CN110040960A - 一种稀土抗菌陶瓷釉料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稀土抗菌陶瓷釉料及其制备方法,所述稀土抗菌陶瓷釉料通过采用四针状氧化锌、稀土元素镧和铈、复合添加剂为原料制得抗菌釉料,再与基础釉料按照适合重量比复配,高温烧制后制得稀土抗菌陶瓷釉料。在上述各原料的协同作用下,在自然状况下达到对金葡萄球菌的抑制率大于99.99%,对大肠杆菌菌落生长的抑制率为99.90%。本发明所述稀土抗菌陶瓷釉料可广泛用于陶瓷、瓷砖等瓷制品中,采用本发明所述稀土抗菌陶瓷釉料烧制形成的瓷制品釉面平整光滑,光泽度好,耐腐蚀,耐清洗,抗辐照,硬度强,具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明属于日用陶瓷技术领域,具体涉及一种稀土抗菌陶瓷釉料及其制备方法。
背景技术
陶瓷釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃态薄层。它是用矿物原料和化工原料按一定比例配合,经细磨制成釉浆,涂敷在陶瓷坯体上经煅烧制成。陶瓷釉料的主要作用防污和装饰,使陶瓷表面的质感,或柔和典雅,或光洁晶莹,配合设计的创新,赋予陶瓷以文化、以精神、以生命,让陶瓷更加具有生命感。
在此基础上,科研工作者和匠人们开始关注对陶瓷制品的功能性添加,半导体陶瓷、绝缘陶瓷、介电陶瓷、发光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、激光用陶瓷、核燃料陶瓷、推进剂陶瓷、太阳能光转换陶瓷、贮能陶瓷、陶瓷固体电池、阻尼陶瓷、生物技术陶瓷、催化陶瓷等功能性陶瓷也相继出现,并广泛应用于各个领域。对日常使用的陶瓷而言,抗菌这一与生活息息相关的功能特性也被大家所注意。进而各种抗菌陶瓷釉料也争相斗艳。其中最为广泛的为以下几种。
纳米银系抗菌釉料,该类抗菌釉料起源于远古时代,人们发现用银和铜容器留存的水不宜变质,后来皇宫达贵富人吃饭时又习惯使用银筷子,民间又用银制成饰品佩带,至此银的抗菌作用被人类所认识并运用。原因在于银离子接触反应,造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时,因后者带负电荷,依靠库仑引力,使两者牢固吸附,银离子穿透细胞壁进入胞内,并与SH基反应,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增殖能力而死亡。但该类抗菌釉料所采用的银成本较高,不利于生产者利益最大化。
氧化镁抗霉菌釉料,该类抗菌釉料的开发,目的在于降低制作成本。其利用羧甲基纤维钠、水、氨水、氯化铝和轻质氧化镁制备抗霉菌添加剂。该类抗菌剂利用霉菌生长环境为酸性的特性。利用氧化镁和水形成碱性环境,羧甲基纤维钠和铝离子生成交联网状结构,提供氧化镁附着框架使其与陶瓷坯料黏结,可有效抑制霉菌生长。该类抗菌釉料所抑制的菌种和应用范围相较于前一种更加狭窄。
钛基光催化抗菌材料,该类抗菌材料又称TiO2抗菌陶瓷,是指在TiO2表面涂有抗菌剂,在有光照的条件下发生光催化反应杀菌其中TiO2作为光媒触。触媒是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。该类负离子几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。姜莉等研究添加不同含量La和Ho的TiO2光催化抗菌材料。研究发现,用普通日光灯分别照射1.5和1h后,高活性的La-TiO2、Ho-TiO2薄膜抗菌材料对大肠杆菌的杀菌率分别为92.21%和88%,抗菌效果不甚理想。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种抗菌效果好、光泽度好、釉面平整光滑的稀土抗菌陶瓷釉料及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为:
一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为40-90:3-10;
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石15-35重量份、石灰石10-30重量份、氧化锌5-25重量份、膨润土1-15重量份、石英10-30重量份、腐殖酸钠1-10重量份、锆英石1-15重量份、碳酸钡5-15重量份、锂辉石8-15重量份、白云石9-16重量份、滑石3-17重量份、黏土10-25重量份、钾长石15-35重量份、铋矿石3-10重量份、稀土原矿石5-10重量份、氯化钠5-10重量份;
所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌5-10重量份、聚氧乙烯-20000为0.001-0.01重量份、氧化镧8-12重量份、氧化铈8-12重量份、浓硝酸16-24重量份、氢氧化钠16-24重量份、柠檬酸5-10重量份、复合添加剂10-20重量份、聚氧乙烯-2000为30-70重量份。
所述浓硝酸为92-97wt%浓硝酸,所述柠檬酸为43-52wt%的柠檬酸溶液,所述氢氧化钠为0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液。
所述复合添加剂为石英20-30重量份、氧化铝10-15重量份、五氧化二磷1-5重量份、氧化硼5-15重量份、稀土氧化物1-5重量份、氧化锆10-35重量份、碳酸钙5-20重量份、碳酸钠5-20重量份、氧化镁10-35重量份;
所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕中的一种或几种的组合。
所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,高速搅拌分散,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到7-9时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡后高速搅拌分散,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液进行干燥后再进行灼烧,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨后,高温烧制,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
步骤(a)中,所述四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000的混合质量与去离子水的质量之比为1:2-4;
进行所述高速搅拌分散的时间为5-30分钟,所述搅拌速度为1800-2200转/秒。
步骤(b)中,所述氧化镧和氧化铈的混合质量与去离子水的质量之比为1:2-4。
步骤(d)中,所得粉体产物研磨10-30分钟再加入所述第一悬浊液中;
进行所述超声振荡的时间为10-20分钟,进行所述高速搅拌分散的时间为5-10分钟,所述搅拌速度为2800-3200转/秒。
步骤(e)中,进行所述干燥的温度为60-100度,进行所述灼烧的温度为700-1000度,进行所述灼烧的时间为30-180分钟。
步骤(f)中,进行所述研磨混合的时间为10-30分钟。
步骤(2)中,进行所述湿磨球磨的时间为30-180分钟;
步骤(3)中,进行所述湿磨球磨的时间为10-20分钟;
所述高温烧制的温度为800-1200℃。
本发明的有益效果为:
本发明所述的稀土抗菌陶瓷釉料,通过采用四针状氧化锌、稀土元素镧和铈、复合添加剂为原料制得抗菌釉料,再与基础釉料按照适合重量比复配后高温烧制,制得的稀土抗菌陶瓷釉料;本发明通过对稀土元素定向混合处理,并使用处理后的稀土元素对四针状氧化锌进行改性处理后制得抗菌釉基,之后将抗菌釉基与基础釉料高温烧制结合,制得稀土抗菌陶瓷釉料。在上述各原料的协同作用下,在自然状况下达到对金葡萄球菌的抑制率大于99.99%,对大肠杆菌菌落生长的抑制率为99.90%,本发明所述稀土抗菌陶瓷釉料可广泛用于陶瓷、瓷砖等瓷制品中,采用本发明所述稀土抗菌陶瓷釉料烧制形成的瓷制品釉面平整光滑,光泽度好,耐腐蚀,耐清洗,抗辐照,硬度强,具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
下面实施例中以1重量份代表1kg。
实施例1
本实施例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为40:3。
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石15重量份、石灰石30重量份、氧化锌5重量份、膨润土15重量份、石英10重量份、腐殖酸钠10重量份、锆英石1重量份、碳酸钡15重量份、锂辉石8重量份、白云石16重量份、滑石3重量份、黏土25重量份、钾长石15重量份、铋矿石10重量份、稀土原矿石5重量份、氯化钠10重量份;所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌5重量份、聚氧乙烯-200000为0.01重量份、氧化镧8重量份、氧化铈12重量份、92wt%浓硝酸16重量份、0.5mol/L的氢氧化钠16重量份、浓度为43%柠檬酸溶液5重量份、复合添加剂20重量份、聚氧乙烯-2000为30重量份。
其中,所述复合添加剂为石英20g、氧化铝15g、五氧化二磷1g、氧化硼5g、氧化镧5g、氧化锆10g、碳酸钙20g、碳酸钠5g、氧化镁35g组成的混合物。
进一步,本实施例提供所述稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,以1800转/秒的转速高速搅拌分散30分钟,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于2倍质量的去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到7时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于100℃水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物先研磨10分钟再添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡10分钟后,于2800转/秒高速搅拌分散10分钟,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液在60度进行干燥后,再在700度进行灼烧180分钟,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨30分钟后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨10分钟后,800℃下煅烧4h,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
实施例2
本实施例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为90:10。
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石35重量份、石灰石10重量份、氧化锌25重量份、膨润土1重量份、石英30重量份、腐殖酸钠1重量份、锆英石15重量份、碳酸钡5重量份、锂辉石15重量份、白云石9重量份、滑石17重量份、黏土10重量份、钾长石35重量份、铋矿石3重量份、稀土原矿石10重量份、氯化钠5重量份;所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌10重量份、聚氧乙烯-20000为0.001重量份、氧化镧12重量份、氧化铈8重量份、97wt%浓硝酸20重量份、1.5mol/L氢氧化钠20重量份、浓度为50%柠檬酸溶液10重量份、复合添加剂10重量份、聚氧乙烯-2000为70重量份。
其中,所述复合添加剂为石英30g、氧化铝10g、五氧化二磷5g、氧化硼5g、氧化铈5g、氧化锆35g、碳酸钙5g、碳酸钠20g、氧化镁10g组成的混合物。
进一步,本实施例提供所述稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,以2200转/秒的转速高速搅拌分散5分钟,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于4倍质量的去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到9时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于100℃水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物先研磨30分钟再添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡20分钟后,于3200转/秒高速搅拌分散5分钟,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液在100度进行干燥后,再在1000度进行灼烧30分钟,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨180分钟后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨20分钟后,1200℃下煅烧1h,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
实施例3
本实施例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为10:1。
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石25重量份、石灰石20重量份、氧化锌15重量份、膨润土8重量份、石英20重量份、腐殖酸钠5.5重量份、锆英石8重量份、碳酸钡10重量份、锂辉石11.5重量份、白云石12.5重量份、滑石10重量份、黏土17.5重量份、钾长石25重量份、铋矿石6.5重量份、稀土原矿石7.5重量份、氯化钠7.5重量份;所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌7.5重量份、聚氧乙烯-20000为0.005重量份、氧化镧10重量份、氧化铈10重量份、95wt%浓硝酸18重量份、1mol/L氢氧化钠18重量份、浓度为52wt%柠檬酸7.5重量份、复合添加剂15重量份、聚氧乙烯-2000为50重量份。其中,所述复合添加剂为石英25g、氧化铝12.5g、五氧化二磷3g、氧化硼10g、稀土氧化物3g、氧化锆22.5g、碳酸钙12.5g、碳酸钠12.5g、氧化镁22.5g组成的混合物。所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕按照质量比1:1:1:1组成的混合物。
进一步,本实施例提供所述稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,以2000转/秒的转速高速搅拌分散17.5分钟,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于3倍质量的去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到8时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于100℃水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物先研磨20分钟再添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡15分钟后,于3000转/秒高速搅拌分散7.5分钟,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液在80度进行干燥后,再在850度进行灼烧105分钟,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨105分钟后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨15分钟后,1000℃下煅烧2.5h,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
实施例4
本实施例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为85:5。
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石15重量份、石灰石15重量份、氧化锌5重量份、内蒙膨润土15重量份、石英27.5重量份、腐殖酸钠6重量份、锆英石5重量份、碳酸钡8重量份、锂辉石10重量份、白云石12重量份、滑石10重量份、黏土15重量份、钾长石15重量份、铋矿石5重量份、稀土原矿石10重量份、氯化钠8重量份;所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌8重量份、聚氧乙烯-20000为0.002重量份、氧化镧10重量份、氧化铈10重量份、95%浓硝酸17重量份、1mol/L的氢氧化钠17重量份、45wt%柠檬酸10重量份、复合添加剂15重量份、聚氧乙烯-2000为40重量份。
其中,所述复合添加剂为石英27g、氧化铝18g、五氧化二磷1g、氧化硼5g、氧化镨1g、氧化锆10g、碳酸钙5g、碳酸钠5g、氧化镁10g组成的混合物。
进一步,本实施例提供所述稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,以2000转/秒的转速高速搅拌分散28分钟,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于3倍质量的去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到7时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于100℃水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物先研磨25分钟再添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡16分钟后,于3000转/秒高速搅拌分散5分钟,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液在90度进行干燥后,再在780度进行灼烧60分钟,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨120分钟后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨120分钟后,900℃下煅烧3h,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
实施例5
本实施例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为40:10。
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石28重量份、石灰石14重量份、氧化锌10重量份、膨润土4重量份、石英18.5重量份、腐殖酸钠3重量份、锆英石2重量份、碳酸钡5-重量份、锂辉石8重量份、白云石9重量份、滑石3重量份、黏土12重量份、钾长石21重量份、铋矿石3重量份、稀土原矿石8重量份、氯化钠8重量份;所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌5重量份、聚氧乙烯-20000为0.005重量份、氧化镧8重量份、氧化铈8重量份、95wt%浓硝酸24重量份、1mol/L的氢氧化钠24重量份、47wt%柠檬酸8重量份、复合添加剂10重量份、聚氧乙烯-2000为30重量份。
其中,所述复合添加剂为为石英20g、氧化铝10g、五氧化二磷3g、氧化硼5g、氧化钕3g、氧化锆20g、碳酸钙15g、碳酸钠15g、氧化镁10g组成的混合物。
进一步,本实施例提供所述稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,以2000转/秒的转速高速搅拌分散10分钟,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于3倍质量的去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到8时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于100℃水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物先研磨10分钟再添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡10分钟后,于3000转/秒高速搅拌分散8分钟,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液在75度进行干燥后,再在800度进行灼烧40分钟,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨50分钟后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨10分钟后,1100℃下煅烧2h,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
对比例1
本对比例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为10:1。与实施例3的区别仅在于:所述抗菌釉料的原料组分中,用氯化镧替代氧化镧,用氯化铈替代氧化铈。
对比例2
本对比例提供一种稀土抗菌陶瓷釉料,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为10:1。与实施例3的区别仅在于:所述抗菌釉料的原料组分中,用氯化镧替代氧化镧,用氯化铈替代氧化铈,用聚乙二醇20000替代聚氧乙烯20000,用聚乙二醇2000替代聚氧乙烯2000。
实验例
分别采用实施例1-5及对比例1-2制得的稀土抗菌陶瓷釉料涂布在陶瓷生坯上,经烧釉后形成的釉面层,对形成釉面层的各项性能进行检测,检测结果如表1所示。
表1-基于不同稀土抗菌陶瓷釉料形成釉面层的性能检测结果
从表1中可以看出,本发明所述稀土抗菌陶瓷釉料,易洁性能小于0.45g/cm2,对金葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均高达99.99%,维氏硬度650-850Hv,而对比例1和对比例2制得的稀土抗菌陶瓷釉料的易洁性能、对金葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率、维氏硬度均不是太理想。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种稀土抗菌陶瓷釉料,其特征在于,包括基础釉料和抗菌釉料,所述基础釉料与抗菌釉料的质量比为40-90:3-10;
所述基础釉料的原料组分包括:钠长石15-35重量份、石灰石10-30重量份、氧化锌5-25重量份、膨润土1-15重量份、石英10-30重量份、腐殖酸钠1-10重量份、锆英石1-15重量份、碳酸钡5-15重量份、锂辉石8-15重量份、白云石9-16重量份、滑石3-17重量份、黏土10-25重量份、钾长石15-35重量份、铋矿石3-10重量份、稀土原矿石5-10重量份、氯化钠5-10重量份;
所述抗菌釉料的原料组分包括:四针状氧化锌5-10重量份、聚氧乙烯-20000为0.001-0.01重量份、氧化镧8-12重量份、氧化铈8-12重量份、浓硝酸16-24重量份、氢氧化钠16-24重量份、柠檬酸5-10重量份、复合添加剂10-20重量份、聚氧乙烯-2000为30-70重量份。
2.根据权利要求1所述的稀土抗菌陶瓷釉料,其特征在于,所述浓硝酸为92-97wt%浓硝酸,所述柠檬酸为43-52wt%的柠檬酸溶液,所述氢氧化钠为0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1所述的稀土抗菌陶瓷釉料,其特征在于,所述复合添加剂为石英20-30重量份、氧化铝10-15重量份、五氧化二磷1-5重量份、氧化硼5-15重量份、稀土氧化物1-5重量份、氧化锆10-35重量份、碳酸钙5-20重量份、碳酸钠5-20重量份、氧化镁10-35重量份。
4.权利要求1-3任一项所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)抗菌釉料的制备:
(a)按所述原料配方分别取四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000,添加于去离子水中,高速搅拌分散,得到第一悬浊液;
(b)按所述原料配方分别取氧化镧和氧化铈,添加于去离子水中,再缓慢加入浓硝酸并缓慢搅拌至固体全部溶解,持续搅拌至溶液冷却,加入柠檬酸,得到溶液体系;
(c)向步骤(b)所述溶液体系中缓慢加入氢氧化钠,并不断搅拌至出现沉淀物后加快搅拌速度,减缓氢氧化钠添加速度,当pH达到7-9时,停止添加氢氧化钠,得到第二悬浊液;
(d)将步骤(c)所述第二悬浊液置于水浴中搅拌干燥,将干燥后粉体置于加热板上缓慢加热至粉体燃烧,制得粉体产物添加于步骤(a)所述第一悬浊液中,超声振荡后高速搅拌分散,得到第三悬浊液;
(e)将步骤(d)所述第三悬浊液进行干燥后再进行灼烧,得到粉体;
(f)向步骤(e)所述粉体中加入复合添加剂和聚氧乙烯-2000,充分研磨混合,即得所述抗菌釉料;
(2)基础釉料的制备:
按照所述原料取基础釉料的各原料,湿磨球磨后,即得所述基础釉料;
(3)将所述抗菌釉料与所述基础釉料混合,湿磨球磨后,高温烧制,即得所述稀土抗菌陶瓷釉料。
5.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述四针状氧化锌和聚氧乙烯-20000的混合质量与去离子水的质量之比为1:2-4;
进行所述高速搅拌分散的时间为5-30分钟,所述搅拌速度为1800-2200转/秒。
6.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,所述氧化镧和氧化铈的混合质量与去离子水的质量之比为1:2-4。
7.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(d)中,所得粉体产物研磨10-30分钟再加入所述第一悬浊液中;
进行所述超声振荡的时间为10-20分钟,进行所述高速搅拌分散的时间为5-10分钟,所述搅拌速度为2800-3200转/秒。
8.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(e)中,进行所述干燥的温度为60-100度,进行所述灼烧的温度为700-1000度,进行所述灼烧的时间为30-180分钟。
9.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(f)中,进行所述研磨混合的时间为10-30分钟。
10.根据权利要求4所述的稀土抗菌陶瓷釉料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,进行所述湿磨球磨的时间为30-180分钟;
步骤(3)中,进行所述湿磨球磨的时间为10-20分钟;
所述高温烧制的温度为800-1200℃。
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