CN108975870A - 陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具 - Google Patents

陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及家用电器领域，公开了陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具。该陶瓷组合物含有透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分。所述陶瓷锅体由所述陶瓷组合物经过成型、烧结制成。所述烹饪器具包括所述陶瓷锅体。采用本发明所述的陶瓷组合物制成的陶瓷锅体具有抗菌功能，而且具有较好的耐冷热冲击性能。

Description

陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具
技术领域
本发明涉及家用电器领域，具体涉及陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具。
背景技术
近年来随着人民的生活水平越来越高，对健康环保的锅具材料要求越来越高，对金属材料锅具生锈及中毒等问题日益担心，由于陶瓷材料的优越性能，健康环保，应用到锅具领域越来越受到重视，同时，人们对多功能产品的需求越来越大，环境日益恶劣，各种细菌威胁着人类自身的生存与发展，因此具有抗菌功能的产品备受消费者青睐，因此研究开发一种抗菌陶瓷锅具有良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷组合物、陶瓷锅体及其制造方法以及烹饪器具，采用该陶瓷组合物制成的陶瓷锅体具有抗菌功能且耐冷热冲击性能较好。
本发明提供了一种陶瓷组合物，该陶瓷组合物含有透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分。
优选地，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述透锂长石的含量为 20-80重量％，所述高岭土的含量为10-50重量％，所述黏土的含量为1-30 重量％，所述紫木节的含量为0.1-20重量％，所述抗菌组分的含量为0.1-15 重量％。
更优选地，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述透锂长石的含量为30-60重量％，所述高岭土的含量为20-40重量％，所述黏土的含量为5-20 重量％，所述紫木节的含量为1-10重量％，所述抗菌组分的含量为0.5-10重量％。
优选地，所述抗菌组分选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银中的至少一种。
优选地，所述抗菌组分为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银，且以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述纳米二氧化钛的含量为1-5重量％，所述纳米氧化锌的含量为1-5重量％，所述硝酸银的含量为0.5-3重量％。
本发明还提供了一种陶瓷锅体，所述陶瓷锅体由本发明提供的陶瓷组合物经过成型、烧结制成。
本发明还提供了一种陶瓷锅体的制造方法，该方法包括以下步骤：
(1)将本发明提供的陶瓷组合物制成浆料；
(2)将步骤(1)所得浆料进行陈腐；
(3)将步骤(2)所得浆料进行注浆成型；
(4)将步骤(3)所得成型物进行烧结。
优选地，在步骤(2)中，所述陈腐的时间为6-20小时。
优选地，在步骤(4)中，所述烧结的温度为1200-1500℃。
本发明还提供了由上述方法制造的陶瓷锅体。
本发明还提供了一种烹饪器具，所述烹饪器具包括上述陶瓷锅体；
优选地，所述烹饪器具为电饭煲或电压力锅。
在本发明中，采用所述陶瓷组合物制成的陶瓷锅体具有抗菌功能，而且具有较好的耐冷热冲击性能。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种陶瓷组合物，其中，该陶瓷组合物含有透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分。
在本发明所述的陶瓷组合物中，通过将透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分进行配合使用，使得采用该陶瓷组合物制成的陶瓷锅体具有抗菌功能(特别是大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等)，而且具有较好的耐冷热冲击性能。
在本发明中，为使采用所述陶瓷组合物制成的陶瓷锅体具有较好的抗菌性能和耐冷热冲击性能，优选地，在所述陶瓷组合物中，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述透锂长石的含量为20-80重量％，例如可以为20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、 55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，更优选地，所述透锂长石的含量为30-60重量％；所述高岭土的含量为10-50重量％，例如可以为10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、 45重量％、50重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，更优选地，所述高岭土的含量为20-40重量％；所述黏土的含量为1-30重量％，例如可以为1重量％、3重量％、5重量％、8重量％、10重量％、12重量％、15重量％、18重量％、20重量％、25重量％、30重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，更优选地，所述黏土的含量为5-20 重量％；所述紫木节的含量为0.1-20重量％，例如可以为0.1重量％、0.3重量、0.5重量％、0.8重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、3重量％、4 重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、12 重量％、14重量％、16重量％、18重量％、20重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，更优选地，所述紫木节的含量为1-10重量％；所述抗菌组分的含量为0.1-15重量％，例如可以为0.1重量％、0.3重量、0.5 重量％、0.8重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、3重量％、4重量％、 5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、 12重量％、13重量％、14重量％、15重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值，更优选地，所述抗菌组分的含量为0.5-10重量％，进一步优选为5-9重量％。
根据本发明的一种优选实施方式，所述抗菌组分选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银中的至少一种。当所述抗菌组分包含纳米二氧化钛时，所述纳米二氧化钛在所述陶瓷组合物中的含量可以为1-5重量％；当所述抗菌组分包含纳米氧化锌时，所述纳米氧化锌在所述陶瓷组合物中的含量可以为 1-5重量％；当所述抗菌组分包含硝酸银时，所述硝酸银在所述陶瓷组合物中的含量可以为0.5-3重量％。
更优选地，所述抗菌组分为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银。进一步优选地，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述纳米二氧化钛的含量为 1-5重量％，例如可以为1重量％、1.5重量、2重量％、2.5重量％、3重量％、 3.5重量％、4重量％、4.5重量％、5重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值；所述纳米氧化锌的含量为1-5重量％，例如可以为1 重量％、1.5重量、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％、5重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值；所述硝酸银的含量为0.5-3重量％，例如可以为0.5重量％、0.8重量％、1重量％、1.5重量、2重量％、2.5重量％、3重量％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
本发明还提供了一种陶瓷锅体，所述陶瓷锅体由上述陶瓷组合物经过成型、烧结制成。所述陶瓷锅体的形状和尺寸可以为本领域的常规选择。
本发明还提供了一种陶瓷锅体的制造方法，该方法包括以下步骤：
(1)将本发明提供的陶瓷组合物制成浆料；
(2)将步骤(1)所得浆料进行陈腐；
(3)将步骤(2)所得浆料进行注浆成型；
(4)将步骤(3)所得成型物进行烧结。
在步骤(1)中，制备浆料的过程可以包括将透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分与适量的水混合，然后进行研磨。所述研磨的时间可以为 10-60分钟，优选为20-40分钟。
在本发明中，所述透锂长石可以为天然透锂长石。
在步骤(2)中，所述陈腐的过程是为了使浆料中的水分均匀分布。所述陈腐的时间可以为6-20小时，优选为8-18小时，更优选为10-15小时。
在步骤(3)中，所述注浆成型的过程可以按照本领域常规的方法实施，例如可以为滚压成型、造粒干压成型或注塑成型。
在步骤(4)中，所述烧结的温度可以为1000-1600℃，优选为1200-1500 ℃，更优选为1300-1500℃。
在本发明中，按照上述步骤(1)-(4)制备的陶瓷锅体的热膨胀系数为0.8×10-6/℃至1.5×10-6/℃，抗折强度为70-85MPa，并且具有较好的耐冷热冲击性能。在本发明中，“热膨胀系数”采用膨胀系数测量仪测得，“抗折强度”采用抗折强度测量仪测得。
本发明还提供了由上述方法制造的陶瓷锅体。所述陶瓷锅体具有抗菌功能，而且具有较好的耐冷热冲击性能。
本发明还提供了一种烹饪器具，所述烹饪器具包括本发明提供的陶瓷锅体。优选地，所述烹饪器具为电饭煲或电压力锅，所述陶瓷锅体作为电饭煲和电压力锅的内锅。
以下通过实施例和对比例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
将30重量份的天然透锂长石、40重量份的高岭土、20重量份黏土、1 重量份的紫木节、5重量份的纳米二氧化钛、1重量份的纳米氧化锌、3重量份的硝酸银以及70重量份的水混合，研磨30分钟，得到浆料。将所述浆料陈腐10小时，然后进行注浆成型，将成型得到的坯体在1300℃下进行烧结，冷却至室温，得到陶瓷锅体A1。
实施例2
将60重量份的天然透锂长石、20重量份的高岭土、5重量份黏土、10 重量份的紫木节、1重量份的纳米二氧化钛、3.5重量份的纳米氧化锌、0.5 重量份的硝酸银以及80重量份的水混合，研磨20分钟，得到浆料。将所述浆料陈腐13小时，然后进行注浆成型，将成型得到的坯体在1400℃下进行烧结，冷却至室温，得到陶瓷锅体A2。
实施例3
将50重量份的天然透锂长石、30重量份的高岭土、10重量份黏土、3 重量份的紫木节、3重量份的纳米二氧化钛、2重量份的纳米氧化锌、2重量份的硝酸银以及90重量份的水混合，研磨40分钟，得到浆料。将所述浆料陈腐15小时，然后进行注浆成型，将成型得到的坯体在1500℃下进行烧结，冷却至室温，得到陶瓷锅体A3。
实施例4
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，天然透锂长石的用量为16重量份，且高岭土的用量为48重量份，粘土的用量为24重量份，紫木节的用量为3重量份，从而制得陶瓷锅体A4。
实施例5
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，不使用纳米二氧化钛，且用相同重量的硝酸银代替纳米二氧化钛，从而制得陶瓷锅体A5。
实施例6
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，不使用纳米氧化锌，且用相同重量的硝酸银代替纳米氧化锌，从而制得陶瓷锅体A6。
实施例7
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，不使用硝酸银，且用相同重量的纳米氧化锌代替硝酸银，从而制得陶瓷锅体A7。
对比例1
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，不使用天然透锂长石，从而制得陶瓷锅体DA1。
对比例2
按照实施例1的方法制备陶瓷锅体，所不同的是，不使用紫木节，从而制得陶瓷锅体DA2。
测试例
(1)采用膨胀系数测量仪检测陶瓷锅体的热膨胀系数。
(2)采用抗折强度测量仪检测陶瓷锅体的抗折强度。
(3)按照以下方法检测陶瓷锅体的耐冷热冲击性能：将陶瓷锅体放入烤箱中加热至800℃并恒温0.5小时，然后取出放入常温水中，观察陶瓷锅体是否出现裂痕，记录不出现裂痕的操作次数。
(4)按照以下方法检测陶瓷锅体的抗菌性能：按照中华人民共和国轻工行业标准QB/T 2591-2003进行实验，将金黄色葡萄球菌的菌液、大肠杆菌的菌液各自分别滴加在陶瓷锅体内，起始滴加量记为“0”接触时间试样上的菌落数N0，培养24小时后的菌量记为24小时培养后试样上的菌落数 N24，并按照以下公式分别计算针对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率：
抗菌率＝(N0-N24)/N0×100％。
检测结果如下表1所示。
表1
由上述实施例和对比例的测试结果可以看出，采用本发明所述的陶瓷组合物制成的陶瓷锅体能够实现恒温的功能，而且具有较好的耐冷热冲击性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷组合物，其特征在于，该陶瓷组合物含有透锂长石、高岭土、黏土、紫木节和抗菌组分。
2.根据权利要求1所述的陶瓷组合物，其中，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述透锂长石的含量为20-80重量％，所述高岭土的含量为10-50重量％，所述黏土的含量为1-30重量％，所述紫木节的含量为0.1-20重量％，所述抗菌组分的含量为0.1-15重量％；
优选地，以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述透锂长石的含量为30-60重量％，所述高岭土的含量为20-40重量％，所述黏土的含量为5-20重量％，所述紫木节的含量为1-10重量％，所述抗菌组分的含量为0.5-10重量％。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷组合物，其中，所述抗菌组分选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的陶瓷组合物，其中，所述抗菌组分为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和硝酸银，且以所述陶瓷组合物的总重量为基准，所述纳米二氧化钛的含量为1-5重量％，所述纳米氧化锌的含量为1-5重量％，所述硝酸银的含量为0.5-3重量％。
5.一种陶瓷锅体，其特征在于，所述陶瓷锅体由权利要求1-4中任意一项所述的陶瓷组合物经过成型、烧结制成。
6.一种陶瓷锅体的制造方法，该方法包括以下步骤：
(1)将权利要求1-4中任意一项所述的陶瓷组合物制成浆料；
(2)将步骤(1)所得浆料进行陈腐；
(3)将步骤(2)所得浆料进行注浆成型；
(4)将步骤(3)所得成型物进行烧结。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述陈腐的时间为6-20小时。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述烧结的温度为1200-1500℃。
9.由权利要求6-8中任意一项所述的方法制造的陶瓷锅体。
10.一种烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括权利要求5或9所述的陶瓷锅体；
优选地，所述烹饪器具为电饭煲或电压力锅。
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