CN107311619A - 新型抗菌陶瓷的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于陶瓷制备技术领域，涉及陶瓷，尤其涉及一种新型抗菌陶瓷的生产方法。包括以下有效步骤：a、制备抗菌粉；b、制备陶瓷釉浆；c、制作生坯；d、素烧；e、施釉；f、烧成。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明通过提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法，利用银离子抗菌的特性，通过与羟基磷灰石反应制得抗菌粉，然后，利用改进的配方结合传统的工艺有效的制得了抗菌瓷砖，本发明所提供的抗菌陶瓷细菌杀抑率达到95％以上，远远超过国家陶瓷制品抗菌的标准。

Description

新型抗菌陶瓷的生产方法
技术领域
本发明属于陶瓷制备技术领域，涉及陶瓷，尤其涉及一种新型抗菌陶瓷的生产方法。
背景技术
目前，陶瓷的应用非常广泛，其中陶瓷在生活方面需求量很大，如餐具、卫生洁具等，在陶瓷表面通常附着一层釉，釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层，其厚度通常为0.2-0.8mm。是用矿物原料(长石、石英、滑石、高岭土等)和化工原料按一定比例配合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成釉浆，施于坯体表面，经一定温度煅烧而成。能增加制品的力学性能、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土、油渍侵蚀等特点。因此，目前生活用瓷广泛采用上釉的工艺提高陶瓷制品的外在质量。
随着生活水平的提高，抗菌防病毒成为人们生活中关注的一个热点。为此，研究者们开展了各种抗菌材料及其抗菌制品中，抗菌陶瓷由于与人们生活密切相关，近几年来得到广泛的重视和研究。自20世纪90年代初以来，国外诸如日本等国许多企业开展抗菌陶瓷的研究和生产。日本最大的两家陶瓷生产商TOTO和INAX公司生产的卫生陶瓷有98％都是抗菌陶瓷，并且产品行销全球。
90年代初我国的一些研究所和大学也开始了抗菌剂及抗菌陶瓷的研究。经过几十年的发展，我国在抗菌陶瓷领域的研究取得了长足的进步，研发出来了各种不同品类、功效各不相同的抗菌陶瓷。
为了进一步的提高陶瓷的抗菌效果，基于此，提出了本发明创造。
发明内容
本发明针对上述的技术问题，提出一种配方合理、加工方便、成本低廉且抗菌效果好的新型抗菌陶瓷的生产方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法，包括以下有效步骤：
a、制备抗菌粉：取粒径为100-200nm的羟基磷灰石，粒径为100-200nm的硝酸银，氟化钠，硝酸锌，然后加入蒸馏水，充分搅拌1h，静置5h后，洗涤、抽滤、烘干后在800℃进行热处理制得抗菌粉，备用；
b、制备陶瓷釉浆：将低温熔块、钾长石、石英、方解石、滑石粉、磷酸钙、高岭土、氧化锌、硼酸、氧化镁、煅烧土混合得到混合粉末，向混合粉末中加入a步骤制备的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm 3，即得陶瓷釉浆，备用；
c、制作生坯：将粘土、长石、石英、龙岩高岭土、二氧化钛、二氧化铝、骨粉混合后湿球磨3-5h，真空炼泥3-5次，静置，成型后在在90～120℃下干燥2-3h后制得生坯，备用；
d、素烧：将c步骤制得的生坯素烧，素烧温度为1270～1310℃，素烧时间为20～30h；
e、施釉：取b步骤制得陶瓷釉浆，对经素烧的坯体进行施釉；施釉采用浸釉方法，坯体浸入浓度为44～48波美度的釉液中浸泡5～6秒钟，使坯体表面吸附釉液，形成厚度为0.4～0.6mm的釉层；
f、烧成；将施釉后的生坯采用陶瓷烧成窑炉进行烧成，烧成温度最高达到1310～1320℃，烧成时间为15～16小时，即制得新型抗菌陶瓷。
作为优选，所述a步骤中，羟基磷灰石硝酸银，氟化钠，硝酸锌的质量比为10：1：05：1。
作为优选，所述b步骤中，所述低温熔块由硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石混合后于1000℃～1200℃经常规熔炼制成的。
作为优选，所述硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石的4～7∶0.5：2∶0.1：1.5。
作为优选，所述b步骤中，按照重量份数所述低温熔块40份～50份、钾长石15份～20份、石英5份～10份、方解石5份～10份、滑石粉5份～10份、磷酸钙1份～5份、高岭土15份～20份、氧化锌1份～5份、硼酸1份～5份、氧化镁1份～5份、煅烧土5份～10份。
作为优选，所述b步骤中，将低温熔块、钾长石、石英、方解石、滑石粉、磷酸钙、高岭土、氧化锌、硼酸、氧化镁、煅烧土经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过150目筛，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛得到混合粉末。
作为优选，所述混合粉末经除铁棒除铁后向混合粉末中加入a步骤制备的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm 3，即得陶瓷釉浆，备用。
作为优选，按照重量份数，所述粘土为30份～40份、长石为20份～30份、石英为10份～20份、龙岩高岭土为1份～5份、二氧化钛为5份～10份、二氧化铝为10份～20份、骨粉为10份～20份。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明通过提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法，利用银离子抗菌的特性，通过与羟基磷灰石反应制得抗菌粉，然后，利用改进的配方结合传统的工艺有效的制得了抗菌瓷砖，本发明所提供的抗菌陶瓷细菌杀抑率达到95％以上，远远超过国家陶瓷制品抗菌的标准。
2、本发明配方简单、材料价格低廉、甲方方便，适合大规模推广使用。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，本实施例提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法
首先，取粒径为100-200nm的羟基磷灰石，粒径为100-200nm的硝酸银，氟化钠，硝酸锌，按照10：1：05：1，然后加入1倍的蒸馏水，充分搅拌1h，静置5h后，洗涤、抽滤、烘干后在800℃进行热处理制得抗菌粉，备用；
将低温熔块40份、钾长石15份、石英5份、方解石5份、滑石粉5份、磷酸钙1份、高岭土15份、氧化锌1份、硼酸1份、氧化镁1份、煅烧土5份经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过150目筛，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛得到混合粉末，然后，将混合粉末经除铁棒除铁后向混合粉末中加入制备好的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm 3，即得陶瓷釉浆，备用，在本步骤中，低温熔块为硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石按照质量比4～7∶0.5：2∶0.1：1.5混合后于1000℃～1200℃经常规熔炼制成的。
然后，将粘土为30份、长石为20份、石英为10份、龙岩高岭土为1份、二氧化钛为5份、二氧化铝为10份、骨粉为10份混合后湿球磨3-5h，真空炼泥3-5次，静置，成型后在在90～120℃下干燥2-3h后制得生坯，备用。
再将得到的生坯素烧，素烧温度为1270～1310℃，素烧时间为20～30h，生坯素烧完成后，取之前制得陶瓷釉浆，对经素烧的坯体进行施釉；施釉采用浸釉方法，坯体浸入浓度为44～48波美度的釉液中浸泡5～6秒钟，使坯体表面吸附釉液，形成厚度为0.4～0.6mm的釉层；最后，将施釉后的生坯采用陶瓷烧成窑炉进行烧成，烧成温度最高达到1310～1320℃，烧成时间为15～16小时，即制得新型抗菌陶瓷。
实施例2，本实施例提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法
首先，取粒径为100-200nm的羟基磷灰石，粒径为100-200nm的硝酸银，氟化钠，硝酸锌，按照10：1：05：1，然后加入1倍的蒸馏水，充分搅拌1h，静置5h后，洗涤、抽滤、烘干后在800℃进行热处理制得抗菌粉，备用；
将低温熔块50份、钾长石20份、石英10份、方解石10份、滑石粉10份、磷酸钙5份、高岭土20份、氧化锌5份、硼酸5份、氧化镁5份、煅烧土10份经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过150目筛，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛得到混合粉末，然后，将混合粉末经除铁棒除铁后向混合粉末中加入制备好的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm 3，即得陶瓷釉浆，备用，在本步骤中，低温熔块为硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石按照质量比4～7∶0.5：2∶0.1：1.5混合后于1000℃～1200℃经常规熔炼制成的。
然后，将粘土为40份、长石为30份、石英为20份、龙岩高岭土为5份、二氧化钛为0份、二氧化铝为20份、骨粉为20份混合后湿球磨3-5h，真空炼泥3-5次，静置，成型后在在90～120℃下干燥2-3h后制得生坯，备用。
再将得到的生坯素烧，素烧温度为1270～1310℃，素烧时间为20～30h，生坯素烧完成后，取之前制得陶瓷釉浆，对经素烧的坯体进行施釉；施釉采用浸釉方法，坯体浸入浓度为44～48波美度的釉液中浸泡5～6秒钟，使坯体表面吸附釉液，形成厚度为0.4～0.6mm的釉层；最后，将施釉后的生坯采用陶瓷烧成窑炉进行烧成，烧成温度最高达到1310～1320℃，烧成时间为15～16小时，即制得新型抗菌陶瓷。
实施例3，本实施例提供一种新型抗菌陶瓷的生产方法
首先，取粒径为100-200nm的羟基磷灰石，粒径为100-200nm的硝酸银，氟化钠，硝酸锌，按照10：1：05：1，然后加入1倍的蒸馏水，充分搅拌1h，静置5h后，洗涤、抽滤、烘干后在800℃进行热处理制得抗菌粉，备用；
将低温熔块45份、钾长石18份、石英8份、方解石8份、滑石粉8份、磷酸钙3份、高岭土17份、氧化锌3份、硼酸3份、氧化镁3份、煅烧土8份经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过150目筛，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛得到混合粉末，然后，将混合粉末经除铁棒除铁后向混合粉末中加入制备好的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm 3，即得陶瓷釉浆，备用，在本步骤中，低温熔块为硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石按照质量比4～7∶0.5：2∶0.1：1.5混合后于1000℃～1200℃经常规熔炼制成的。
然后，将粘土为35份、长石为25份、石英为15份、龙岩高岭土为3份、二氧化钛为8份、二氧化铝为8份、骨粉为15份混合后湿球磨3-5h，真空炼泥3-5次，静置，成型后在在90～120℃下干燥2-3h后制得生坯，备用。
再将得到的生坯素烧，素烧温度为1270～1310℃，素烧时间为20～30h，生坯素烧完成后，取之前制得陶瓷釉浆，对经素烧的坯体进行施釉；施釉采用浸釉方法，坯体浸入浓度为44～48波美度的釉液中浸泡5～6秒钟，使坯体表面吸附釉液，形成厚度为0.4～0.6mm的釉层；最后，将施釉后的生坯采用陶瓷烧成窑炉进行烧成，烧成温度最高达到1310～1320℃，烧成时间为15～16小时，即制得新型抗菌陶瓷。
采用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌和霉菌配成含菌量为7×106cfu/mL的细菌悬浮液后，将上述新型抗菌陶瓷用无菌水冲洗干净后，将上述配制好的细菌悬浮液滴加到清洗后的抗菌陶瓷上，保证菌液均匀的分散在陶瓷表面，并用培养皿盖住，防止蒸发，在静置13h后，用稀释平板涂布法计算活菌数，经检测，对大肠杆菌、金黄色葡萄菌的杀菌率达到99.4％，对链球菌的杀菌率达到98.6％，对霉菌的杀菌率达到97.9％，且将该处理过的抗菌陶瓷经20次的光照后，其杀菌率仍然保持不变。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，包括以下有效步骤：
a、制备抗菌粉：取粒径为100-200nm的羟基磷灰石，粒径为100-200nm的硝酸银，氟化钠，硝酸锌，然后加入蒸馏水，充分搅拌1h，静置5h后，洗涤、抽滤、烘干后在800℃进行热处理制得抗菌粉，备用；
b、制备陶瓷釉浆：将低温熔块、钾长石、石英、方解石、滑石粉、磷酸钙、高岭土、氧化锌、硼酸、氧化镁、煅烧土混合得到混合粉末，向混合粉末中加入a步骤制备的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm3，即得陶瓷釉浆，备用；
c、制作生坯：将粘土、长石、石英、龙岩高岭土、二氧化钛、二氧化铝、骨粉混合后湿球磨3-5h，真空炼泥3-5次，静置，成型后在在90～120℃下干燥2-3h后制得生坯，备用；
d、素烧：将c步骤制得的生坯素烧，素烧温度为1270～1310℃，素烧时间为20～30h；
e、施釉：取b步骤制得陶瓷釉浆，对经素烧的坯体进行施釉；施釉采用浸釉方法，坯体浸入浓度为44～48波美度的釉液中浸泡5～6秒钟，使坯体表面吸附釉液，形成厚度为0.4～0.6mm的釉层；
f、烧成；将施釉后的生坯采用陶瓷烧成窑炉进行烧成，烧成温度最高达到1310～1320℃，烧成时间为15～16小时，即制得新型抗菌陶瓷。
2.根据权利要求1所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述a步骤中，羟基磷灰石硝酸银，氟化钠，硝酸锌的质量比为10：1：05：1。
3.根据权利要求1所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述b步骤中，所述低温熔块由硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石混合后于1000℃～1200℃经常规熔炼制成的。
4.根据权利要求3所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述硼砂、碳酸钾、硼酸、氧化锌、硅灰石的4～7∶0.5：2∶0.1：1.5。
5.根据权利要求4所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述b步骤中，按照重量份数所述低温熔块40份～50份、钾长石15份～20份、石英5份～10份、方解石5份～10份、滑石粉5份～10份、磷酸钙1份～5份、高岭土15份～20份、氧化锌1份～5份、硼酸1份～5份、氧化镁1份～5份、煅烧土5份～10份。
6.根据权利要求5所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述b步骤中，将低温熔块、钾长石、石英、方解石、滑石粉、磷酸钙、高岭土、氧化锌、硼酸、氧化镁、煅烧土经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过150目筛，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛得到混合粉末。
7.根据权利要求6所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，所述混合粉末经除铁棒除铁后向混合粉末中加入a步骤制备的抗菌粉并混合均匀，然后加入水得釉浆并调制釉浆比重为1.6～1.7g/cm3，即得陶瓷釉浆，备用。
8.根据权利要求1所述的新型抗菌陶瓷的生产方法，其特征在于，按照重量份数，所述粘土为30份～40份、长石为20份～30份、石英为10份～20份、龙岩高岭土为1份～5份、二氧化钛为5份～10份、二氧化铝为10份～20份、骨粉为10份～20份。
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