本發明涉及一種復合型環保建筑陶瓷及其制備方法，屬于建筑陶瓷技術領域。
背景技術：
現今，在中國乃至全球因為建筑工程及家居工程裝飾，裝修材料有毒物質超標和輻射而導致危害人們健康的報道越來越多，對環境污染也越發嚴重。國內建筑工程及家居工程裝飾，裝修的專家學者，對這一領域的環保問題，也面臨急需解決的一大課題。多功能復合型綠色環保建筑陶瓷以成為建筑陶瓷領域發展的主要方向之一。
目前傳統的建筑陶瓷生產工藝是以耐火粘土、長石、石英為坯體主要原料，同時添加鋯等一些化工添加劑來增加建筑陶瓷的白度、硬度孔隙度等等。由于使用化工添加劑，屬于不可再生的資源，在使用過程中會釋放甲醛、苯、TVOC等有害物質，對自然環境和人體造成污染和傷害。
近年來，我國建筑材料市場出現了各種無毒、無害的環保建筑材料。它只能自身無毒，無害不能對其它材料散發的甲醛、氨、苯等有害氣體進行清除和環保。
鑒于此，有必要提供一種新的復合型環保建筑陶瓷，以解決現有技術的不足。
技術實現要素：
本發明的目的之一，是提供一種復合型環保建筑陶瓷。本發明的復合型環保建筑陶瓷，具有如下功能：①凈化空氣；②消除異味功能：清除煙味、寵物異味、衛生間等生活異味；③具有高性能的抗菌性，而且具有防腐功能；④防靜電性能；⑤調節空氣濕度，具有獨特的“水呼吸”功能；⑥防火阻燃；⑦耐磨度高，硬度強；⑧無輻射。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種復合型環保建筑陶瓷，由如下重量百分數的原料制成：貝殼粉30-70％、高嶺土17-40％、球粘土9-20％和鉀長石4-10％。
本發明采用貝殼粉、高嶺土和球粘土為主要原材料，三者經過900-1000℃燒結，可以增加建筑陶瓷產品的白度以及粘性。此外，加入了4-10％的鉀長石，改善了建筑陶瓷的強度、耐磨度。同時本發明采用天然的貝殼粉為原料，經過高溫消毒研磨，不添加任何有害物質，不散發甲醛、氨、苯,TVOC等有害氣體，而且具有吸附、分解這些有害氣體的功能。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，由如下重量百分數的原料制成：貝殼粉60％、高嶺土23％、球粘土11％和鉀長石6％。
采用上述進一步的有益效果是：上述為最佳參數。采用上述參數，制得的復合型環保建筑陶瓷產品的性能最佳。
進一步，所述貝殼粉中鈣的重量含量≥95％。
采用上述進一步的有益效果是：貝殼粉中≥95％的成分是CaCO3。由于產品中鈣的含量增加使其孔隙度增加，加強了建筑陶瓷產品吸附有害氣體的功能。另一方面，大量鈣的添加增強了建筑陶瓷產品的強度，這是因為鈣降低了干燥收縮，防止產品開裂。
本發明的目的之二，本發明的制備方法科學合理，易于實施，成品率高，顯著降低了生產成本，市場前景廣闊，適合規模化生產。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種復合型環保建筑陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
(1)貝殼粉的制作
1.1將貝殼洗凈,沸水煮開，烘干，得到烘干的貝殼；
1.2將步驟1.1所得烘干的貝殼，球磨，過篩，得到貝殼粉；
1.3將步驟1.2所得貝殼粉，烘干，得到烘干后的貝殼粉；
(2)復合型環保建筑陶瓷的制作
2.1取如下重量百分數的原料：將步驟1.3所得貝殼粉30-70％、高嶺土17-40％、球粘土9-20％、鉀長石4-10％，混合均勻后，球磨，得到球磨后的陶瓷原料；
2.2將步驟2.1所得球磨后的陶瓷原料，過篩，噴霧造粒，室溫晾曬，成型后烘干，接著素燒后上釉，然后釉燒，即得所述復合型環保建筑陶瓷。
本發明制備方法的工序簡單，成本低，同時提高了產品的純度和生產率，且生產過程中對自然環境不構成危害，減少海邊固體污染，生產過程中的廢料有助于提高酸性土壤中的PH值，從而維持自然平衡。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，步驟1.1所述沸水煮開的時間為10-20min。
采用上述進一步的有益效果是：可以對貝殼進行消毒。
進一步，步驟1.2所述球磨的時間為50-70min，過篩的目數為300-425目。
采用上述進一步的有益效果是：可以使貝殼進行破碎，使其和其他原材料充分融合。
進一步，步驟1.3所述烘干的溫度為100-200℃，時間為10-30min。
采用上述進一步的有益效果是：可以減少所得貝殼粉的含水量。
進一步，步驟2.1所述原料的重量百分數為：步驟1.3所得貝殼粉60％，高嶺土23％，球粘土11％，鉀長石6％，所述球磨的時間為30-40min。
進一步，步驟2.1所述球磨的時間為30-40min。
采用上述進一步的有益效果是：可以充分混合原材料。
更進一步，所述貝殼粉中鈣的重量含量≥95％。
進一步，步驟2.2所述過篩的目數為300-425目；所述噴霧造粒的粒徑為80-100目，含水率為6-7％；所述室溫為18-25℃，所述晾曬的時間為10-15min；所述成型為干壓成型、注漿成型、擠壓成型、熱壓鑄成型中的一種；所述成型后烘干的溫度為100-150℃，時間為30-50min；所述素燒的溫度為900-1000℃，時間為2h；所述釉燒的溫度為1050-1200℃。
采用上述進一步的有益效果是：本發明運用貝殼粉為建筑陶瓷的主要原料，不僅可以增加建筑陶瓷產品的白度，粘性以及硬度，而且加強了建筑陶瓷產品吸附有害氣體的功能。不但解決了傳統建筑陶瓷由于添加劑而產生的有害氣體和輻射的缺點，同時改變了傳統建筑陶瓷強度的問題
其中，步驟2.2所述素燒，指的是未施釉的陶瓷生坯的燒成過程。素燒的主要作用是提高坯體的強度以利于裝飾等加工過程，減少損耗。
本發明的有益效果是：
(1)本發明在原材料中以貝殼粉代替石英，利用貝殼粉與高嶺土和球粘土結合的特性，不僅可以增加建筑陶瓷產品的白度、粘性以及硬度，由于產品中鈣的含量增加使其孔隙度增加，加強了建筑陶瓷產品吸附有害氣體的功能。另一方面，大量鈣的添加增強了建筑陶瓷產品的強度，這是因為鈣降低了干燥收縮，防止產品開裂。本發明解決了傳統建筑陶瓷由于添加劑而產生的有害氣體和輻射的缺點，同時改變了傳統建筑陶瓷強度的問題。
(2)本發明的復合型環保建筑陶瓷，具有如下功能：①凈化空氣；②消除異味功能：清除煙味、寵物異味、衛生間等生活異味；③具有高性能的抗菌性，而且具有防腐功能；④防靜電性能；⑤調節空氣濕度，具有獨特的“水呼吸”功能；⑥防火阻燃；⑦耐磨度高，硬度強；⑧無輻射。
(3)本發明對廢物進行充分利用，為保護自然環境做了貢獻。大量的貝殼等固體廢物造成海邊污染、昆蟲滋生、增長，引起疾病的傳播。本發明利用貝殼作為生產的原材料大大減少了垃圾貝殼對環境造成的損害。而且在陶瓷生產過程中的廢料有利于提高酸性土壤中的PH值，從而維持自然平衡。
(4)本發明的制備方法科學合理，易于實施，成品率高，顯著降低了生產成本，市場前景廣闊，適合規模化生產。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
實施例1
本實施例的復合型環保建筑陶瓷，由如下重量百分數的原料制成：貝殼粉30％、高嶺土40％、球粘土20％和鉀長石10％，其中，所述貝殼粉中鈣的重量含量為95％。
上述復合型環保建筑陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
(2)貝殼粉的制作
1.1將貝殼洗凈,沸水煮開10min，80℃烘干，20min，得到烘干的貝殼；
1.2將步驟1.1所得烘干的貝殼，球磨50min，過300目篩，得到貝殼粉；
1.3將步驟1.2所得貝殼粉，100℃烘干10min，得到烘干后的貝殼粉；
(2)復合型環保建筑陶瓷的制作
2.1取如下重量百分數的原料：將步驟1.3所得貝殼粉30％、高嶺土40％、球粘土20％、鉀長石10％，混合均勻后，球磨30min，得到球磨后的陶瓷原料；
2.2將步驟2.1所得球磨后的陶瓷原料，過300目篩，注漿成型后，在22℃室溫下自然干燥20h，接著900℃素燒2h后上釉，然后1050℃釉燒，即得所述復合型環保建筑陶瓷。
本實施例所得復合型環保建筑陶瓷強度為36.2Mpa,孔隙度37％,吸水率35.2％,無放射，耐磨度是3，外觀無裂紋，去甲醛率71.6％，苯去除率62.7％，氨去除率57.2％，除霉菌率80.9％。
實施例2
本實施例的復合型環保建筑陶瓷，由如下重量百分數的原料制成：貝殼粉60％、高嶺土23％、球粘土11％和鉀長石6％，其中，所述貝殼粉中鈣的重量含量為96％。
上述復合型環保建筑陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
(1)貝殼粉的制作
1.1將貝殼洗凈,沸水煮開15min，80℃烘干，20min得到烘干的貝殼；
1.2將步驟1.1所得烘干的貝殼，球磨1h，過325目篩，得到貝殼粉；
1.3將步驟1.2所得貝殼粉，150℃烘干25min，得到烘干后的貝殼粉；
(2)復合型環保建筑陶瓷的制作
2.1取如下重量百分數的原料：將步驟1.3所得貝殼粉60％，高嶺土23％，球粘土11％，鉀長石6％，混合均勻后，球磨35min，得到球磨后的陶瓷原料；
2.2將步驟2.1所得球磨后的陶瓷原料，過325目篩，噴霧造粒，噴霧造粒的粒徑為100目，含水率為6％；25℃室溫晾曬10min，干壓成型后，100℃烘干40min，接著950℃素燒2h后上釉，然后1150℃釉燒，即得所述復合型環保建筑陶瓷。
本實施例所得復合型環保建筑陶瓷強度為43.3Mpa,孔隙度44.29％,吸水率39.8％,無放射，耐磨度≥5，外觀無裂紋，去甲醛率79.9％，苯去除率68.9％，氨去除率60.2％，除霉菌率83.9％。
實施例3
本實施例的復合型環保建筑陶瓷，由如下重量百分數的原料制成：貝殼粉70％、高嶺土17％、球粘土9％和鉀長石4％，其中，所述貝殼粉中鈣的含量為97％。
上述復合型環保建筑陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
(1)貝殼粉的制作
1.1將貝殼洗凈,沸水煮開20min，80℃烘干，20min,得到烘干的貝殼；
1.2將步驟1.1所得烘干的貝殼，球磨70min，過425目篩，得到貝殼粉；
1.3將步驟1.2所得貝殼粉，200℃烘干30min，得到烘干后的貝殼粉；
(2)復合型環保建筑陶瓷的制作
2.1取如下重量百分數的原料：將步驟1.3所得貝殼粉70％、高嶺土17％、球粘土9％、鉀長石4％，混合均勻后，球磨40min，得到球磨后的陶瓷原料；
2.2將步驟2.1所得球磨后的陶瓷原料，過425目篩，噴霧造粒，造粒粒徑為90目，18℃室溫晾曬15min，擠壓成型后，100℃烘干50min，接著1000℃素燒2h后上釉，然后1200℃釉燒，即得所述復合型環保建筑陶瓷。
本實施例所得復合型環保建筑陶瓷強度為45.1Mpa,孔隙度46.8％,吸水率41.2％,無放射，耐磨度≥5，邊緣有細小裂紋，去甲醛率80.6％，苯去除率71％，氨去除率63.3％，除霉菌率85％。
對比試驗
目前環保建筑陶瓷，多是采用砂石、玻璃等廢品為原料，其性能參數產品強度26-32Mpa,孔隙度12-34％,吸水率7-9％,有輕度輻射，耐磨度3-4，去甲醛率0，苯去除率0，氨去除率0，除霉菌率0。由此可以看出，現有的環保建筑陶瓷并沒有達到吸收有害氣體的功能，而且耐磨度也不高。
根據實施例1-3復合型環保建筑陶瓷的檢驗結果可以看出：復合型環保建筑陶瓷中貝殼粉的含量越高，其強度越大，同時空隙也越大，吸水率也越大，去除有害細菌的能力也越大。由此總結本發明的優點在于：①凈化空氣；②消除異味功能：清除煙味、寵物異味、衛生間等生活異味；③具有高性能的抗菌性，而且具有防腐功能；④調節空氣濕度，具有獨特的“水呼吸”功能；⑤耐磨度高，硬度強。⑥由于胚料中Ca含量高，使本發明的復合型環保建筑陶瓷具有防靜電，阻燃的功能。⑦本發明利用大量的貝殼資源變廢為寶，有利于環境保護值得推廣。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。