CN108218392B - 一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺 - Google Patents

一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土30~40份、烧滑石18~25份、堇青石15~22份、钡长石10~18份、莫来石10~15份、硅微粉10~12份、伊利石5~10份、抗菌剂2~5份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石15~20份、地开石10~15份、焦宝石10~13份、滑石8~15份、硅酸钠5~12份、氧化钠1~3份、抗菌剂1~3份。采用本发明提供的原料与工艺制造得到的陶瓷锅，其热膨胀系数小、放射性小、热稳定性强、抗菌性强，常用不会开裂，也不会滋生细菌，损坏人体健康。

Description

一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺
技术领域
本发明属于日用陶瓷技术领域，具体涉及一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺。
背景技术
陶瓷制品造型繁多、手感光滑细腻、色彩清亮明丽且便于清洗，具有经受一定温差的急热骤冷变化不易炸裂的性能，它传热慢，且经久耐用，耐酸、碱、盐及大气中碳酸气侵蚀，不生锈老化，因此深受人们欢迎，陶瓷锅在用于日常饮食的制作时会受热膨胀，长期频繁性的热胀冷缩作用使得陶瓷锅会产生裂纹甚至开裂损坏，在使用过程中，还会粘结食物渣不便于清洗，日久滋生细菌，不益于人体健康，因此，提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅具有重大意义。
发明内容
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土30～40份、烧滑石18～25份、堇青石15～22份、钡长石10～18份、莫来石10～15份、硅微粉10～12份、伊利石5～10份、抗菌剂2～5份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石15～20份、地开石10～15份、焦宝石10～13份、滑石8～15份、硅酸钠5～12份、氧化钠1～3份、抗菌剂1～3份。
作为优选，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土35份、烧滑石21份、堇青石18份、钡长石14份、莫来石12份、硅微粉11份、伊利石8份、抗菌剂4份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石17份、地开石13份、焦宝石12份、滑石11份、硅酸钠9份、氧化钠2份、抗菌剂2份。
作为优选，所述釉层还包括8～15重量份的颜料，所述颜料为市场上常用的陶瓷釉用无毒颜料，如釉用钒锆黄颜料、钴蓝颜料、钴绿颜料、铁锌铬棕色颜料、铜铬黑色颜料、釉用包裹红颜料等颜料。
作为优选，所述抗菌剂由重量比为3～5：3～5：10～15的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
作为优选，所述纳米多孔二氧化硅的颗粒粒度为30～50纳米。
本发明还提供一种制造低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量2～3倍的水，然后以80～100r/min的速率进行球磨3～5小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为35～42％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量3～5倍的水，然后以180～220r/min的速率进行球磨1～3小时，之后调节含水率为65～72％得到釉水；
步骤4、采用步骤3中得到的釉水对步骤2中得到的陶瓷锅坯体进行上釉，上釉后湿釉厚度为0.8～3mm，晾干后置于高温炉中在1050～1200℃的条件下进行烧制2～6小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
作为优选，所述步骤2、步骤4中的晾干条件为：30～45℃的温度，20～25％的湿度。
作为优选，所述4中采用釉水进行上釉前，将陶瓷锅坯体在980～1050℃的条件下先进行素烧1～3小时。
有益效果
本发明的有益效果如下：
本发明提供的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，采用高岭土作为主要坯体原料，与烧滑石、钡长石、伊利石等粘性原料结合后使陶瓷坯体易塑型，烧制得到的陶瓷锅具备高强度、高韧性的优点，其中，烧滑石还能增加陶瓷锅的抗氧化性，提高其耐高温性、降低其热膨胀率，钡长石降低陶瓷锅的烧成温度，增加陶瓷坯体强度，伊利石与烧滑石结合后能将陶瓷坯体的热膨胀率降低30％，原料中加入堇青石、莫来石可提高陶瓷锅的耐高温性与强度，硅微粉与堇青石、莫来石结合后提高陶瓷锅的耐酸碱腐蚀与热膨胀性能，抗菌剂使陶瓷锅具备抗菌性；
采用埃洛石、地开石、焦宝石、滑石、硅酸钠、氧化钠、抗菌剂作为釉层原料，埃洛石使陶瓷锅具备蜡状或油脂光泽、地开石具有良好的涂复性和遮盖性，与埃洛石结合能增加陶瓷锅的表面光泽度，埃洛石、地开石、焦宝石、硅酸钠还使陶瓷锅坯体与釉层具备相对一致的热膨胀性，其中，硅酸钠可提高釉层密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等，滑石、氧化钠助熔，抗菌剂使釉层具备抗菌性，上述坯体原料、釉层原料分别结合后形成强度高、韧性好、光泽好、抗菌性强、抗水性好、热膨胀率低的陶瓷锅。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土30份、烧滑石18份、堇青石15份、钡长石10份、莫来石10份、硅微粉10份、伊利石5份、抗菌剂2份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石15份、地开石10份、焦宝石10份、滑石8份、硅酸钠5份、氧化钠1份、抗菌剂1份、颜料8份，其中，所述抗菌剂由重量比为3：3：10的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
本实施例还提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量2倍的水，然后以80r/min的速率进行球磨5小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为35％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，在30℃的温度、25％的湿度条件下晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量3倍的水，然后以180r/min的速率进行球磨3小时，之后调节含水率为72％得到釉水；
步骤4、将陶瓷锅坯体在980℃的条件下先进行素烧3小时，然后采用步骤3中得到的釉水进行上釉，上釉后湿釉厚度为0.8，在30℃的温度、25％的湿度条件下晾干后置于高温炉中在1050℃的条件下进行烧制6小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
实施例2
本实施例提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土32份、烧滑石19份、堇青石17份、钡长石12份、莫来石11份、硅微粉11份、伊利石7份、抗菌剂3份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石16份、地开石11份、焦宝石11份、滑石10份、硅酸钠7份、氧化钠1份、抗菌剂2份、颜料9份，其中，所述抗菌剂由重量比为3：4：10的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
本实施例还提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量2.5倍的水，然后以90r/min的速率进行球磨3小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为37％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，在36℃的温度、22％的湿度条件下晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量3.5倍的水，然后以190r/min的速率进行球磨1.5小时，之后调节含水率为67％得到釉水；
步骤4、将陶瓷锅坯体在1000℃的条件下先进行素烧1.5小时，然后采用步骤3中得到的釉水进行上釉，上釉后湿釉厚度为1.2mm，在33℃的温度、22％的湿度条件下晾干后置于高温炉中在1080℃的条件下进行烧制3小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
实施例3
本实施例提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土35份、烧滑石21份、堇青石18份、钡长石14份、莫来石12份、硅微粉11份、伊利石8份、抗菌剂4份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石17份、地开石13份、焦宝石12份、滑石11份、硅酸钠9份、氧化钠2份、抗菌剂2份、颜料11份，其中，所述抗菌剂由重量比为4：4：12的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
本实施例还提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量2.5倍的水，然后以90r/min的速率进行球磨4小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为39％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，在38℃的温度、22％的湿度条件下晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量3.5倍的水，然后以200r/min的速率进行球磨2小时，之后调节含水率为69％得到釉水；
步骤4、将陶瓷锅坯体在1010℃的条件下先进行素烧2小时，然后采用步骤3中得到的釉水进行上釉，上釉后湿釉厚度为1.2mm，在38℃的温度、23％的湿度条件下晾干后置于高温炉中在1120℃的条件下进行烧制4小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
实施例4
本实施例提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土37份、烧滑石23份、堇青石20份、钡长石16份、莫来石14份、硅微粉12份、伊利石9份、抗菌剂4份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石18份、地开石14份、焦宝石13份、滑石13份、硅酸钠11份、氧化钠2份、抗菌剂3份、颜料13份，其中，所述抗菌剂由重量比为4：5：12的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
本实施例还提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量3倍的水，然后以90r/min的速率进行球磨4小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为40％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，在40℃的温度、22％的湿度条件下晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量4倍的水，然后以210r/min的速率进行球磨2.5小时，之后调节含水率为70％得到釉水；
步骤4、将陶瓷锅坯体在1030℃的条件下先进行素烧2.5小时，然后采用步骤3中得到的釉水进行上釉，上釉后湿釉厚度为2mm，在42℃的温度、22％的湿度条件下晾干后置于高温炉中在1150℃的条件下进行烧制5小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
实施例5
本实施例提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅及其制造工艺，包括坯体和釉层，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土40份、烧滑石25份、堇青石22份、钡长石18份、莫来石15份、硅微粉12份、伊利石10份、抗菌剂5份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石20份、地开石15份、焦宝石13份、滑石15份、硅酸钠12份、氧化钠3份、抗菌剂3份、颜料15份，其中，所述抗菌剂由重量比为5：5：15的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
本实施例还提供一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量3倍的水，然后以100r/min的速率进行球磨3小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为42％后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，在45℃的温度、20％的湿度条件下晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量5倍的水，然后以220r/min的速率进行球磨1小时，之后调节含水率为72％得到釉水；
步骤4、将陶瓷锅坯体在1050℃的条件下先进行素烧1小时，然后采用步骤3中得到的釉水进行上釉，上釉后湿釉厚度为3mm，在45℃的温度、20％的湿度条件下晾干后置于高温炉中在1200℃的条件下进行烧制2小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
上述实施例1至5中提供的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅所采用的原料如下表1所示：
表1原料与重量份
Figure BDA0001562954460000051
Figure BDA0001562954460000061
对上述实施例1至5中制得的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅进行放射性、抗菌性、热稳定性、热膨胀系数测试，测试方法如下：
放射性测试：取5片低膨胀防粘抗菌陶瓷锅碎片作为试样，按照WS 178的规定检测其中放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度。
抗菌性测试，取3片低膨胀防粘抗菌陶瓷锅碎片作为试样，分别将0.5毫升的菌液接种于每个试样表面并铺平，菌液浓度为每毫升含菌10000个，用保鲜膜覆盖陶瓷片表面保持湿度90％以上，使陶瓷表面菌液经24小时后不干，之后置于36±1℃恒温箱中培养24小时，之后观察试样表面的菌落数来计算1至3号试样对细菌的抗菌率并求其平均值，从而得到试样抗菌率，其中，国家标准中要求抗菌陶瓷对金黄色葡萄球菌的与大肠杆菌的平均抗菌率均为90％以上。
热稳定性测试：取5片低膨胀防粘抗菌陶瓷锅碎片作为试样，置于280℃条件下保温300分钟，保温结束后取出试样并进行核算，在15s内急速投入温度为20℃的水中，浸泡10分钟，其中，水的重量与试样重量之比为8：1，水面高出试样25mm，取出试样用布揩干，涂上红色墨水，检查有无裂纹，24h后再复查一次，产生裂纹越少，试样的热稳定性越好。
热膨胀系数测试：取低膨胀防粘抗菌陶瓷锅碎片作为试样，采用顶杆法分别测其300℃与700℃下的线性热膨胀系数。
将上述实施例1至5中得到的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅与作为对照例的普通陶瓷锅进行放射性、抗菌性、热稳定性、热膨胀系数测试结果如下表2所示：
表2测试与结果
Figure BDA0001562954460000071
上述实施例1至5提供的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其放射性与热膨胀性皆远小于普通陶瓷锅，其抗菌性、热稳定性皆优于普通陶瓷锅，其中，以实施例3中提供的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅各项性能最佳，为最佳实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，包括坯体和釉层，其特征在于，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土30~40份、烧滑石18~25份、堇青石15~22份、钡长石10~18份、莫来石10~15份、硅微粉10~12份、伊利石5~10份、抗菌剂2~5份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石15~20份、地开石10~15份、焦宝石10~13份、滑石8~15份、硅酸钠5~12份、氧化钠1~3份、抗菌剂1~3份；
一种制造所述低膨胀防粘抗菌陶瓷锅的工艺，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各原料，备用；
步骤2、将坯体各原料混合后加入占其总重量2~3倍的水，然后以80~100r/min的速率进行球磨3~5小时得到泥料，接着调节泥料的含水率为35~42%后进行定型得到陶瓷锅粗坯体，晾干后进行利坯得到陶瓷锅坯体；
步骤3、将釉层原料混合后加入占其总重量3~5倍的水，然后以180~220r/min的速率进行球磨1~3小时，之后调节含水率为65~72%得到釉水；
步骤4、采用步骤3中得到的釉水对步骤2中得到的陶瓷锅坯体进行上釉，上釉后湿釉厚度为0.8~3mm，晾干后置于高温炉中在1050~1200℃的条件下进行烧制2~6小时得到低膨胀防粘抗菌陶瓷锅。
2.根据权利要求1所述的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述坯体包括以下重量份的原料：高岭土35份、烧滑石21份、堇青石18份、钡长石14份、莫来石12份、硅微粉11份、伊利石8份、抗菌剂4份；所述釉层包括以下重量份的原料：埃洛石17份、地开石13份、焦宝石12份、滑石11份、硅酸钠9份、氧化钠2份、抗菌剂2份。
3.根据权利要求1所述的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述釉层还包括8~15重量份的颜料。
4.根据权利要求1至3任一所述的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述抗菌剂由重量比为3~5：3~5：10~15的银离子抗菌剂、锌、纳米多孔二氧化硅混合制得。
5.根据权利要求4所述的低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述纳米多孔二氧化硅的颗粒粒度为30~50纳米。
6.根据权利要求1中所述制造低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述步骤2、步骤4中的晾干条件为：30~45℃的温度，20~25%的湿度。
7.根据权利要求1中所述制造低膨胀防粘抗菌陶瓷锅，其特征在于，所述步骤4中采用釉水进行上釉前，将陶瓷锅坯体在980~1050℃的条件下先进行素烧1~3小时。
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