大自然的和諧統(tǒng)一時人類追求的目標。在當今世界房屋建筑或園林路徑建設(shè)中,用天然鵝卵石砌墻、鋪筑路面或地面,給人以回歸大自然之感受,行人赤腳在石路上行走還可以刺激足底穴位,具有按摩健身的作用。若能解決一些存在的不足,鵝卵石的應用將更加廣泛。首先是天然鵝卵石資源有限,以致造價較高,大量采集勢必造成生產(chǎn)環(huán)境的破壞;其次是天然鵝卵石大小不一、厚薄不均、表面粗糙,給施工和赤腳行走帶來了不便;再次是天然鵝卵石色澤單一,不能拼湊顯現(xiàn)的圖案、裝飾效果容易雷同。
經(jīng)文獻檢索,未發(fā)現(xiàn)有人造多彩鵝卵石的相關(guān)報道,僅有人造彩石技術(shù)方案的披露,如中國專利1063473公開了一種“人造釉面石及其生產(chǎn)工藝”,這種人造釉面石是用陶瓷、玻璃、水泥為原料,加入油漆、燃料、罩光劑等著色,攪拌入槽,晾干即成人造石平板材,與大理石或釉面磚可比。由于其冷凝成非鵝卵石型,擠壓強度、耐酸堿與耐磨性能均不能與天然石材相抗衡,且色彩易褪逝,僅能用于室內(nèi)墻面等裝飾。
本發(fā)明的目的是提供一種石質(zhì)與天然鵝卵石接近成本低,規(guī)格一致且外觀色澤靚麗的人造鵝卵石。
本發(fā)明的目的是通過如下方式來實現(xiàn)的:
人造多彩鵝卵石,包括構(gòu)成石坯的組分(a)和構(gòu)成外層釉面的組分(b)。
組分(a)選用粘土、瓷土、高嶺土三種原料,因粘土粘性好、便于成型、燒結(jié)溫度低、價格便宜而選之,瓷土燒結(jié)白度和硬度高等而選之,高嶺土燒結(jié)后有較高的硬度、能增白、價格較低而選之。若粘土配比量多時,成品松脆且收縮比大,而高嶺土配比量多時,燒結(jié)溫度要升高,能耗加大,因而按重量百分比配合,可為粘土5-30、瓷土40-70、高嶺土25-45,優(yōu)選為粘土8-15、瓷土50-60、高嶺土30-40。
組成(b)選擇熔塊、長石、石英、高嶺土、滑石和色素添加劑為原料,因熔塊能加大與石坯的親和力與釉面光亮度,長石能增強釉面硬度與光亮度,石英能增強釉面硬度與韌性、高嶺土與滑石是填充料,色素添加劑調(diào)節(jié)釉面色彩等等,故而選之,按重量百分比配合,可為熔塊23-28、長石25-29、石英23-28、高嶺土8-13、滑石8-13、色素添加劑1-10,優(yōu)選為熔塊24-26、長石26-28、石英23-25、高嶺土8-10、滑石8-10、色素添加劑1-6。
組分(b)占組分(a)和組分(b)總重量的重量百分比為0-15,優(yōu)選為0-7,這是因為組分(b)配比量多時,即使多次上釉也不能用盡,若組分(b)為零時,石坯仍呈單一的乳白色,也不失為一種色彩。釉面組分(b)中的色素添加劑可為氧化鈷、鋯藍、土黃或其結(jié)合,調(diào)整變化成不同的色彩。
人造多彩鵝卵石的制備方法,包括在陶瓷技術(shù)領(lǐng)域里眾所周知的坯料工藝流程為配料、粉碎、水洗、過濾、沉淀、榨泥、攪拌微粒、其后擠壓成蛋形或扁圓形鵝卵石初坯、再經(jīng)干燥與上釉、燒結(jié)、退火、出爐。燒結(jié)終溫與時間對成品影響較大,燒結(jié)終溫偏低時,燒結(jié)不成熟,表現(xiàn)在成品松散、釉面不光亮,燒結(jié)終溫太高,成品過分收縮且能耗大,在同一燒結(jié)終溫下燒結(jié)時間長短也會產(chǎn)生這些問題。所以燒結(jié)終溫可為1000-1600℃,終溫控制時間8-12分鐘。人造多彩鵝卵石在不同的燒結(jié)溫度下會形成不同的釉面色彩、條紋或圖案。上釉工藝流程也應是陶瓷技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所知的,即配料、水洗攪拌、粗濾、加入色素添加劑、球磨混合、細濾、上釉,上釉可用噴槍將釉液向石坯上方及周面噴射,石坯朝地一面不上釉則更方便施工時粘貼。
本發(fā)明因為采油粘土、瓷土和高嶺土制備鵝卵石,經(jīng)高溫燒結(jié)而成,石質(zhì)堅硬(抗壓強58MPa以上),耐磨耐腐蝕。(耐酸堿性達GAL級、平均吸水率為0.4%),成本低(每平方米50元)。所以石質(zhì)與天然鵝卵石接近,價格約便宜一半,能替代天然鵝卵石;同時由于石坯表面噴上親和力強的配方釉料,在不同的燒結(jié)溫度下釉面會形成不同的顏色、條紋與圖案,酷似天然“雨花石”,且不退色,所以克服了天然鵝卵石色澤單一的不足,室內(nèi)外均可應用;另外由于初坯造型仿天然鵝卵石,其大小、厚薄、規(guī)格較統(tǒng)一,所以便于包裝、運輸和施工,從而大幅度地降低了綜合成本,等等。
本發(fā)明的其他細節(jié)可以從以下附表及其實施案例中推導出
表1是根據(jù)本發(fā)明提出的鵝卵石石坯組分配比實施例及其效果對比。
表1 鵝卵石石坯組分(a)配比與效果對比
實例/原料 | 粘土% | 瓷土% | 高嶺土% | 燒結(jié)溫度℃ | 效果 |
一 | 10 | 60 | 30 | 1300 | 抗壓強度60Mpa,吸水率0.4%,能耗低,軟硬適中 |
二 | 5 | 60 | 35 | 1400 | 抗壓強度65Mpa,吸水率0.3%,能耗較高 |
三 | 20 | 50 | 30 | 1200 | 抗壓強度55Mpa,吸水率0.7%,收縮比加大,成本下降 |
四 | 30 | 50 | 50 | 1100 | 抗壓強度45Mpa,吸水率0.8%,收縮比大,成品松脆 |
五 | -- | 60 | 40 | 1600 | 抗壓強度70Mpa,吸水率0.3%,不易燒結(jié)成本高 |
六 | 天然鵝卵石 | 抗壓強度60Mpa,吸水率0.5% |
在表1中,實施例一至五是依據(jù)本發(fā)明提出的鵝卵石石坯組分(a)不同配比在不同的燒結(jié)終溫下效果差異的優(yōu)選對比,終溫時間均是10分鐘,石坯耐酸性均達到GLA級。實施例六是取自福建的天然鵝卵石,以其石質(zhì)指標為實施例一至五對比,結(jié)合能耗高低,收縮比大小等技術(shù)工藝指標,可見實施例一為較優(yōu)選方案。
表2是根據(jù)本發(fā)明提出的鵝卵石釉面組分配比實施例及其效果對比。
表2 鵝卵石釉面組分(b)配比與效果對比
實例/原料 | 熔塊% | 長石% | 石英% | 高嶺土% | 滑石% | 色素添加劑% | 效果 |
七 | 23 | 27 | 28 | 10 | 9 | 3 | 光澤度較差,親和力較差,耐磨,韌性好 |
八 | 24 | 25 | 23 | 13 | 12 | 3 | 光澤度較好,耐磨,韌性較差 |
九 | 25 | 25 | 28 | 10 | 9 | 3 | 光澤度較好,耐磨,韌性好 |
十 | 26 | 26 | 24 | 8 | 13 | 3 | 光澤度較好,耐磨,韌性適中 |
十一 | 27 | 23 | 28 | 10 | 9 | 3 | 光澤度較好,耐磨稍差,韌性好 |
表2中所列實施例七至十一是依據(jù)本發(fā)明提出的鵝卵石釉面組分(b)不同配比時效果的差異,各例的色素添加劑均是等同重量百分比,在同一燒結(jié)終溫和同樣燒結(jié)時間條件下進行,以釉面光澤度,耐磨度,韌性好壞等為標準,實施例九配方為較優(yōu)選。
表3是根據(jù)本發(fā)明提出的鵝卵石釉面組分中色素添加劑與燒結(jié)終溫產(chǎn)生釉面色彩對比。
表3 釉面組分(b)色素添加劑與燒結(jié)終溫產(chǎn)生釉面色彩對比
實例/條件 | 色素添加劑 | 重量配比% | 燒結(jié)溫度℃ | 釉面色彩 |
十二 | 氧化鈷 | 6 | 1310 | 深藍色 |
十三 | 氧化鈷 | 4 | 1260 | 淡藍色 |
十四 | 氧化鈷/土黃 | 1/5 | 1230 | 墨綠色 |
十五 | 氧化鈷/土黃 | 1/5 | 1280 | 青黑色 |
十六 | 鋯藍/土黃 | 1/5 | 1215 | 淡綠色 |
十七 | 土黃 | 6 | 1260 | 棗紅色 |
十八 | 無釉面組分(b) | 1300 | 乳白色 |
表3中所列實施例十二至十八是依據(jù)本發(fā)明提出的釉面組分(b)中色素添加劑不同配方在不同的燒結(jié)終溫下形成不同的釉面色彩,其中實施例十八是無釉面組分(b),其色彩即為石坯原色乳白色,也不失為一項有效方案。