CN108774047B - 一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法 - Google Patents

一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于陶瓷加工技术，公开了一种抗污疏水陶瓷器具，所述抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：陶瓷粘土93.50‑96.00％、二氧化硅3.00‑5.50％、碱性氧化物0.09‑0.18％、甲基三氧乙基硅烷0.65‑1.06％；本发明还公开了上述抗污疏水陶瓷器具的制作方法。采用本发明及制作方法所生产的抗污疏水陶瓷器具具有良好的疏水性以及抗污渍的能力。

Description

一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法
技术领域
本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法。
背景技术
陶瓷材质的烹调器皿因具有蓄热性好、环保、耐腐蚀等独特优点，在百姓人家、餐饮行业出现了各种各样陶瓷材质的烹调器皿，与传统的金属材质烹调器皿分庭抗争。陶瓷烹调器皿在其使用过程中常存在以下缺点：1.用水对陶瓷器皿进行清理后，水渍容易停留在器皿表面，放置长时间后，水渍会渗入陶瓷器皿内部，容易滋生微生物；2.传统陶瓷对污渍的排斥性不强。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法，其所生产的陶瓷器具具有良好的疏水性以及抗污渍的能力。
本发明所采用的技术方案为：
一种抗污疏水陶瓷器具，所述抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：陶瓷粘土93.50-96.00％、二氧化硅3.00-5.50％、碱性氧化物0.09-0.18％、甲基三氧乙基硅烷0.65-1.06％。
进一步地，所述陶瓷粘土为高岭土、粘土中的一种或者两种的混合物，所述碱性氧化物为氧化铝。
进一步地，所述抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：高岭土94.28％、二氧化硅4.75％，氧化铝0.12％，甲基三氧乙基硅烷0.85％。
一种抗污疏水陶瓷器具的制作方法，包括以下步骤：
S1.成型：按配方比例称取原料，经过加水球磨、压滤、粗炼、陈腐、精炼、成型得到陶瓷坯体；
S2.烘干：对陶瓷坯体进行烘干；
S3.修坯：对烘干后的陶瓷坯体进行修整；
S4.补水：将修整后的陶瓷坯体浸湿后，对陶瓷坯体进行摩擦；
S5.施釉：采用陶瓷施釉机对补水后的陶瓷坯体进行施釉；
S6.烧成：对施釉后的陶瓷坯体进行热处理，即完成抗污疏水陶瓷器具的制作。
进一步地，所述步骤S1中的成型包括滚压成型或高压注浆成型。
进一步地，所述滚压成型针对对称的陶瓷器具，所述高压注浆成型针对不规则的陶瓷器具。
进一步地，所述步骤S2中的烘干采用微波干燥技术，所述微波干燥技术采用的微波频率为250-295兆赫。
进一步地，所述步骤S6中的烧成的具体方法如下：
a)预热阶段：将施釉后的陶瓷坯体放入窑炉中，在295-305℃的温度下对陶瓷坯体进行预热4-6分钟；
b)氧化阶段：在300-950℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制2-3分钟；
c)高温阶段：在950-1300℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制7-9分钟；
d)保温阶段：在1300-1310℃的温度下对陶瓷坯体持续烧制4-6分钟；
e)退温阶段：将陶瓷坯体从窑炉中取出，在通风处自然退温，得到抗污疏水陶瓷器具。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明中，抗污疏水陶瓷器具的原料以传统的陶瓷粘土为主要成分，添加二氧化硅、碱性氧化物及甲基三氧乙基硅烷，其中，二氧化硅作为一种不溶于水的酸性氧化物，熔点高，将其添加入陶瓷器具的原料中，在碱性氧化物与高温的刺激下，二氧化硅的硅氧键处于断裂边缘，在这样的状态下，原料中的其他成分能够更容易地与硅氧键相交联，此时，甲基三氧乙基硅烷能够对其交联反应起到进一步地增强作用，以此烧制出的陶瓷器具具有显著的抗污疏水能力。
2.在本发明中，原料的碱性氧化物采用氧化铝，其对二氧化硅的硅氧键的刺激作用最为显著，能够使陶瓷器具的抗污疏水能力达到最强。
3.在本发明中，将特定的原料用特定的制作方法制作陶瓷器具，能够使二氧化硅、碱性氧化物及甲基三氧乙基硅烷与陶瓷粘土充分发挥其作用，提高胚体的缜密度。
4.在本发明中，采用微波干燥技术对陶瓷坯体进行烘干，能够使陶瓷坯体中各分子通过振动而排除水份，能够减少坯体龟裂、变形的可能。烘干后的坯体能够快速地检查出变形坯，做到及时筛检。
5.对陶瓷坯体进行修整，能够使坯体的外观更为美观；采用清水进行补水这一操作，能够使坯体表面更为平整。
6.在本发明中，烘干的微波频率控制在250-295兆赫，能够使坯体的原料分子达到合理的振动频率，使陶瓷粘土与其他成分达到最好的交联状态，以增强陶瓷器具的抗污疏水能力。
7.在本发明中，在烧成步骤对各个阶段的温度及时间进行把控，能够使陶瓷坯体在对应的温度中增强反应，从而使生产出来的陶瓷器具的抗污疏水能力保持一致。
8.在本发明中，烧成的步骤里，预热阶段能够将陶瓷坯体的水份排尽；在氧化阶段陶瓷坯体的内部分子发生快速地氧化分解反应，相互的交联反应发生得更彻底；在高温阶段，釉面发生熔融，进而与原料完整契合；在保温阶段，能够使釉面与原料进一步融合，增加抗污疏水陶瓷器具的平整度及光亮度；在退温阶段，采用在通风处自然退温，能够使坯体固化的过程中降低温度。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1：
本实施例提供一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法：
1、该抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：粘土96.00％、二氧化硅3.00％、氧化铝0.09％、甲基三氧乙基硅烷0.91％。
2、制作方法：
S1.对称的陶瓷器具成型：按配方比例称取原料，经过加水球磨、压滤、粗炼、陈腐、精炼、滚压成型，得到陶瓷坯体；
S2.烘干：采用微波干燥技术对陶瓷坯体进行烘干，微波频率为250兆赫；
S3.修坯：采用摩擦的方式对烘干后的陶瓷坯体进行修整；
S4.补水：用清水将修整后的陶瓷坯体浸湿后，对陶瓷坯体进行摩擦；
S5.施釉：采用陶瓷施釉机对补水后的陶瓷坯体进行施釉；
S6.烧成：
a)预热阶段：将施釉后的陶瓷坯体放入窑炉中，在295℃的温度下对陶瓷坯体进行预热4分钟；
b)氧化阶段：在300℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制3分钟；
c)高温阶段：在950℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制9分钟；
d)保温阶段：在1300℃的温度下对陶瓷坯体持续烧制6分钟；
e)退温阶段：将陶瓷坯体从窑炉中取出，在通风处自然退温，得到抗污疏水陶瓷器具。
实施例2：
本实施例提供一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法：
1、该抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：高岭土93.50％、二氧化硅5.26％、氧化铝0.18％、甲基三氧乙基硅烷1.06％。
2、制作方法：
S1.不规则的陶瓷器具成型：按配方比例称取原料，经过加水球磨、压滤、粗炼、陈腐、精炼、高压注浆成型，得到陶瓷坯体；
S2.烘干：采用微波干燥技术对陶瓷坯体进行烘干，微波频率为295兆赫；
S3.修坯：采用摩擦的方式对烘干后的陶瓷坯体进行修整；
S4.补水：用清水将修整后的陶瓷坯体浸湿后，对陶瓷坯体进行摩擦；
S5.施釉：采用陶瓷施釉机对补水后的陶瓷坯体进行施釉；
S6.烧成：
a)预热阶段：将施釉后的陶瓷坯体放入窑炉中，在305℃的温度下对陶瓷坯体进行预热4分钟；
b)氧化阶段：在950℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制2分钟；
c)高温阶段：在1300℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制7分钟；
d)保温阶段：在1310℃的温度下对陶瓷坯体持续烧制4分钟；
e)退温阶段：将陶瓷坯体从窑炉中取出，在通风处自然退温，得到抗污疏水陶瓷器具。
实施例3：
本实施例提供一种抗污疏水陶瓷器具及其制作方法：
1、该抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：高岭土与粘土的混合物(比例任意即可)94.28％、二氧化硅4.75％，氧化铝0.12％，甲基三氧乙基硅烷0.85％。
2、制作方法：
S1.对称的陶瓷器具成型：按配方比例称取原料，经过加水球磨、压滤、粗炼、陈腐、精炼、滚压成型，得到陶瓷坯体；
S2.烘干：采用微波干燥技术对陶瓷坯体进行烘干，微波频率为280兆赫；
S3.修坯：采用摩擦的方式对烘干后的陶瓷坯体进行修整；
S4.补水：用清水将修整后的陶瓷坯体浸湿后，对陶瓷坯体进行摩擦；
S5.施釉：采用陶瓷施釉机对补水后的陶瓷坯体进行施釉；
S6.烧成：
a)预热阶段：将施釉后的陶瓷坯体放入窑炉中，在300℃的温度下对陶瓷坯体进行预热5分钟；
b)氧化阶段：在650℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制2.5分钟；
c)高温阶段：在1100℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制8分钟；
d)保温阶段：在1303℃的温度下对陶瓷坯体持续烧制5分钟；
e)退温阶段：将陶瓷坯体从窑炉中取出，在通风处自然退温，得到抗污疏水陶瓷器具。
对比例1：
一种陶瓷器具及其制作方法，该陶瓷器具的原料为100％粘土，制作方法与实施例3相同。
下面通过实验证明本发明抗污疏水陶瓷器具的抗污疏水能力：
选取外观相同的五组陶瓷器具，分别进行抗污能力及疏水能力测试，测试方法如下：
抗污能力：将相同质量的污泥在陶瓷器具上放置20分钟，用清水冲洗后，采用扫描电镜对陶瓷器具表面进行扫描，记录污泥残留占陶瓷器具表面的比率；
疏水能力：用陶瓷器具盛装蒸馏水10分钟后将蒸馏水倒掉，采用等重的滤纸对陶瓷器具表面进行擦拭，称取吸水后滤纸的水份重量增加率。
实验分组如表1：
表1实验分组情况
编号 备注
实验组1 网购陶瓷器具1
实验组2 对比例1的陶瓷器具
实验组3 实施例1的陶瓷器具
实验组4 实施例2的陶瓷器具
实验组5 实施例3的陶瓷器具
实验结果如下表2：
表2实验结果
Figure BDA0001714111200000081
由表2可以看出，实验组1中陶瓷器具的污渍残留率均远高于实验组3-4中的陶瓷器具，说明采用本发明的原料配比以及制作方法生产的陶瓷器具对污渍的阻隔能力十分显著。此外，实验组1中陶瓷器具的水份重量增加率均远高于实验组3-4中的陶瓷器具，说明采用本发明的原料配比以及制作方法生产的抗污疏水陶瓷器具对水份具有很强的疏离作用。
实验组2的污渍残留率与水份重量增加率均小于实验组1，进一步说明了采用本发明中的原料配比能够提升陶瓷器具对污渍排斥能力以及对水份的疏离能力。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (6)

1.一种抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：陶瓷粘土93.50-96.00%、二氧化硅3.00-5.50%、碱性氧化物0.09-0.18%、甲基三氧乙基硅烷0.65-1.06%；
所述的抗污疏水陶瓷器具的制作方法，包括以下步骤：
S1.成型：按配方比例称取原料，经过加水球磨、压滤、粗炼、陈腐、精炼、成型得到陶瓷坯体；
S2.烘干：对陶瓷坯体进行烘干；
S3.修坯：对烘干后的陶瓷坯体进行修整；
S4.补水：将修整后的陶瓷坯体浸湿后，对陶瓷坯体进行摩擦；
S5.施釉：采用陶瓷施釉机对补水后的陶瓷坯体进行施釉；
S6.烧成：对施釉后的陶瓷坯体进行热处理，即完成抗污疏水陶瓷器具的制作；
所述步骤S6中的烧成的具体方法如下：
a)预热阶段：将施釉后的陶瓷坯体放入窑炉中，在295-305℃的温度下对陶瓷坯体进行预热4-6分钟；
b)氧化阶段：在300-950℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制2-3分钟；
c)高温阶段：在950-1300℃的温度下对陶瓷坯体进行烧制7-9分钟；
d)保温阶段：在1300-1310℃的温度下对陶瓷坯体持续烧制4-6分钟；
e)退温阶段：将陶瓷坯体从窑炉中取出，在通风处自然退温，得到抗污疏水陶瓷器具。
2.如权利要求1所述的抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述陶瓷粘土为高岭土、粘土中的一种或者两种的混合物，所述碱性氧化物为氧化铝。
3.如权利要求2所述的抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述抗污疏水陶瓷器具的原料按照重量百分数计包括：高岭土94.28%、二氧化硅4.75%，氧化铝0.12%，甲基三氧乙基硅烷0.85%。
4.如权利要求1所述的抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述步骤S1中的成型包括滚压成型或高压注浆成型。
5.如权利要求4所述的抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述滚压成型针对对称的陶瓷器具，所述高压注浆成型针对不规则的陶瓷器具。
6.如权利要求1所述的抗污疏水陶瓷器具，其特征在于，所述步骤S2中的烘干采用微波干燥技术，所述微波干燥技术采用的微波频率为250-295兆赫。
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