[发明专利]氧化铝在陶瓷产品且特别是面砖的制造中作为遮光剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷领域并特别涉及面砖（tiling）。更具体而言，本发明的主题是特定氧化铝在陶瓷产品制作过程中为获得令人满意的遮光效果的用途。

背景技术

在众多陶瓷产品，也就是说通过热处理不同的氧化物混合物且特别是金属氧化物和/或二氧化硅获得的产品中，出于多种原因必须使用遮光材料。这特别是用于制作瓷器（porcelain）、浴室釉料和面砖且特别是诸如炻器（stoneware）、瓷炻器（porcelain stoneware）和瓷砖（porcellanato）的面砖（其主要应用于地面砖和墙面砖）的情况。

面砖通常由三部分组成：充当支承面砖的砖体、沉积在砖体上的釉底料、以及沉积在釉底料上的釉料。釉底料具有双重作用：遮光，以遮盖支撑面砖的颜色，以及赋予面砖不可渗透性，以防止水出现到面砖的表面。釉底料还构成中间层，所述中间层能够防止在釉料与砖体之间发生化学相互作用。

釉料就其本身而言对装饰具有至关重要的作用。构成面砖上表面的釉料除了有助于装饰之外，还特别要耐受污渍、磨损和机械冲击。

某些面砖仅由砖体组成。在这种情况下，砖体还必须特别要耐受污渍、磨损和机械冲击。

在所有的情况下，遮光剂用于面砖的所有组成部分中。

在仅由砖体组成的面砖中，遮光剂还具有赋予面砖白度的作用。在釉底料中，遮光剂的基本作用是遮光。在釉料中，遮光剂的基本作用是遮光和贡献白度。

目前用于陶瓷产品，如面砖的主要遮光剂是锆石ZrSiO₄。锆石的极高折射率（1.92）使其成为遮光剂的选择。炻器类型的面砖具有基于粘土、基于长石和基于石英的组成。使用如锆石的遮光剂对白色炻器而言是首先必须的，该白色炻器也经常包含本身对白度有贡献的高岭土。例如，“超白（ultrawhite）”面砖包含5至8%的锆石，“极白（superwhite）”面砖包含3至5%的锆石，“白”面砖包含1至3%的锆石。在釉底料与釉料中，组成通常可以包含8至15%的锆石。

锆石类型的遮光剂的使用在用于浴室装置和陶瓷餐具的陶瓷釉料中也是必需的。

但是，由于锆石的价格，其在供需不平衡的作用下已经变得非常高，如今使用锆石被强烈质疑。作为举例说明，该价格在四年中提高了三倍，并代表陶瓷产品制造商的主要制约因素。由此在寻找替代解决方案方面存在着非常强大的优势。

因其折射率，已经设想到作为遮光剂的另一种氧化物是二氧化钛。但是，二氧化钛在市场上同样短缺，其成本非常高。

至于在陶瓷组合物中使用氧化铝，应当提及专利申请WO2011/030366，其描述了从阴极管回收玻璃的方法，其中将该玻璃引入到陶瓷组合物中。由于添加玻璃的结果是提高了该组合物的可熔性和提高其透明度，推荐使用氧化铝作为遮光剂以补偿这两种现象。在这些具体组合物中，其包含10至50重量%的来自于阴极管的玻璃，遮光剂的优选含量为15至25重量%。该专利申请没有以任何方式描述所用的氧化铝，也没有明确记载为获得所需的遮光效应其应当具备的优选特性。

氧化铝还没有用于充当遮光剂，而是充当颜料。这特别是在文献GB1286003中和在出版物Journal of the European Ceramic Society，第22卷，第5期,，2002，第631-633页和Dyes and Pigments，第76卷，第1期，2007，第179-186页中的情况。

发明内容

在本发明中，发明人已着手研究在陶瓷产品如面砖的制作中使用氧化铝Al₂O₃作为遮光剂。

氧化铝的折射率（其为1.7）并不能使氧化铝成为遮光剂的好的候选，但是本发明人已经证明，通过选择特定的氧化铝，可能改善其遮光功率，甚至在某些情况下获得可与锆石相当的遮光效果。

在本文中，本发明涉及氧化铝Al₂O₃颗粒在经受陶瓷产品制造中的烧结操作的组合物中的用途，以便在所述陶瓷产品中获得遮光效果，所用的所述氧化铝Al₂O₃颗粒表现出小于96%的α-氧化铝的重量百分比和大于或等于1平方米/克的通过Brunauer、Emmett和Teller（BET）技术在氮气下测得的比表面积。

本发明针对的氧化铝作为遮光剂的用途与化合物作为颜料的用途不同。

这是因为颜料将陶瓷染色，然而在本发明中，氧化铝用于对陶瓷产品遮光并由此赋予其不透明性，也就是说其能够阻止光的通过。