CN107935372A - 一种能释放负氧离子的釉料、瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能释放负氧离子的釉料、瓷砖及其制备方法，该釉料是在制釉原料中加入高能粉，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:SiO2 70‑90份、Fe2O30‑0.5份、Al2O31‑5份、CaO 0.01‑0.05份、MgO 0‑1份、K2O 0‑1份、Na2O 0‑2份、TiO20.1‑0.8份、CeO20.1‑0.5份、ThO2 2‑4份。在制备瓷砖时，在瓷砖的面釉层采用的原料为能释放负氧离子的釉料。即通过淋釉的方式将能释放负氧离子的釉料喷涂至打印图案的表面，最后进窑炉烧成，得到能释放负氧离子的瓷砖。该瓷砖持久释放负氧离子，能有效消除甲醛等有毒气体，除菌效果好，是一种具有空气净化功能的健康瓷砖。

Description

一种能释放负氧离子的釉料、瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明属于健康建材技术领域，涉及一种用于室内装修的材料，具体为一种能释放负氧离子的釉料、瓷砖及其制备方法。
背景技术
从20世纪80年代开始，日本学者发现长年积雪富士山的Kakita河水很难被污染，经研究发现当地矿石自身存在永久性电极，此后，该类矿石应该于环保保健方面迅速发展起来，分别涉及红外保健，电磁屏蔽，水净化处理，负离子保健等。出于健康的需要，人们对于家居环境有了更高的追求，而目前陶瓷砖等制品广泛应用于家居装饰等，如何在居室中增加负离子消除有害气体如甲醛等成为人们思考的问题，于是有人想到在陶瓷砖中增加可释放负离子的材料。空气负离子产生的分类：
1、碰撞分高效应：空气受到外界条件如电离剂等作用，获得足够能量，使原子核外围的价电子脱离原子核的束缚而跃出轨道变成自由电子，则变成带负电的离子
2、lenard效应(瀑布效应)：水滴通过外加剪切力剥离大水滴形成水雾，水滴破碎后较大滴的带正电，在撞击过程中被空气带走的水雾带负电(温度，溶解杂质，冲击速度，接触界面)
3、中性介质荷电效应(负离子净化器)：高压电场激活氧气或氧化物产生负离子，同时也产生臭氧，危害身体健康。
4、热电效应与压电效应：由于一些天然矿石晶体结构的不对称性，导致两个高电荷的原子在结晶格架上排列明显错位，使其在机械力的作用与晶体的温度变化的条件下产生热电和压电效应，即微小的压力和温度的变化，可引起天然矿石间的电势差，使邻近空气产生电离，被击中的电子脱离原子核的束缚，容易附着于近邻的水和氧气分子并使之成为空气负离子。H2O→H++(OH)-，2H++2e-→H2，(OH)-+H2O→(H3O2)-。
现在市场上采用的印花后喷淋高能离子水的办法产生负离子，由于饱和度的原因，限制了离子水的浓度。使其产生负离子的量和持久性难以保证。
中国发明“一种负离子陶瓷釉料及使用其制备负离子陶瓷砖的方法”，申请号：CN201510143715，采用加入的纳米镁电气石粉、纳米二氧化钛、三氧化二镨和纳米锂电气石粉来产生负离子效果，这些材料占用釉料的比重都过大(都超过30％)，使得釉料性能差，产生的负离子效果也很一般，而且很难进一步提高负离子量。
发明内容
本发明的目的提供一种能释放负氧离子的釉料、瓷砖及其制备方法，制备的瓷砖能持久释放负氧离子，有效消除甲醛等有毒气体，除菌效果好且具有持久的空气净化功能。
本发明所采用的技术方案是：一种能释放负氧离子的釉料，在制釉原料中加入高能粉，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:
SiO2 70-90份、Fe2O3 0-0.5份、Al2O31-5份、CaO 0.01-0.05份、MgO 0-1份、K2O 0-1份、Na2O 0-2份、TiO2 0.1-0.8份、CeO20.1-0.5份、ThO2 2-4份。
进一步地，制釉原料中加入高能粉的比例为1.5-3wt％。
进一步地，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分：SiO2:83.79份、Fe2O3:0.066份、Al2O3:1.07份、CaO:0.05份、MgO:0.026份K2O:0.2份、Na2O:0.53份、TiO2:0.24份、CeO2:0.27份、ThO23.19份。
进一步地，所述制釉原料采用按重量份计的以下原料制成：钾钠长石粉40-55份、氧化锌1-5份、气刀土4-12份、石英粉10-20份、煅烧高岭土5-15份、铝粉1-5份。
本发明还涉及制备所述釉料的方法，将高能粉按比例加入到制釉原料中，然后加入25％～30％的水，经过球磨机将它们球磨到325目筛余为0.8％-1.0％的细度，得到能释放负氧离子的釉料。淋釉时可加入少量的水调流速，也可以不加。
本发明还涉及采用所述的釉料制得的能释放负氧离子的瓷砖，瓷砖的面釉层采用的原料为能释放负氧离子的釉料。
本发明还涉及制备所述能释放负氧离子的瓷砖的方法，包括以下步骤：
采用坯料制备生坯，先在其上喷淋底釉，然后通过喷墨打印图案，再通过淋釉的方式将能释放负氧离子的釉料喷涂至打印图案的表面，最后进窑炉烧成，得到能释放负氧离子的瓷砖。
进一步地，淋能释放负氧离子的釉料时，按比例进行计算，控制高能粉淋量为5-10g/m2。釉料量约为333g/m2。
更进一步地，所述坯料采用按重量计的以下原料制成：高温钾砂20-35份、中低温钾钠砂30-45份、镁土2-5份和铝矾土12-20份。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在釉料中添加高能粉，通过热电和压电效应释放负离子，再辅以材料本身的自发极化效应。高能粉的能量来源是从太阳光直接吸收自然电磁波，而产生循环电流从太阳光放射出质子、电子，一立方米300个电子，而使高能纳米粉不断在吸收电子、质子，产生负离子。本发明中的瓷砖能够永久的释放负离子，并不是瓷砖本身释放负离子给外界，这样的永久性不符合能量守恒定律。其能够持续释放负离子的关键在于，它是通过电离分气、水体等介质中游离的中性分子，促使其分解为正、负离子，其中正离子，如氢离子，相互聚合成气体逸散、挥发，而负离子与其它分子聚合成负离子团，可以为人所用。
2、本发明的瓷砖采用在面釉里面加入高能粉，即坯体料层的上表面通过淋能量离子釉的方式加入高能粉，使高能粉能均匀渗入到坯釉的中间层，能够均匀持久释放负离子，有效消除甲醛等有毒气体，除菌效果好；相对于现有的方法及配方将水溶性纳米复合负离子直接喷淋，由于饱和度的原因，限制了离子水的浓度。使其产生负离子的量和持久性难以保证。
3、高能粉为无机非金属材料，成分中没有溶于水的基团，使其物理性能表现成不溶于水。和釉料性能一样，都是不溶于水的固体颗粒，所以他们的混合比例不受限制，加入1.5-3.0wt％就可以达到理想效果。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，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为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种能能释放负氧离子的釉料，在制釉原料中加入高能粉，其加入比例为制釉原料的1.5wt％，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:
SiO2 70份、Fe2O3 0.5份、Al2O3 5份、CaO 0.05份、MgO 1份、K2O 1份、Na2O 2份、TiO20.8份、CeO2 0.5份、ThO2 4份。
实施例2
一种能能释放负氧离子的釉料，在制釉原料中加入高能粉，其加入比例为制釉原料的2wt％，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:
SiO2 90份、Fe2O3 0.2份、Al2O33份、CaO 0.03份、MgO 0.1份、K2O 0.1份、TiO2 0.4份、CeO20.1份、ThO23份。
实施例3：
一种能能释放负氧离子的釉料，在制釉原料中加入高能粉，其加入比例为制釉原料的3wt％，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:
SiO2 80份、Al2O3 5份、CaO 0.01份、TiO2 0.8份、CeO2 0.5份、ThO2 2份。
实施例4：
一种能能释放负氧离子的釉料，在制釉原料中加入高能粉，其加入比例为制釉原料的2.5wt％，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:SiO2:83.79份、Fe2O3:0.066份、Al2O3:1.07份、CaO:0.05份、MgO:0.026份K2O:0.2份、Na2O:0.53份、TiO2:0.24份、CeO2:0.27份、ThO23.19份。IL(酌减)9.38份。
上述高能粉主要矿物为电气石为特征的钠、铁、锂的硅酸盐物质，其来源为电气石：化学成分为(Na,K,Ca)(Al,Fe,Li,Mg,Mn)3(Al,Cr,Fe,V)6(BO3)3(Si6O18)(OH,F)4，重量比例为60％，石英粉18％和稀土矿物氟碳铈镧矿[(Ce，La)FCO3]、独居石、铈硅石、铈铝石及其伴生矿物22％。
进一步地，所述制釉原料可以采用按重量份计的以下原料制成：钾钠长石粉40-55份、氧化锌1-5份、气刀土4-12份、石英粉10-20份、煅烧高岭土5-15份、铝粉1-5份。
制备时，将高能粉按比例加入到制釉原料中，然后通过球磨搅拌混合均匀，得到能释放负氧离子的釉料。
实施例5：
一种能释放负氧离子的瓷砖，其瓷砖的面釉层采用的原料为能释放负氧离子的釉料。制备时瓷砖时，采用坯料制备生坯，先在其上喷淋底釉，然后通过喷墨打印图案，再通过淋釉的方式将能释放负氧离子的釉料喷涂至打印图案的表面，最后进窑炉烧成，得到能释放负氧离子的瓷砖。该实施例中采用按照实施例4配方得到的能释放负氧离子的釉料，淋量为6g/m2。
进一步地，所述坯料采用按重量计的以下原料制成：高温钾砂20-35份、中低温钾钠砂30-45份、镁土2-5份和铝矾土12-20份。此处仅仅了是为了更清楚的说明本发明，生坯制备时，也可采用其他的原料配比制成。
对实施例5中得到的瓷砖进行分析，其每立方厘米空气中的负离子量达到3500左右，而釉料里面加入的高能粉只有1.5％-3％，还可根据需要随时增加高能粉用量提高负离子数量。
根据QB/T2761-2006中的方法检测其甲醛、苯去除率，得到的结果见表1。
表1
对比实施例5中得到的瓷砖进行分析，根据JC/T897-2014中的方法进行检测其抗菌性能，得到的结果见表2。
表2
从表1和表2可以看出，本发明制备得到的能释放负氧离子的瓷砖能够有效去除甲醛和苯，且去除率高达90％以上，该瓷砖还有一定的抗菌性能。是一种具有空气净化功能的健康瓷砖。
本发明还对生产的能释放负氧离子的瓷砖的持久性进行了相关的检测具体结果如表3所示。从检测数据来看，其能够持久释放负离子。另外，瓷砖释放负离子时还会受一些条件的影响，如空气的温度与湿度，空气温度的升高会提高空气分子布朗运动，湿度增加空气水分，提高了电离与聚合机率，并适当保持空气流通，增加空气转换率。
表3
对于实施例5中的瓷砖按照瓷砖的相关标准委托三峡产品质量检验检测中心进行检测，其结果见表4。其各方面的检测均符合要求，质量合格。
表4。

Claims (9)

1.一种能释放负氧离子的釉料，其特征在于：在制釉原料中加入高能粉，所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分:
SiO2 70-90份、Fe2O3 0-0.5份、Al2O31-5份、CaO 0.01-0.05份、MgO 0-1份、K2O 0-1份、Na2O 0-2份、TiO2 0.1-0.8份、CeO20.1-0.5份、ThO2 2-4份。
2.根据权利要求1所述的能释放负氧离子的釉料，其特征在于：制釉原料中加入高能粉的比例为1.5-3wt%。
3.根据权利要求1所述的能释放负氧离子的釉料，其特征在于：所述的高能粉包括按氧化物重量计的以下成分：SiO2:83.79份、Fe2O3:0.066份、Al2O3:1.07份、CaO:0.05份、MgO:0.026份 K2O:0.2份、Na2O:0.53份、TiO2:0.24份、CeO2:0.27份、ThO23.19份。
4.根据权利要求1所述的能释放负氧离子的釉料，其特征在于：所述制釉原料采用按重量份计的以下原料制成：钾钠长石粉40-55份、氧化锌1-5份、气刀土4-12份、石英粉10-20份、煅烧高岭土5-15份、铝粉1-5份。
5.制备权利要求1-4任意一项所述釉料的方法，其特征在于：将高能粉按比例加入到制釉原料中，然后加入25~30wt%的水，经过球磨机进行磨粉，至325目筛余为0.8%-1.0%的细度，得到能释放负氧离子的釉料。
6.采用权利要求1-4任意一项中所述的釉料制得的能释放负氧离子的瓷砖，其特征在于：瓷砖的面釉层采用的原料为能释放负氧离子的釉料。
7.制备权利要求6所述能释放负氧离子的瓷砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用坯料制备生坯，先在其上喷淋底釉，然后通过喷墨打印图案，再通过淋釉的方式将能释放负氧离子的釉料喷涂至打印图案的表面，最后进窑炉烧成，得到能释放负氧离子的瓷砖。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：淋能释放负氧离子的釉料时，控制高能粉淋量为5-10g/m2。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述坯料采用按重量计的以下原料制成：高温钾砂20-35份、中低温钾钠砂30-45份、镁土2-5份和铝矾土12-20份。
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