CN105565670B - 一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料及其制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料及其制备方法以及应用，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料包括的组分及其重量百分比为：陶瓷或搪瓷釉料80~90%，银粉5~15%，氧化铜粉末或氧化锌粉末5~15%。采用本发明的技术方案，使得陶瓷或搪瓷制品表面具备优异的杀菌和防霉能力，杀菌效果保持与陶瓷或搪瓷制品的使用寿命同步；且材料组分环保，保证了陶瓷或搪瓷制品使用的安全性。

Description

一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料及其制备方法及其应用
技术领域
本发明属于陶瓷杀菌材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料及其制备方法及其应用。
背景技术
抗菌陶瓷产品主要是在陶瓷釉料中添加无机抗菌剂，经过高温烧结，形成抗菌釉面，从而具有抗菌性能。目前，通常采用的无机抗菌剂，主要分为两大类型：
1.银离子抗菌剂。其抗菌机理是，通过银化合物缓慢释放微量的银离子Ag+，进入菌体内部，导致细菌死亡。同时，银离子的催化作用，将氧气分解成活性氧O，杀灭细菌。
2.纳米二氧化钛TiO2(光触媒)。其抗菌机理是，通过波长小于387.5nm的近紫外光波照射，产生羟基自由基(·OH)和活性氧O，与细菌活体发生化学反应，将细菌分解杀灭。
由以上两大类型无机抗菌材料制成的陶瓷制品，都不可避免地存在各自的缺陷：
1.由于银化合物的还原势极高，银离子在水中溶出释放，会必然导致抗菌能力逐渐下降。特别是在遇到氢氧化钠溶液和生理盐水浸洗后，抗菌效果迅速劣化。同时，银离子抗菌剂防霉作用较弱，难以满足抗菌和防霉兼顾的高端要求。
2.纳米二氧化钛TiO2(光触媒)材料，必须通过紫外线照射，才能起到杀菌作用。因此，在室内无额外提供人工紫外线的环境中，完全没用杀菌作用。
3.尽管有人尝试将上述两大类型材料合并，或者是添加稀土、远红外等元素进行改性，但受到其作用机理的制约，杀菌能力的提升有限，尤其是对医院环境中普遍存在的耐药细菌，束手无策。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料及其制备方法及其应用，使得陶瓷或搪瓷制品表面具备优异的杀菌和防霉能力，杀菌效果保持与陶瓷或搪瓷制品的使用寿命同步。
对此，本发明采用的技术方案为：
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷或搪瓷釉料80～90％，银粉5～15％，氧化铜粉末或氧化锌粉末5～15％。采用此技术方案，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料制成的釉面，不仅具有很好的杀菌能力，同时还具有优异的防霉能力。其中，所述陶瓷或搪瓷釉料为常规使用的陶瓷或搪瓷釉料。
优选的，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料包括的组分及其重量百分比为：陶瓷或搪瓷釉料82～88％，银粉6～12％，氧化铜粉末或氧化锌粉末6～12％。
进一步的，所述银粉的颗粒尺寸大小为不大于500目，所述氧化铜粉末或氧化锌粉末颗粒尺寸大小为不大于500目。
作为本发明的进一步改进，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的粒径不大于200nm。采用此技术方案，在制作成釉面材料后，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料中的细小银氧化铜或银氧化锌复合颗粒，还能够吸收近光紫外线和可见光，产生光催化作用，自行分解细菌残骸和毒素，具有更好的抗菌和防霉效果。
作为本发明的进一步改进，采用以下步骤制备得到：将陶瓷或搪瓷釉料、银粉、氧化铜粉末或氧化锌粉末混合研磨24～30小时。
作为本发明的进一步改进，所述银粉的纯度大于99.9％。
作为本发明的进一步改进，所述陶瓷或搪瓷釉料为陶瓷釉料，制备得到陶瓷杀菌釉面材料，所述陶瓷杀菌釉面材料经过1150～1250℃烧结融化，形成银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面。
作为本发明的进一步改进，所述陶瓷或搪瓷釉料为搪瓷釉料，制备得到搪瓷杀菌釉面材料，所述搪瓷杀菌釉面材料经过750～850℃烧结融化，形成银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面。
本发明还公开了如上所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的制备方法，采用以下步骤制备得到：将陶瓷或搪瓷釉料、银粉、氧化铜粉末或氧化锌粉末混合研磨24～30小时，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到银氧化铜或银氧化锌复合杀菌釉面材料。
本发明还公开了一种如上所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的应用，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料经高温烧结融化在陶瓷或搪瓷制品的表层上作为抗菌釉面。
进一步的，以普通陶瓷或搪瓷原液釉料作为打底釉料施涂，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料作为表面釉料覆盖，一次烧结完成。
无菌陶瓷或搪瓷釉面的应用，是在陶瓷或搪瓷制品的烧制过程当中，作为面釉使用。所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料经高温烧结融化，在陶瓷或搪瓷制品的表层，形成致密的银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面。当各种细菌、霉菌等有害微生物接触到陶瓷或搪瓷制品的表面时被杀灭，从而使得陶瓷或搪瓷制品保持无菌状态。
所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料在运用到各类高端无菌环境中使用的建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷或搪瓷产品的制作过程中，以普通陶瓷或搪瓷原液釉料作为打底釉料施涂，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料作为表面釉料覆盖，一次烧结完成。经高温烧结融化，在陶瓷或搪瓷制品的表层，形成致密的银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面。当各种细菌、霉菌等有害微生物接触到陶瓷或搪瓷制品的表面时被杀灭，从而使得陶瓷或搪瓷制品保持无菌状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一，采用本发明的技术方案，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料经过烧结融化后形成致密分布的银氧化铜或银氧化锌复合颗粒，使得釉面永久性具有正电荷，形成彻底破坏有害微生物的生物电场，其杀菌机理属于物理性作用，其不仅对常见的革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、霉菌起作用，对抗生素和化学消毒剂耐药的“超级细菌”，同样可以杀灭，保证了杀菌功能的可靠性；使得陶瓷或搪瓷制品表面具备优异的杀菌和防霉能力，对各种细菌的杀菌率大于99.99％，细菌残留数量趋近于0，防霉等级达到最高级别的0级。
第二，本发明的技术方案采用的釉料为银、氧化铜、氧化锌，组分环保，保证了陶瓷或搪瓷制品使用的安全性。
第三，本发明的技术方案能在陶瓷或搪瓷制品的表层形成致密的银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面，而非化学性质欠稳定的银化合物，不存在银离子的溶出流失，杀菌能力与制成品的使用寿命同步。
第四，采用本发明的技术方案，无需紫外线照射激发分解水和氧气，接触到有害微生物即可杀灭，杀菌稳定性更强。
第五，本发明的技术方案形成的釉面中具有的细小银氧化铜或银氧化锌复合颗粒，还能够吸收近光紫外线和可见光，产生光催化作用，自行分解细菌残骸和毒素。
具体实施方式
下面结合本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷釉料原液80％，银粉15％，氧化铜粉5％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为500目，所述氧化铜粉末的颗粒尺寸大小为500目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨30h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料银氧化铜复合釉料。
将上述得到的银氧化铜复合釉料运用到陶瓷表面作为面釉时，先以普通陶瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化铜复合釉料作为表面釉料覆盖，经1200℃烧结融化在陶瓷制品的表层，形成致密的银氧化铜复合颗粒釉面。对实施例1的样品进行耐甲氧西林金黄色葡萄球菌ATCC 33591的检测，测试方法参考标准为JIS Z2801:2010，以无抗菌性能塑料膜作为对比，结果如表1所示：
表1实施例1耐甲氧西林金黄色葡萄球菌ATCC 33591的检测结果
由表1可见，采用本发明的技术方案的抗菌陶瓷表面具有很好的抗菌性能，达到日本工业标准JIS Z 2801:2010中要求的抗菌活性值≥2.0的标准。
实施例2
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷釉料原液90％，银粉5％，氧化铜粉5％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为800目，所述氧化铜粉末的颗粒尺寸大小为500目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨24h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料银氧化铜复合釉料。
将上述得到的银氧化铜复合釉料运用到陶瓷表面作为面釉时，先以普通陶瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化铜复合釉料作为表面釉料覆盖，经1200℃烧结融化在陶瓷制品的表层，形成致密的银氧化铜复合颗粒釉面。
实施例3
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷釉料原液80％，银粉6％，氧化铜粉14％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为500目，所述氧化铜粉末的颗粒尺寸大小为800目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨24h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料银氧化铜复合釉料。
将上述得到的银氧化铜复合釉料运用到陶瓷表面作为面釉时，先以普通陶瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化铜复合釉料作为表面釉料覆盖，经1200℃烧结融化在陶瓷制品的表层，形成致密的银氧化铜复合颗粒釉面。
实施例4
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：搪瓷釉料原液82％，银粉6％，氧化锌粉12％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为500目，所述氧化锌粉末的颗粒尺寸大小为500目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨28h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到搪瓷杀菌釉面材料银氧化锌复合釉料。
将上述得到的银氧化锌复合釉料运用到搪瓷表面作为面釉时，先以普通搪瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化锌复合釉料作为表面釉料覆盖，经850℃烧结融化在搪瓷制品的表层，形成致密的银氧化锌复合颗粒釉面。
实施例5
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷釉料原液90％，银粉5％，氧化锌粉5％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为500目，所述氧化锌粉末的颗粒尺寸大小为500目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨30h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料银氧化锌复合釉料。
将上述得到的银氧化锌复合釉料运用到陶瓷表面作为面釉时，先以普通陶瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化锌复合釉料作为表面釉料覆盖，经1200℃烧结融化在陶瓷制品的表层，形成致密的银氧化锌复合颗粒釉面。
实施例6
一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷釉料原液80％，银粉15％，氧化锌粉5％。所述银粉的纯度不小于99.99％。所述银粉的颗粒尺寸大小为500目，所述氧化锌粉末的颗粒尺寸大小为500目。将上述材料采用高速球磨机器混合研磨30h，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到陶瓷杀菌釉面材料银氧化锌复合釉料。
将上述得到的银氧化锌复合釉料运用到陶瓷表面作为面釉时，先以普通陶瓷原液釉料作为打底釉料施涂，将上述得到的银氧化新复合釉料作为表面釉料覆盖，经1200℃烧结融化在陶瓷制品的表层，形成致密的银氧化锌复合颗粒釉面。
对比实施例1
将含有陶瓷釉料原液85％、银粉15％的釉料采用高速球磨机器混合研磨24h，使得粉末颗粒小于200nm，运用到陶瓷制品的表面经过1200℃高温烧结形成釉面。其中，所述银粉的纯度不小于99.99％。
对比实施例2
将含有陶瓷釉料原液85％、银粉5％、铜粉10％的釉料采用高速球磨机器混合研磨24h，使得粉末颗粒小于200nm，运用到陶瓷制品的表面经过1200℃高温烧结形成釉面。其中，所述银粉的纯度不小于99.99％。
将实施例1～6和对比实施例1～2得到的陶瓷制品进行表面微生物表面检测，按照JC/T 897-2002的标准进行抗菌性能检测，按照GB/T 1741-2007的标准进行耐霉菌性能检测，结果如表2所示：
表2实施例1～6和对比实施例1～2的陶瓷制品表面的抗菌和防霉结果表
其中，该耐霉菌的试验菌种为黑曲霉、黄曲霉、出芽短梗霉、绿色木霉、腊叶芽枝霉、宛氏拟青霉、球毛壳霉、桔青霉。防霉等级0级为在方法约50倍下无明显长霉；防霉等级1级为肉眼看不到或很难看到长霉，但在放大镜下可见明显长霉；防霉等级2级为肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为10～30％；3级为肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为30～60％；4级为肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积大于60％。
由表2中的数据对比可见，实施例1～实施例6的抗菌陶瓷制品表面具有很好的抗菌性能的同时，还具有优异的防霉性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其特征在于：其包括的组分及其重量百分比为：陶瓷或搪瓷釉料80~90%，银粉5~15%，氧化铜粉末或氧化锌粉末5~15%；所述银粉的颗粒尺寸大小为不大于500目，所述氧化铜粉末或氧化锌粉末颗粒尺寸大小为不大于500目；将陶瓷或搪瓷釉料、银粉、氧化铜粉末或氧化锌粉末混合研磨24~30小时得到所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的粒径不大于200nm；当所述陶瓷或搪瓷釉料为陶瓷釉料，制备得到陶瓷杀菌釉面材料，所述陶瓷杀菌釉面材料经过1150~1250℃烧结融化，形成银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面；当所述陶瓷或搪瓷釉料为搪瓷釉料，制备得到搪瓷杀菌釉面材料，所述搪瓷杀菌釉面材料经过750~850℃烧结融化，形成银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面。
2.根据权利要求1所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料，其特征在于：所述银粉的纯度大于99.9%。
3.权利要求1~2任意一项所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的制备方法：其特征在于：采用以下步骤制备得到：将陶瓷或搪瓷釉料、银粉、氧化铜粉末或氧化锌粉末混合研磨24~30小时，使得粉末颗粒小于200nm，制备得到银氧化铜或银氧化锌复合杀菌釉面材料。
4.一种权利要求1~2任意一项所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的应用，其特征在于：所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料经烧结融化在陶瓷或搪瓷制品的表层上，形成银氧化铜或银氧化锌复合颗粒釉面，作为抗菌釉面。
5.根据权利要求4所述的陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料的应用，其特征在于：以普通陶瓷或搪瓷原液釉料作为打底釉料施涂，所述陶瓷或搪瓷杀菌釉面材料作为表面釉料覆盖，一次烧结完成。
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