裹陶瓷颗粒表面，使得陶瓷颗粒之间可借助有机高分子而产生氢键作用，以解 决未使用添加剂时陶瓷颗粒之间仅依靠范德华力和毛细管力结合而使坯体强度较低的问 题，从而有效提高了坯体的起模强度(坯体刚脱离模具后所具有的强度)和干燥强度(坯 体经过一定干燥制度处理后的强度)。现有技术高分子增强添加剂的使用，坯体起模强 度和干燥强度通常分别可以达到1.7 2.0MPa和6 8MPa。然而，对于大规格超薄瓷 砖，其坯体的起模强度和干燥强度通常分别需要在2.8MPa和12.0MPa以上，显然，现有 技术添加剂的使用仍然难以满足大规格超薄瓷砖的工艺要求，生产过程中通常表现为生 坯在生产线上或窑炉中容易破损，从而降低了产品的合格率，大大增加了生产成本。使用高分子添加剂，其种类及分子量的大小对产品强度有着直接的影响。例 如，分子量过大会导致分子链过长、弹性大，在粉体干压成形时坯料颗粒之间阻力大， 使得坯体致密度下降，从而导致强度降低；分子量过小则不能起到有效包裹坯体颗粒的 作用，同样导致坯体强度的降低。因此，针对大规格超薄瓷砖，如何有效提高坯体强度 以很好地满足其生产工艺要求，仍然是摆在我们面前急需解决的课题。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用复合添加剂的建筑陶瓷 干压粉体成形坯体，以提高坯体强度，为大规格超薄瓷砖的成形技术提供前提保障。本 发明的另一目的在于提供上述高强度坯体的制备方法，以获得质量符合要求的高强度坯 体，同时提高产品的合格率，降低生产成本。本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体，由基础坯料和复合添加 剂组成；所述复合添加剂为羟甲基丙基纤维素和两性淀粉的组合，其用量为基础坯料的 0.4 1.2%，按重量比羟甲基丙基纤维素两性淀粉=1 4 1 4。本发明高强度坯 体采用羟甲基丙基纤维素和两性淀粉组成的复合添加剂，利用两者高分子特性提高生坯 强度的同时，结合两性淀粉具有阳离子和阴离子基团的特性，与水分子之间结合而产生 氢键，使得两性淀粉具有较大的粘结力，从而更进一步提高坯体强度。优选地，所述羟 甲基丙基纤维素的分子量为9.0 X IO5 1.2 X IO6 ；两性淀粉的粘度为300 600mpa.s。本发明高强度坯体可采取如下进一步措施所述基础坯料按重量百分比其组成 为粘土 30 35%、钾长石10 20%、石英5 10%、低温瓷石40 45%、膨润土 1 3%。本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的上述建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体的制备方法，包括以下步 骤(1)将所述基础坯料加入快速球磨机中球磨15 20min ；(2)然后将所述复合添加剂加入快速球磨机中与基础坯料一起混合球磨3 5min ；(3)料浆经过喷雾造粒，然后粉料干压成形而获得生坯；(4)生坯脱模后在100 120°C下干燥60 IOOmin即得产品。本发明制备方法中复合添加剂与基础坯料的混合对提高坯体强度起到关键的作 用。混合时间过长会使高分子聚合物在球磨过程中发生降解或分子链断裂，从而导致长 链的高分子链变短，降低了高分子聚合物与陶瓷颗粒之间的粘附力，从而降低了增强效 果。而混合时间过短则会使高分子聚合物难以在陶瓷颗粒之间形成空间架状结构，高分 子聚合物与陶瓷颗粒之间的粘附力减小，同样降低了坯体强度。为此，本发明制备方法 中复合添加剂在坯料球磨一段时间后再加入，然后与坯料混合一定的时间，以有效提高 聚合物与颗粒之间的粘附力和坯体强度。本发明具有以下有益效果1、本发明采用具有中等分子量的羟甲基丙基纤维素和两性淀粉组成的复合添加 剂，克服了单一添加剂以及分子量过长或过短等问题所带来的缺点，长分子链的羟甲基 丙基纤维素和以支链为主中等聚合度的两性淀粉相结合形成了连续的空间架状结构，对 坯体中的颗粒起到了很好的包裹作用；同时，两性淀粉通过其阳离子和阴离子基团，与 水分子之间结合而产生氢键，使得两性淀粉具有较大的粘结力，从而可以获得更高的生 坯强度(起模强度和干燥强度)，满足了大规格超薄瓷砖的生产工艺要求。2、本发明制备方法中复合添加剂在坯料球磨一段时间后再加入，避免了高分子4聚合物球磨时间过长发生降解而导致长链断裂、聚合物与陶瓷颗粒之间粘附力下降的现 象。之后加入复合添加剂再与坯料球磨一定的时间，可促使高分子聚合物在陶瓷颗粒之 间形成连续的空间架状结构，将陶瓷颗粒紧紧包裹，从而增强了聚合物与颗粒之间的粘 附力，有效提高了坯体强度。3、本发明工艺简单、易于控制，从而有利于推广和应用。下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。本实施例高强度坯体的制备方法与实施例一不同之处在于步骤(4)中生坯脱 模后在110°c干燥SOmin即得产品。本实施例大规格超薄坯体的起模和干燥三点弯曲强度分别为3.2MPa和 14.6MPa。实施例四本实施例高强度坯体，其基础坯料按重量百分比的组成为粘土 30%、钾长石 17%,石英10%、低温瓷石40%、膨润土 3%。复合添加剂按照重量比的组成为羟甲 基丙基纤维素(分子量9.5 X IO5)两性淀粉(粘度400mpa.S) = 1 3，其用量为基础坯 料的0.4%。本实施例高强度坯体的制备方法与实施例一不同之处在于步骤(1)球磨时间 为17min ；步骤(4)生坯脱模后在120°C下干燥70min即得到产品。本实施例大规格超薄坯体的起模和干燥三点弯曲强度分别为3.5MPa和 16.0MPa。实施例五本实施例高强度坯体，其基础坯料按重量百分比的组成为粘土 30.5%、钾长 石15%、石英9%、低温瓷石44%、膨润土 1.5%。复合添加剂按照重量比的组成为 羟甲基丙基纤维素(分子量1.0 X IO5)两性淀粉(粘度500mpa.S) = 1 1，其用量为基 础坯料的0.6%。本实施例高强度坯体的制备方法与实施例一不同之处在于步骤(4)中生坯脱 模后在105°C干燥SOmin即得产品。本实施例大规格超薄坯体的起模和干燥三点弯曲强度分别为3.1MPa和 13.5MPa。实施例六本实施例高强度坯体，其基础坯料按重量百分比的组成为粘土 32.5%、钾长 石18%、石英8.5%、低温瓷石40%、膨润土 1%。复合添加剂按照重量比的组成为 羟甲基丙基纤维素(分子量1.0 X IO5)两性淀粉(粘度500mpa.S) =2 1，其用量为基 础坯料的0.6%。本实施例高强度坯体的制备方法同实施例一。本实施例大规格超薄坯体的起模和干燥三点弯曲强度分别为3.0MPa和 13.0MPa。实施例七本实施例高强度坯体，其基础坯料按重量百分比的组成为粘土 32.5%、钾长 石13%、石英7%、低温瓷石45%、膨润土 2.5%。复合添加剂按照重量比的组成为 羟甲基丙基纤维素(分子量9.0 X IO5)两性淀粉(粘度600mpa.S) =3 1，其用量为基 础坯料的0.6%。本实施例高强度坯体的制备方法与实施例一不同之处在于步骤(4)中生坯脱 模后在110°c干燥IOOmin即得产品。本实施例大规格超薄坯体的起模和干燥三点弯曲强度分别为3.3MPa和 15.2MPa。 本发明一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体及其制备方法，各组分的用量及 工艺参数不局限于上述列举的实施例。


本发明公开了一种建筑陶瓷干压粉体成形高强度坯体，由基础坯料和复合添加剂组成；所述复合添加剂为羟甲基丙基纤维素和两性淀粉的组合，其用量为基础坯料的0.4～1.2％，按重量比羟甲基丙基纤维素∶两性淀粉＝1～4∶1～4。本发明还公开了上述高强度坯体的制备方法。本发明有效提高了坯体强度，可获得质量符合要求的高强度坯体，同时有利于提高产品的合格率、降低生产成本，而且工艺简单、易于控制，有利于推广和应用。