CN111517654A - 一种光催化荧光陶瓷釉料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：钾钠长石30～60份、高岭土5～10份、膨润土2～3份、硼砂3～6份、感光荧光剂5～12份、锐钛矿二氧化钛0.1～0.5份、氧化锌1～3份、复合造孔剂1～5份、分散剂0.2～0.3份、水35～80份。本发明通过原料组分的调整和特殊选用，使该陶瓷釉料兼具荧光和夜间感光变色效果、色彩多元，同时具有高效持久的光催化特性，光照条件下对有机染料如罗丹明B、亚甲基蓝等的分解率可达97％以上，对甲醛去除率可达95％以上。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料领域，特别涉及一种光催化荧光陶瓷釉料。
背景技术
随着人们对陶瓷砖产品的外观装饰效果和功能的要求越来越高，兼具独特装饰效果和特色功能的陶瓷砖产品深受人们青睐。其中，具有光催化功能的陶瓷砖与传统陶瓷砖的区别主要在于表面材料的不同，其结合了普通陶瓷砖面釉和光催化材料的优点，在自然光存在的条件下可对吸附在陶瓷砖表面的有机污染物、有毒气体分子和细菌进行降解，从而达到自清洁的效果。然而现有的光催化陶瓷砖，存在光催化薄膜与基体结合性差，易脱落损失的缺点，或存在光催化剂在釉料中分布不均匀，存在“彩虹效应”等缺点，直接影响陶瓷砖表面的美观性。同时，现有的光催化陶瓷砖，其装饰效果较为单一，由于表面光催化釉料或光催化薄膜的限制，无法呈现出独特的装饰效果。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种光催化荧光陶瓷釉料，其兼具荧光和夜间感光变色效果、色彩多元，同时具有高效持久的光催化特性。
本发明所采取的技术方案是：一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：
具体地，本发明中的锐钛矿二氧化钛为光触媒催化剂，但由于其粒径较小，与感光荧光剂复配后容易聚集结团，导致两种功能材料在釉料中分散不均匀，从而大大削减了锐钛矿二氧化钛的光催化效果和感光荧光剂的发色效果。因此，本发明通过引入复合造孔剂以作为光触媒催化剂的附载载体，不仅克服了光触媒催化剂与感光荧光剂分散不均的缺陷，同时大大提高了光触媒催化剂的光催化效果，从而避免了光触媒催化剂在釉料中分布不均匀导致“彩虹效应”的现象，赋予了该陶瓷釉料兼具光催化和荧光的功能。
作为上述方案的进一步改进，本发明的感光荧光剂利用感光变色颜料对荧光材料的发色呈现增效、变幻和夜间呈色的效果，使得其自身具有丰富的多彩多元日夜装饰效果。具体地，本发明的感光荧光剂按原料重量份计由硫化物荧光材料与感光变色颜料按比例为(3～5)：1混合而成，其有利于平衡感光变色颜料的发色强度和荧光材料的荧光效应，使得釉料的装饰效果更独特。进一步地，所述硫化物荧光材料选自硫化钙、硫化镁、硫化钠中的至少一种，所述感光变色颜料选自二芳基乙烯衍生物或偶氮苯衍生物。
作为上述方案的进一步改进，所述复合造孔剂按原料重量份由碳酸钙与气相白炭黑按比例为(2～3)：1混合而成。具体地，碳酸钙在釉料熔融过程中会分解产生起泡，从而在釉料层表面留下微孔结构，这些微孔结构起到了一定的吸放空气污染物的作用。同时气相白炭黑自身特殊的表面结构一方面有利于获得均匀高效的造孔效果，另一方面作为光触媒催化剂的载体可进一步提高光催化效果，即本发明通过特定比例的碳酸钙和气相白炭黑复配的协同作用实现光催化效果的增效。进一步地，所述气相白炭黑的比表面积为200～300g/m2，其可进一步提高造孔效果。
作为上述方案的进一步改进，所述锐钛矿二氧化钛的粒径为15～30nm。具体地，纳米级的锐钛矿二氧化钛与所述复合造孔剂中的气相白炭黑具有优异的附着效果，其有利于提高光催化功能的稳定性和持久性。
本发明的有益效果是：本发明通过原料组分的调整和特殊选用，使该陶瓷釉料兼具荧光和夜间感光变色效果、色彩多元，同时具有高效持久的光催化特性，光照条件下对有机染料如罗丹明B、亚甲基蓝等的分解率可达97％以上，对甲醛去除率可达95％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
实施例1
一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：
其中，所述感光荧光剂按原料重量份计由硫化钙和硫化镁的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例为3：1混合而成。所述复合造孔剂按原料重量份由碳酸钙与比表面积为200g/m2的气相白炭黑按比例为3：1混合而成。
制备方法：
1)制备感光荧光剂：按原料重量份计将硫化钙和硫化镁的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例混合球磨，备用；
2)制备光催化材料：按原料重量份将碳酸钙与比表面积为200g/m2的气相白炭黑按比例混合球磨，再加入锐钛矿二氧化钛，混合均匀，备用；
3)按原料重量份计将钾钠长石、高岭土、膨润土、硼砂、感光荧光剂、分散剂和水置于球磨机中混合球磨，再加入氧化锌和步骤2)所得的光催化材料，混合均匀，将浆料过325目筛网除杂，得实施例1成品。
对比例1
一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：
其中，所述感光荧光剂按原料重量份计由硫化钙和硫化镁的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例为3：1混合而成。
制备方法：
1)制备感光荧光剂：按原料重量份计将硫化钙和硫化镁的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例混合球磨，备用；
2)按原料重量份计将钾钠长石、高岭土、膨润土、硼砂、感光荧光剂、分散剂和水置于球磨机中混合球磨，再加入氧化锌和锐钛矿二氧化钛，混合均匀，将浆料过325目筛网除杂，得对比例1成品。
实施例2
一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：
其中，所述感光荧光剂按原料重量份计由硫化钠与偶氮苯衍生物按比例为3：1混合而成。所述复合造孔剂按原料重量份由碳酸钙与比表面积为300g/m2的气相白炭黑按比例为2：1混合而成。
制备方法：
1)制备感光荧光剂：按原料重量份计将硫化钠与偶氮苯衍生物按比例混合球磨，备用；
2)制备光催化材料：按原料重量份将碳酸钙与比表面积为300g/m2的气相白炭黑按比例混合球磨，再加入锐钛矿二氧化钛，混合均匀，备用；
3)按原料重量份计将钾钠长石、高岭土、膨润土、硼砂、感光荧光剂、分散剂和水置于球磨机中混合球磨，再加入氧化锌、步骤1)所得的感光荧光剂和步骤2)所得的光催化材料，混合均匀，将浆料过325目筛网除杂，得实施例2成品。
实施例3
一种光催化荧光陶瓷釉料，其按原料重量份计包括如下组分：
其中，所述感光荧光剂按原料重量份计由硫化钙、硫化镁和硫化钠的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例为4：1混合而成。所述复合造孔剂按原料重量份由碳酸钙与比表面积为250g/m2的气相白炭黑按比例为2.5：1混合而成。
制备方法：
1)制备感光荧光剂：按原料重量份计将硫化钙、硫化镁和硫化钠的混合物与二芳基乙烯衍生物按比例混合球磨，备用；
2)制备光催化材料：按原料重量份将碳酸钙与比表面积为250g/m2的气相白炭黑按比例混合球磨，再加入锐钛矿二氧化钛，混合均匀，备用；
3)按原料重量份计将钾钠长石、高岭土、膨润土、硼砂、感光荧光剂、分散剂和水置于球磨机中混合球磨，再加入氧化锌、步骤1)所得的感光荧光剂和步骤2)所得的光催化材料，混合均匀，将浆料过325目筛网除杂，得实施例3成品。
实施例4：性能检测
将实施例1～3成品和对比例1成品分别等量布施于同样的带有装饰性图案纹理的陶瓷砖上，经窑炉850℃低温烧成得试样，并分别进行相关性能检测，其检测结果如下表1所示。
表1各试样相关性能检测结果
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。
Claims (7)
1.一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于按原料重量份计包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述感光荧光剂按原料重量份计由硫化物荧光材料与感光变色颜料按比例为(3～5)：1混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述硫化物荧光材料选自硫化钙、硫化镁、硫化钠中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述感光变色颜料选自二芳基乙烯衍生物或偶氮苯衍生物。
5.根据权利要求1所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述复合造孔剂按原料重量份由碳酸钙与气相白炭黑按比例为(2～3)：1混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述气相白炭黑的比表面积为200～300g/m2。
7.根据权利要求1所述的一种光催化荧光陶瓷釉料，其特征在于：所述锐钛矿二氧化钛的粒径为15～30nm。
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