1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.前言

随着经济社会的发展进步人们对于各种地砖的性能要求越来越高,目前市场上的墙地砖大多数是抛光砖,外墙砖,广场砖等等，但是这些地砖在未来建陶市场中都会呈现下降趋势只是下降的速度不同而已[1]。据统计，每年我国因为地面滑倒摔伤导致赔偿的案例有106万起左右，而且每年以10%的速度递增；因此导致的赔款则高达9000万以上；仅05年摔伤案件就有506.5万起，其中大部分是老人和小孩。美国报道称，每年其由于湿滑摔伤的人数更高达900万人，损失达数十亿美元。就是在这样的情况下人们要求地砖拥有防滑性能，因此防滑地砖应运而生。

防滑地砖由于防滑理念不同分为不同的种类：一种防滑瓷砖是表面是凹凸形状以增加地板砖面与人体脚底或鞋底的摩擦力，防止打滑摔。这是一种比较传统的防滑地砖的生产处理方式,这种方式只有在干燥状态下比一般地砖有涩度感，在遇到水、油、肥皂液的时候也一样会滑倒，防滑效果很不尽人意。还有一种比较新的防滑地砖是在普通的墙地砖的表面添加防滑剂经过防滑处理从而使得地砖具有防滑的效果。

2.现状

目前的防滑地砖生产有多种，其中防滑抛光砖的前景很广但是其技术还有待改进在中国有很大的市场目前有多个企业研发生产。而防滑仿古砖已经被大量的企业研发生产并且在国内市场大量销售，但是其技术仍然有改进的空间。防滑广场砖包括盲人导向砖当前被一些公司研发生产技术已经成熟在当前的中国有较大市场。

然而有关机构最近对中国陶瓷企业抛光砖的防滑性能进行了抽样调查，结果发现有95％的陶瓷企业生产的抛光砖防滑不合格，甚至某些特大型企业，著名品牌也是如此。在所抽查的企业中，抛光砖摩擦系数最大的只能达到0.4，摩擦系数最小的却只有0.2，而国内外安全标准要求的摩擦系数最小都要达到0.5才被认为是安全的。最终的后果是产品被欧美等国家拒之国门之外，各家企业，都”挤”在中国国内市场拼杀，抢占本已有限的市场份额。各种防滑不合格的抛光砖如是被应用在各种家居和公共设施装修中，给家庭和社会带来了危害。因此人们对企业生产高质量的防滑地砖的呼声越来越高。

3.防滑地砖的生产工业:[2]-[6]

原料入库#8212;破碎（一级破碎与二级破碎）-配料-球磨#8212;过筛除铁#8212;喷雾干燥#8212;料仓陈腐#8212;压机成型#8212;干燥-素烧(一次烧成)#8212;施釉#8212;烧成(二次烧成)#8212;防滑处理#8212;检验#8212;包装#8212;入库

由于原料有块状料既硬质料所以要进行原料的初碎与中碎初碎所以选择颚式破碎机。颚式破碎机主要用于抗压强度≤320兆帕的各种物料的粗碎、中碎作业。该系列产品规格齐全，是初级破碎首选设备。鄂式破碎机(鄂破)广泛运用于矿山、冶金、建材、公路、铁路、水利和化工等多种行业。工作时，电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动颚周期地靠近、离开定颚，从而对物料有挤压、搓、碾等多重破碎，使物料由大变小，逐渐下落，直至从排料口排出。其特性是:1、破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；2、其破碎比大，产品粒度均匀；3、垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性；4、润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；5、结构简单，工作可靠，运营费用低。6、设备节能：单机节能15%～30%，系统节能一倍以上；7、排料口调整范围大，可满足不同用户的要求；8、噪音低，粉尘少。

其中喷雾干燥是生产过程一个十分重要的阶段。防滑地砖生产过程包括三个重要的工序:制粉、成形与烧成。制粉是最重要也是非常关键的工序,制粉分两部分:原料的球磨和喷雾干燥。在球磨工序控制好泥浆的细度和水分后,喷雾干燥工序则决定了坯体粉料的质量,它直接影响后续工序的质量:粉料的成形性能、坯体均匀性、生坯强度等,进而影响瓷砖产品的性能[7]。喷雾造粒制备的粉料,一般要求满足以下性能:(1)具有一定的水分(2)合理的颗粒度及颗粒级配(3)良好的流动性(4)一定的松装密度满足上述要求的前提下,充分发挥喷雾干燥塔的效率,达到节能减排的目的。

喷雾干燥[8]-[11]是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。

喷雾干燥的工作原理是通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，（增大水分蒸发面积，加速干燥过程）与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末。

喷雾干燥具有以下优点:[12]

1干燥过程非常迅速； 　

　 2.可直接干燥成粉末； 　

　 3.易改变干燥条件，调整产品质量标准； 　

　 4.由于瞬间蒸发，设备材料选择要求不严格； 　

　 5.干燥室有一定负压，保证了生产中的卫生条件，避免粉尘在车间内飞扬，提高产品纯度； 　　

6.生产效率高，操作人员少。 　　

7.生产能力大，产品质量高。每小时喷雾量可达几百吨，是干燥器处理量较大者之一。

8.喷雾干燥机调节方便，可以在较大范围内改变操作条件以控制产品的质量指标，如粒度分布、湿含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。

与此同时，喷雾干燥也存在以下缺点；
1.设备较复杂，占地面积大，一次投资大； 　

　 2.雾化器，粉末回收装置价格较高； 　

　 3.需要空气量多，增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量；

4.热效率不高，热消耗大。

烧成工艺：目前的地砖的烧成工艺主要有一次烧成[13]、两次烧成。两次烧成较一次烧成，生产的产品花色自然，产品的质量好，生产的难度要低一些。二次烧成[14]法是在一次烧成的基础上加多了一次素烧过程。二次烧成的主要优点是可以拣选并剔除某些有缺陷的半成品，也能生产出高质量与低成本的产品。在一次烧成工艺中，釉与坯体同时成熟，坯与釉的中间层的形成常常能够增加产品的强度，坯体的完全玻化亦很明显。在一次烧成工艺时，釉料内常含有粘结剂，既可控制水分自釉浆蒸发的速度，又控制了水分进入多孔坯的运动。釉料粘结剂起到增加干燥釉面硬度的作用。

烧成设备使用辊道窑其具有以下优点：辊道窑的窑道呈扁平状，辊棒上下均可加热，窑里面温度均匀胚体上下和横向温度差小。自动化控温，温度波动范围小从而保证产品的质量，缩短了产品的烧成周期。

最近余热利用[15]在国外很受重视，其被视为陶瓷工业节能的主要环节。目前国内外将余热回收后主要用于胚体物料干燥和加热助燃等方面。现在欧洲陶瓷企业普遍采用在窑炉上安装余热利用装置进行窑炉余热的回收再利用。这样就能够打到节能减排的效果从而降低生产成本。

防滑处理:有一种叫做瓷砖防滑剂的产品其适用于釉面砖、通体砖、抛光砖、玻化砖、仿古砖、防滑砖、马赛克等石材地砖。地砖防滑剂主要是聚酶多元醇，多异氰酸酯，多链剂跟硫化剂，填料抗老化剂等聚合而成。

瓷砖防滑剂作用原理：瓷砖防滑剂能有效地渗入地砖及石材的毛细孔内，溶解少量的硅，使原毛细孔变粗，在表面形成很多细小看不见的纳米级凹痕。在地面遇水时，毛细孔会被水注满，当脚底或鞋底通过该地面时，水受压会被从毛细孔中挤出使毛细孔内呈真空状态，从而与脚底接触能形成物理吸盘的作用。地面摩擦系数大大增强。减少了地砖湿水后容易滑倒摔伤的危险，具有一种”遇水即涩”的效果，使地面湿水比干时更防滑。人行其上绝对安全！即使将来地表部分磨损，其内部已有的结构改变部分稳定，因而可保持长久防滑效果。经处理后的地砖或地面石材在干燥时也有明显效果，遇水或油腻状态下其防滑效果呈数倍提高，一经防滑处理长期有效。在防滑处理的过程中还可以使用一些特殊的方法来使得防滑剂的节约使用 ，以及防滑剂与地砖中间连接在一起的时间减少从而降低成本节约资源[16]。

地砖防滑处理过后的两大突出特点：1、颠覆传统防滑概念：目前市场销售的防滑砖，只是利用表层的凹凸不平来防滑，遇水或遇油后失去效力，并不防滑。而经本公司防滑处理过后的地面，遇水、遇油可以在其上面跑步绝对不滑，一经防滑处理防滑效果长期有效。 2、不改变瓷砖原貌：防滑处理后，不会损伤地面原有风貌，几乎看不出有任何的变化与影响，保持了地砖原有风貌。

4.前景:

2011年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，防滑地砖下游行业进入新一轮景气周期从而带来防滑地砖市场需求的膨胀，防滑地砖行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。同时，在国家”十二五”规划和产业结构调整的大方针下，防滑地砖面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。

参考文献:

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[6]林云万. 陶瓷机械手册[M]. 上海：上海交通大学出版社，1991.

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[16]Brown , et al. Manufacturing process for a floor tile [P]. United States Patent 7,810,299, October 12, 2010.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

课题名称:年产260万平方米防滑地砖生产线及喷雾干燥设计

建厂地址:江西省景德镇市

主要设计:全厂总平面设计及运输设计,原料车间及喷雾干燥设计