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Abstract

本发明公开了一种龙泉青瓷抗菌剂，按照重量百分比，由以下组分组成：45％-65％龙泉青瓷釉料，15％-35％纳米氧化硅，15％-30％磷酸银。本发明还公开了该龙泉青瓷抗菌剂在制备青瓷抗菌釉中的应用，将龙泉青瓷抗菌剂与青瓷底釉混合，制成抗菌釉干剂。将抗菌釉干剂加水溶解并球磨成釉浆，采用浸釉或喷釉的方式上釉后烧制成的青瓷抗菌釉，在保持传统青瓷风格不变的前提下，其釉面增加抗菌功能，对于大肠杆菌和金色葡萄球菌的杀菌率达到90％以上。

Description

一种龙泉青瓷抗菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种龙泉青瓷专用抗菌剂，以及该抗菌剂在青瓷抗菌釉制备过程中的应用，适用于龙泉青瓷日用瓷、陈设礼器瓷、建筑装饰瓷、包装瓷(酒瓶)等生产领域。
背景技术
在中国制瓷史上，龙泉青瓷是烧制时间最长、分布范围最广、影响最大的一个窑系，它兴起于唐末五代，南宋至元代达到鼎盛，明代晚期后开始衰落，生产历史长达千年之久。龙泉窑生产种类繁多、质量上乘的青瓷产品，以其千峰翠色的明丽和“如冰似玉”的晶莹著称于世，在为人们的日常生活带来便利与美丽的同时，也深受历代宫廷青睐，承担了官窑的职责。不仅如此，在漫长的岁月里，龙泉青瓷作为中国文化、经济的载体，远涉重洋，成为沟通中外文化交流、海外贸易的友好使者，为世界各国所青睐。国家已将“龙泉青瓷技术”作为中国陶瓷行业唯一的一个“非物质遗产保护”项目向世界申遗组织申报。
然而进入二十一世纪以来，随着人民生活水平的不断提高，人们对于日常生活用品的要求越来越高，在追求实用、美观这两个基本前提外还要求安全、卫生等新的功能。而一些地区的现代陶瓷产业已有抗菌功能的抗菌瓷生产，如抗菌建筑瓷、抗菌卫生瓷等。
目前，陶瓷抗菌技术大致可分为两大类抗菌剂：
一类是金属缓释型抗菌陶瓷。抗菌剂是含银、铜等金属离子与一定载体的结合，即重金属类抗菌剂。
另一类是纳米钛系光催化型抗菌陶瓷。抗菌剂是纳米光催化半导体材料，如TiO2、ZnO等，即二氧化钛系光触媒抗菌剂。
付伟等(付伟，吴卫华，王黔平，新型银系抗菌剂的现状和展望，《江苏陶瓷》，vol39，no.5，2006)公开了一种纳米载银抗菌剂载体，采用特殊的化学手段和阴阳离子置换方法，将Ag+置换进纳米孔中，纳米载体巨大的比表面积为抗菌剂和细菌提供充分的接触机会，从而提高杀菌效率。
现有陶瓷的抗菌釉多是长石质釉，瓷胎是高岭土为主或以叶腊石为主的瓷。而以传统的本地瓷石为胎的主要原料，以石灰石为主要熔剂的传统龙泉青瓷尚未有抗菌釉技术。
抗菌陶瓷技术还存在几个技术难题：1)釉中掺杂抗菌陶瓷如何使有效抗菌物质充分溶出，发挥抗菌作用。2)如何在保持具有地方特色的传统名瓷特征的前提下，融合高新技术，改善其使用功能。
发明内容
本发明提供一种龙泉青瓷抗菌剂及其应用方法，在保住传统龙泉青瓷生产及产品特色的前提下，增加青瓷釉的抗菌性能，使产品具有抗菌功能。
一种龙泉青瓷抗菌剂，按照重量百分比，由以下组分组成：
龙泉青瓷釉料                45％-65％
纳米氧化硅                  15％-35％
磷酸银                      15％-30％
所述的龙泉青瓷釉料中各组分的重量百分含量为：
SiO2                 60％-70％
K2O                  3.5％-5.5％
Na2O                 0.25％-1.5％
Al2O3                12.5％-16.5％
Fe2O3                0.9％-2.5％
CaO                  6.0％-12.0％
MgO                  0-1％
TiO2                 0-1％。
所述的龙泉青瓷釉料主要使得抗菌剂能够更好的适应龙泉地区其他釉料的性能，如不改变其原有颜色，不改变其烧成温度等。釉料中的各组分含量由矿石自然引入，釉料稍有差别，其组分含量也会随之变化，其中MgO和TiO2的含量较小，也有可能不含有。
所述的纳米氧化硅的粒径最优选择40～70nm，由于纳米级的氧化硅具有较大的比表面积，烧成时期使釉工艺性能更好。
所述的磷酸银可采用市售产品，也可利用硝酸银和无水磷酸三钠反应自行制备，磷酸银提供银离子，起到杀菌效果。
本发明杀菌剂的杀菌作用主要由银离子提供，银离子是毒性很小的离子，在人体内难于积累，作用机制是银离子从担体中溶出后，与细菌和霉菌细胞中的-SH、-NH2、-COOH反应，阻碍蛋白质的合成和能量来源，破坏细胞膜。且银离子具有三大功能，(1)抑制细菌、病毒的呼吸；(2)分裂细胞膜；(3)与细菌细胞中的DNA键合，从而起到抗菌作用。
所述的龙泉青瓷抗菌剂的粒径最优为800～1500nm，更利于后续与青瓷底釉混合烧制抗菌釉。
一种龙泉青瓷抗菌剂在制备青瓷抗菌釉中的应用，将制备青瓷的青瓷底釉与抗菌剂混合，制成抗菌釉干剂，所述的青瓷底釉为烧制青瓷常用的釉料，可以为上述定义的龙泉青瓷釉料，也可以为非上述定义的普通的传统青瓷釉料；抗菌釉干剂中青瓷底釉的重量百分含量为65％-75％，抗菌剂的重量百分含量为25％-35％。
上釉时，采用常用的上釉方法，将抗菌釉干剂加水溶解并球磨成釉浆，采用浸釉或喷釉的方式上釉。
本发明能够在保持传统龙泉青瓷配方、工艺技术及产品风格等特点不变的前提下，增加其釉面的抗菌功能，可以使龙泉青瓷对于大肠杆菌和金色葡萄球菌的杀菌率达到90％以上。由于不改变其工艺技术路线，不改变胎釉的主要原材料的配比，因此，成本增加在5％左右，但产品的销售价格可望提高15％左右，经济效益十分显著。
附图说明
图1为本发明的青瓷抗菌釉的制备流程图。
具体实施方式
将硝酸银与无水磷酸三钠按摩尔比3∶1的比例分别称量放入容器中，用去离子水将其溶解，待充分溶解后将其混合发生发应，产生磷酸银沉淀；然后，将反应后的溶液倒入离心管进行离心，离心参数为每分钟5000转，时间为5分钟。离心6次后，将上层清液倒掉后留下的沉淀物磷酸银放入烘箱，100-120度温度下烘干。最后将烘干后的磷酸银沉淀研磨成粉末备用。
实施例1
以重量百分比计，将45％的龙泉青瓷釉料、35％的纳米氧化硅和20％的磷酸银混合，混合均匀后磨细，过300目筛，得到龙泉青瓷抗菌剂。
该实施例中龙泉青瓷釉料的化学组成为：
SiO2         69.95％
K2O          5.2％
Na2O         0.96％
Al2O3        14.16％
Fe2O3        1.95％
CaO          7.2％
MgO          0.34％
TiO2         0.24％
将上述制备的龙泉青瓷抗菌剂28％与传统青瓷底釉72％混合，制成抗菌釉干剂。将抗菌釉干剂加水溶解并球磨成釉浆，将青瓷胎体浸入抗菌釉中，待晾干后烧成，烧成温度1250-1350摄氏度。
本实施例得到的抗菌釉对对大肠杆菌杀菌率为95％，对金葡球菌的杀菌率为94％。
实施例2
以重量百分比计，将47％的龙泉青瓷釉料、33％的纳米氧化硅和20％的磷酸银混合，混合均匀后磨细，过300目筛，得到龙泉青瓷抗菌剂。
该实施例中龙泉青瓷釉料的化学组成为：
SiO2          68.72％
K2O           5.1％
Na2O          1.1％
Al2O3         14.83％
Fe2O3         2.1％
CaO           7.5％
MgO           0.37％
TiO2          0.28％
将上述制备的龙泉青瓷抗菌剂25％与传统青瓷底釉75％混合，制成抗菌釉干剂。将抗菌釉干剂加水溶解并球磨成釉浆，先将青瓷胎体浸一层青瓷底釉，再用喷枪将抗菌釉均匀的喷涂在普通青釉的表面，待晾干后烧成，烧成温度1250-1350摄氏度，喷抗菌釉的厚度不低于0.1mm。
本实施例得到的抗菌釉对大肠杆菌杀菌率为95％，对金葡球菌的杀菌率为93％。
实施例3
以重量百分比计，将50％的龙泉青瓷釉料、30％的纳米氧化硅和20％的磷酸银混合，混合均匀后磨细，过300目筛，得到龙泉青瓷抗菌剂。
该实施例中龙泉青瓷釉料的化学组成为：
SiO2          69.17％
K2O           4.8％
Na2O          1.2％
Al2O3         14.8％
Fe2O3         1.9％
CaO           7.3％
MgO           0.57％
TiO2          0.26％
将上述制备的龙泉青瓷抗菌剂35％与传统青瓷底釉65％混合，制成抗菌釉干剂。将抗菌釉干剂加水溶解并球磨成釉浆，将青瓷胎体浸入抗菌釉中，待晾干后烧成，烧成温度1250-1350摄氏度。
本实施例得到的抗菌釉对大肠杆菌杀菌率为96％，对金葡球菌的杀菌率为92％。

Claims (6)

1.一种龙泉青瓷抗菌剂，其特征在于：按照重量百分比，由以下组分组成：
龙泉青瓷釉料        45％-65％
纳米氧化硅          15％-35％
磷酸银              15％-30％
所述的龙泉青瓷釉料中各组分的重量百分含量为：
SiO2                60％-70％
K2O                 3.5％-5.5％
Na2O                0.25％-1.5％
Al2O3               12.5％-16.5％
Fe2O3               0.9％-2.5％
CaO                 6.0％-12.0％
MgO                 0-1％
TiO2                0-1％。
2.如权利要求1所述的龙泉青瓷抗菌剂，其特征在于：所述的纳米氧化硅粒径为40～70nm。
3.如权利要求1所述的龙泉青瓷抗菌剂，其特征在于：龙泉青瓷抗菌剂的粒径为800～1500nm。
4.如权利要求1-3任一所述的龙泉青瓷抗菌剂在制备青瓷抗菌釉中的应用，其特征在于：将龙泉青瓷抗菌剂与青瓷底釉混合，制成抗菌釉干剂。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述的抗菌釉干剂中青瓷底釉的重量百分含量为65％-75％，抗菌剂的重量百分含量为25％-35％。
6.一种由青瓷底釉和如权利要求1-3任一所述的龙泉青瓷抗菌剂烧成的青瓷抗菌釉。
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