CN108751946A - 一种抗菌保温坭兴陶茶杯及其加工方法 - Google Patents

一种抗菌保温坭兴陶茶杯及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌保温坭兴陶茶杯及其加工方法，包括如下重量份数的原料制成：东泥60‑80份、西泥50‑70份、凹凸棒土10‑20份、膨润土5‑10份、硅酸铝纤维3‑5份、珍珠岩5‑10份、贝壳粉5‑10份、羟基磷灰石1‑3份、二氧化钛1‑2份和烧结助剂4‑6份。所述烧结助剂由氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。本发明由于各组分的协调作用使得坭兴陶在烧制过程中，不仅能够提高泥料的可塑性，有效降低泥料的收缩率，减少坯体的变形和裂变，保证坭兴陶茶杯的成型完整性，提高制品的成品率和窑变率；所得的坭兴陶茶杯不仅具有很好的隔热保温性能，还可以高效抑制和灭杀细菌，抑制霉菌。其加工工艺简单、生产效率高、原料来源广泛、成本较低等优点，容易实现工业化生产，值得大力推广。

Description

一种抗菌保温坭兴陶茶杯及其加工方法
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，具体是一种抗菌保温坭兴陶茶杯及其加工方法。
背景技术
钦州坭兴陶，作为一种传统民间工艺，至今已有1300 多年的历史，据钦州史志载，清时钦州曾出土有文字铭证为唐代的坭兴制品，历史千年直到晚清，坭兴陶在1915 年巴拿马国际博览会上获得金奖。中华人民共和国成立后，在1953 年在北京举办的全国民间工艺品展览会上，钦州坭兴陶与江苏宜兴陶、云南建水陶、四川荣昌陶被命名为我国的“四大名陶”。钦州坭兴陶的特点为无釉磨光，烧成经磨光的陶器呈现出变化无穷的“窑变”色彩。坭兴陶的主要原料为东泥和西泥。泥名分东、西，缘于这两种泥分别分布于横穿钦州市区的钦江两岸。其中，东泥主要分布在钦江以东地域，大都存于低洼地带；外观特征为致密质软，为软质粘土，颜色为红色中略显黄白色，含铁量高，并含微量石英砂。东泥在坭兴陶的生产工艺中起调整可塑性及结合性的作用。西泥主要分布在钦江以西地域，贮存地以小山坡为主。外观特征为致密块状，是一种含铁量较高的紫泥石，颜色为紫红色，表面层有少量铁质浸染，为硬质粘土，可塑性及结合性较差。
目前坭兴陶的制作工序一般包括取土、碎土、制备坯料、成型、修坯、阴干、检验毛坯、装饰、烧制、验收产品、磨光。然而坭兴陶在烧制时容易开裂或胎体变形，目前成品率为80％左右，特别坭兴陶大器的制备一直困扰着坭兴陶的厂家及艺人，大器难制成为坭兴陶批量生产大件产品最大的瓶颈。陶器在烧制过程中坯体体积收缩，是导致坭兴陶坯体发生开裂的主要原因之一，为此降低坭兴陶坯体在烧制过程体积收缩成为解决坭兴陶成品率的一个关键因素。
虽然陶瓷制品虽然可具有防火、耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温等特性，但当前然而普通陶瓷制品普遍存在着导热系数高、隔热效果差、保温效果差的缺点。提高陶瓷制品的隔热保温性能，是国外材料领域关注的重点研究之一。当前坭兴陶原料中使用的熔块绝大多数含有一些有毒化合物，如铅化合物、镉化合物等，虽然这些化合物制成熔块以后毒素得到一定程度的有效地控制，但是有害物品的析出却在所难免，使用在坭兴陶上则有悖坭兴陶健康环保的产品理念。其次，随着人们对健康和环保意识的不断增强，对日常生活中接触频繁的陶瓷日用品提出了“抑菌、抗菌”的需求，因此提供抗菌保温坭兴陶制品是当今市场的需求。
发明内容
本发明针对坭兴陶存在的上述问题，提供一种成品率高、窑变率高、隔热保温效果好、抗菌抑菌效果强的坭兴陶茶杯及其加工方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗菌保温坭兴陶茶杯，包括如下重量份数的原料制成：东泥60-80份、西泥50-70份、凹凸棒土10-20份、膨润土5-10份、硅酸铝纤维3-5份、珍珠岩5-10份、贝壳粉5-10份、羟基磷灰石1-3份、二氧化钛1-2份和烧结助剂4-6份。作为本发明优选的技术方案：所述烧结助剂由氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。所述烧结助剂中松香酯、氧化钇和氧化镁的重量比为1:0.5-1:2-4。
作为本发明优选的技术方案：所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至20-40目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐10-20天后，即可得本发明所使用的东泥和西泥。
本发明的另一目的在于提供所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，包括如下步骤：
（1）按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至200-400目，混合均匀，得混合料；
（2）将混合料:磨球和水加入球磨机，在转速为100-300r/min下球磨1-3h，分离磨球，即得浆料；
（3）将烧结助剂粉碎至400-600目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐3-5天后，得茶杯坯体；
（4）将茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以80-100℃/h的速度将温度升至500-600℃，保温1-2h后，再以120-150℃升温至1000-1100℃，保温1-2h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
作为本发明优选的技术方案：步骤（2）中混合料:磨球和水的重量比为1:0.4-0.6:0.5-1。
作为本发明优选的技术方案：步骤（3）采用压力注浆或真空注浆方式将浆料注入模具中。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明以东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土等原料烧制成的坭兴陶茶杯，由于各组分的协调作用使得坭兴陶在烧制过程中，不仅能够提高泥料的可塑性，有效降低泥料的收缩率，减少坯体的变形和裂变，保证坭兴陶茶杯的成型完整性，提高制品的成品率和窑变率；所得的坭兴陶茶杯不仅具有很好的隔热保温性能，还可以高效抑制和灭杀细菌，抑制霉菌。
2、本发明在制备坭兴陶过程中还加凹凸棒土、膨润土，不仅可以改善西泥的可塑性，增加了西泥的含量，提高窑变率，有效降低东泥的收缩率，减少坯体的变形和裂变，提高成品率，保证坭兴陶茶杯的成型完整性，同时凹凸棒土、膨润土还具有很好的吸附性能，制成的坭兴陶茶杯日用品时，能起到净化水质的作用，可除去室内空气中的有害气体及异味，符合现代人对健康养生的追求。
3、本发明的坭兴陶原料配方中还加入贝壳粉，不仅可以提高坯料的可塑性，还对沙门氏菌、黄色葡萄糖菌等细菌具有显著抗菌抑菌效果，贝壳粉还能吸收空气中的甲醛、苯等有害物质。
4、本发明在坭兴陶茶杯的原料配方中还加入羟基磷灰石、二氧化钛，将二氧化钛负载在羟基磷灰石上使得坭兴陶制品能长期有效地高效抑制和灭杀细菌，抑制霉菌的产生。
5、本发明在坭兴陶制品烧制过程中还加入氧化铁、氧化钇和氧化镁组成烧结助剂，不仅能抵消或者缓冲制品在烧制过程中产生的剧烈收缩，促进坭兴陶烧结致密化还能提高坭兴陶茶杯的窑变率。
6、本发明坭兴陶茶壶制品中还加入具有轻质、耐火、耐热、低导热率性能的硅酸铝纤维和珍珠岩，提高坭兴陶茶杯的耐火、隔热保温性能。
7、本发明方法制备的坭兴陶茶杯的成品率达到95%以上，窑变率达到85%以上，还具有加工工艺简单、生产效率高、原料来源广泛、成本较低等优点，容易实现工业化生产，值得大力推广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种抗菌保温坭兴陶茶杯，包括如下重量份数的原料制成：东泥70份、西泥60份、凹凸棒土15份、膨润土8份、硅酸铝纤维4份、珍珠岩8份、贝壳粉7份、羟基磷灰石2份、二氧化钛1.5份和烧结助剂5份。所述烧结助剂由重量比为1:1:3的氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。
所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至40目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐15天后，即可得上述东泥和西泥。
所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，包括如下步骤：
（1）按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至250目，混合均匀，得混合料；
（2）将混合料:磨球和水按照重量比为1:0.5:0.8的比例加入球磨机，在转速为150r/min下球磨2h，分离磨球，即得浆料；
（3）将烧结助剂粉碎至400目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再用压力注浆方式将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐3天后，得茶杯坯体；
（4）将1000个茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以80℃/h的速度将温度升至500℃，保温2h后，再以150℃升温至1050℃，保温1.5h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
实施例2
一种抗菌保温坭兴陶茶杯，包括如下重量份数的原料制成：东泥60份、西泥60份、凹凸棒土10份、膨润土10份、硅酸铝纤维5份、珍珠岩6份、贝壳粉8份、羟基磷灰石1.5份、二氧化钛2份和烧结助剂4份。作为本发明优选的技术方案：所述烧结助剂由重量比为1:0.5:2.5的氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。
所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至40目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐10天后，即可得上述东泥和西泥。
所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，包括如下步骤：
（1）按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至325目，混合均匀，得混合料；
（2）将混合料:磨球和水按照重量比为1:0.6:1的比例加入球磨机，在转速为100r/min下球磨3h，分离磨球，即得浆料；
（3）将烧结助剂粉碎至500目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再用压力注浆方式将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐5天后，得茶杯坯体；
（4）将1000个茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以100℃/h的速度将温度升至550℃，保温1.5h后，再以120℃升温至1000℃，保温2h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
实施例3
一种抗菌保温坭兴陶茶杯，包括如下重量份数的原料制成：东泥80份、西泥70份、凹凸棒土20份、膨润土8份、硅酸铝纤维3份、珍珠岩10份、贝壳粉7份、羟基磷灰石3份、二氧化钛1份和烧结助剂6份。作为本发明优选的技术方案：所述烧结助剂由重量比为1:1:2的氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。
所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至20目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐20天后，即可得上述东泥和西泥。
所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，包括如下步骤：
（1）按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至400目，混合均匀，得混合料；
（2）将混合料:磨球和水按照重量比为1:0.5:1的比例加入球磨机，在转速为300r/min下球磨1h，分离磨球，即得浆料；
（3）将烧结助剂粉碎至600目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再用真空注浆方式将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐3天后，得茶杯坯体；
（4）将1000个茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以90℃/h的速度将温度升至600℃，保温1h后，再以130℃升温至1100℃，保温1.5h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
实施例4
一种抗菌保温坭兴陶茶杯，包括如下重量份数的原料制成：东泥65份、西泥50份、凹凸棒土15份、膨润土5份、硅酸铝纤维4份、珍珠岩5份、贝壳粉10份、羟基磷灰石1.5份、二氧化钛2份和烧结助剂5份。作为本发明优选的技术方案：所述烧结助剂由重量比为1:0.5:3.5的氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。
所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至20目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐15天后，即可得上述东泥和西泥。
所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，包括如下步骤：
（1）按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至400目，混合均匀，得混合料；
（2）将混合料:磨球和水按照重量比为1:0.6:0.8的比例加入球磨机，在转速为200r/min下球磨2h，分离磨球，即得浆料；
（3）将烧结助剂粉碎至400目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再用真空注浆方式将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐4天后，得茶杯坯体；
（4）将1000个茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以80℃/h的速度将温度升至550℃，保温1.5h后，再以120℃升温至1150℃，保温2h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
本发明实施例1-4制备的坭兴陶茶杯经过统计成品率、窑变率，并利用常规方法测定茶壶在25℃下的导热系数、在24h对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌抗菌效果，结果如下表所示：
从上述结果得知，本发明制备的坭兴陶制品不仅具有较高的成品率和窑变率，还具有很好隔热、保温、抗菌抑菌效果，能够满足现代人对“抑菌、抗菌”陶瓷日用品的需求，市场前景广阔。

Claims (7)

1.一种抗菌保温坭兴陶茶杯，其特征在于：包括如下重量份数的原料制成：东泥60-80份、西泥50-70份、凹凸棒土10-20份、膨润土5-10份、硅酸铝纤维3-5份、珍珠岩5-10份、贝壳粉5-10份、羟基磷灰石1-3份、二氧化钛1-2份和烧结助剂4-6份。
2.根据权利要求1所述抗菌保温坭兴陶茶杯，其特征在于：所述烧结助剂由氧化铁、氧化钇和氧化镁组成。
3.根据权利要求2所述抗菌保温坭兴陶茶杯，其特征在于：所述烧结助剂中氧化铁、氧化钇和氧化镁的重量比为1:0.5-1:2-4。
4.根据权利要求1所述抗菌保温坭兴陶茶杯，其特征在于：所述东泥和西泥先经过如下预处理而得：用球磨机将风化后的东泥和西泥分别粉碎至20-40目后并在上面覆盖塑料薄膜，陈腐10-20天后，即可得本发明所使用的东泥和西泥。
5.根据权利要求1所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
按照上述重量份数比称取各原料，将东泥、西泥、凹凸棒土、膨润土、硅酸铝纤维、珍珠岩、贝壳粉、羟基磷灰石、二氧化钛加入粉碎机，粉碎至200-400目，混合均匀，得混合料；
将混合料:磨球和水加入球磨机，在转速为100-300r/min下球磨1-3h，分离磨球，即得浆料；
将烧结助剂粉碎至400-600目，与浆料混合均匀，得混合浆料，再将混合浆料注入茶杯模具中成型，陈腐3-5天后，得茶杯坯体；
将茶杯坯体放入窑炉中烧制，所述烧制过程为先以80-100℃/h的速度将温度升至500-600℃，保温1-2h后，再以120-150℃升温至1000-1100℃，保温1-2h，冷却后出窑，磨光，即得坭兴陶茶杯。
6.根据权利要求5所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，其特征在于：步骤（2）中混合料:磨球和水的重量比为1:0.4-0.6:0.5-1。
7.根据权利要求5所述抗菌保温坭兴陶茶杯的加工方法，其特征在于：步骤（3）采用压力注浆或真空注浆方式将浆料注入模具中。
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