CN112010678B - 含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷和功能性装饰材料技术领域,具体涉及一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖及其制备工艺。包括陶瓷砖坯、底釉和面釉;所述底釉的原料包括氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠;所述面釉的原料包括复合光催化料,所述复合光催化料包括氧化锌和氧化锡;所述氧化锌和氧化锡的重量份数比为2‑3:1。含有的介电性物质,可形成一个弱电场,对氧化锌和氧化锡具有光催化功能的物质具有激发和强化作用,本发明还提出了所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,制得的陶瓷砖具有良好的甲醛清除功效,甲醛净化效率可满足JC/T1074‑2008标准的Ⅱ类要求,可安全地不受限制的用于各种场所。

Description

含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖及其制备工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷和功能性装饰材料技术领域,具体涉及一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖及其制备工艺。
背景技术
随着工业的发展,空气污染越来越严重,空气中含有各种对人体有害的物质,因此空气净化越来越受关注。
近年在国内外市场涌现了许多净化空气的室内装饰材料,如负离子涂料、负离子板材、负离子瓷砖、光催化涂料和光催化瓷砖等。
现有市场上的负离子砖有两种,一种是在陶瓷釉料层中引入稀土复合盐类;另一种是陶瓷砖的表面涂覆有光触媒涂层。
目前市场上生产的负离子瓷砖,负离子诱生量低或者放射性偏大,并且空气净化效果差。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖及其制备工艺,具有光催化作用,含有的介电性物质可强化光催化作用的功效。
为达此目的,本发明采用以下技术方案
一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,包括陶瓷砖坯、底釉和面釉;
所述底釉的原料包括氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠;
所述面釉的原料包括复合光催化料,所述复合光催化料包括氧化锌和氧化锡;
所述氧化锌和氧化锡的重量份数比为2-3:1。
优选的,所述面釉的复合光催化料还包括氧化铋,所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%。
具体的,按照重量份数计算,所述底釉的原料具体包括:氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份。
具体的,按照重量份数计算,所述面釉的原料具体包括:烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份。
进一步的,本发明还提出了以上所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,包括底釉制备步骤、复合光催化料制备步骤、面釉制备步骤和烧制步骤;
其中,所述底釉制备步骤,包括:
P1)按照重量份数计算,称取氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份,混合搅拌均匀,制得底釉混合物;
P2)在所述底釉混合物中,加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,化桨,用球磨机研磨搅拌均匀,制得底釉浆料;
P3)将所述底釉浆料,过325目筛,筛余为0.1-0.2wt%,制得比重为1.47-1.55g/cm3的底釉。
具体的,步骤P2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述底釉混合物的重量的40wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
具体的,所述复合光催化料制备步骤,包括:
S1)按照重量份数比为2-3:1计算,分别称取氧化锌和氧化锡,球磨混合均匀,制得光催化混合粉;
S2)在所述光催化混合粉,加入氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝,球磨搅拌均匀,制得所述复合光催化料。
具体的,步骤S2)中,加入的所述氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝分别为所述光催化混合粉的重量的50%、18-20%、5-8%和10-15%。
具体的,所述面釉制备步骤,包括:
R1)按照重量份数计算,称取烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份,搅拌混合均匀,制得面釉浆料;
R2)在所述面釉浆料加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,用球磨机研磨搅拌均匀,过400目筛,筛余为0.3-0.5wt%,过筛,制得比重为1.48-1.50g/cm3的所述面釉。
具体的,步骤R2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述面釉浆料的重量的30wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
优选的,所述烧制步骤,包括:
T1)依次将所述底釉和所述面釉,布施在陶瓷砖坯的表面;
T2)将施釉后的陶瓷砖坯烘干;
T3)将烘干的所述陶瓷砖坯,放入陶瓷辊道窑,在1192-1205℃的温度下烧制,烧制时间为54-60min,即制得所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖。
本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,底釉中添含有氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠等具有介电性的物质,可形成一个弱电场,对氧化锌和氧化锡具有光催化功能的物质具有激发和强化作用,可以提高所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化作用,同时可以电离空气中的水分子而产生大量的负离子。
进一步的,本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,还包括氧化铋,所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%,在可见光或者紫外线的照射下,均可以加倍地提升所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化功效。
本发明还提出了所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,制得的所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,具有良好的甲醛清除功效,并在过滤空气的同时产生大量的负离子,且甲醛净化效率可满足JC/T1074-2008标准的Ⅱ类要求。
本发明解决了现有技术的负离子陶瓷砖的负离子诱发量低,空气净化效果低的技术问题。
具体实施方式
下面以具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,包括陶瓷砖坯、底釉和面釉;
所述底釉的原料包括氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠;
所述面釉的原料包括复合光催化料,所述复合光催化料包括氧化锌和氧化锡;
所述氧化锌和氧化锡的重量份数比为2-3:1。
本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,底釉中添含有氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠等具有介电性的物质,可形成一个弱电场,对所述面釉中的氧化锌和氧化锡等具有光催化功能的物质产生激发和强化作用,可以提高所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化作用,同时可以电离空气中的水分子而产生大量的负离子。
负离子是空气中一种带负电荷的气体离子,具有抑菌杀菌、除尘除臭、提高身体免疫力、改善心脏功能、中和正电荷的功能:能与空气中漂浮的烟雾、灰尘及杂质结合,增加其比重使其沉降,中和静电、电波、电脑、电视等产生的辐射,达到清新空气、降低辐射的效果。
本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,不仅能够达到提升室内空气负离子的浓度,并且可避免臭氧的产生,安全环保;且能长期持续地产生空气负离子。
本发明制得的所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,具有良好的甲醛清除功效,并在过滤空气的同时产生大量的负离子,且甲醛净化效率可满足JC/T1074-2008标准的Ⅱ类要求。
优选的,所述面釉的复合光催化料还包括氧化铋,所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%。
氧化铋是一种半导体光催化物质,具有在可见太阳光或紫外线的照射下光催化和降解空气中的甲醛的性能;且与氧化锌、氧化锡一起共存时,具有相互激发,提升氧化锌、氧化锡的保护光催化性能的优点。
所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%,在可见光或者紫外线的照射下,均可加倍地提升所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化功效。
具体的,按照重量份数计算,所述底釉的原料具体包括:氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份。
石英砂和钠长石可提高所述负离子粉整体的熔融温度,降低熔融高温对所述纳米氧化镁的不良影响。
所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,放射性达到《GB6566-2010-建筑材料放射性核素限量》标准的A类装修材料的要求,可安全地不受限制的用于各种场所。
具体的,按照重量份数计算,所述面釉的原料具体包括:烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份。
有益效果:钠长石、钾长石和氧化铝可以降低所述釉料的整体熔融温度,对包裹的光催化物质具有保护的作用,使所述光催化物质不会在低于熔融温度的时候融化掉,可保护所述光催化物质的包裹的完整性。
进一步的,本发明还提出了以上所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,包括底釉制备步骤、复合光催化料制备步骤、面釉制备步骤和烧制步骤;
其中,所述底釉制备步骤,包括:
P1)按照重量份数计算,称取氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份,混合搅拌均匀,制得底釉混合物;
P2)在所述底釉混合物中,加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,化桨,用球磨机研磨搅拌均匀,制得底釉浆料;
P3)将所述底釉浆料,过325目筛,筛余为0.1-0.2wt%,制得比重为1.47-1.55g/cm3的底釉。
比重为1.47-1.55g/cm3的底釉,可以让氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧、铌酸钾钠这些轻质的介电性物质在施釉的过程中富集在釉料的表面,形成微弱的电场,可电离空气中的水分子产生负离子,使得所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖具有更好的负离子诱生量。
具体的,步骤P2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述底釉混合物的重量的40wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
加入的分散剂羧甲基纤维素钠和防沉剂三聚磷酸钠,可以使所述底釉浆料更稳定。
具体的,所述复合光催化料制备步骤,包括:
S1)按照重量份数比为2-3:1计算,分别称取氧化锌和氧化锡,球磨混合均匀,制得光催化混合粉;
S2)在所述光催化混合粉,加入氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝,球磨搅拌均匀,制得所述复合光催化料。
因为ZnO2和SnO2都具有较好的光催化作用,预先球磨混合均匀可以更好地发挥两者的光催化作用,通过球磨搅拌均匀,加入面料中时可以使氧化锌、氧化锡和氧化铋分布得更为均匀,有利于提升所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化效果。
具体的,步骤S2)中,加入的所述氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝分别为所述光催化混合粉的重量的50%、18-20%、5-8%和10-15%。
加入球黏土、高岭土和氧化铝,可以使氧化锌、氧化锡和氧化铋在底釉浆料中的分散性更好,所述底釉浆料更稳定而不易沉淀。
进一步的,所述面釉制备步骤,包括:
R1)按照重量份数计算,称取烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份,搅拌混合均匀,制得面釉浆料;
R2)在所述面釉浆料加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,用球磨机研磨搅拌均匀,过400目筛,筛余为0.3-0.5wt%,过筛,制得比重为1.48-1.50g/cm3的所述面釉。
所述面釉浆料相当于是溶剂,把复合光催化浆料分散在里面,这样光催化物质可以更好的分布在瓷砖的釉层的表面。
所述面釉的比重为1.48-1.50g/cm3,可以使所述复合光催化浆料富集于面釉浆料的表面,可使制得的所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖具有更好的光催化功效。
所述面釉浆料包裹在所述复合光催化浆料的周边,可保护所述氧化锌、氧化锡和氧化铋的颗粒免于磨损,使所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖具有更好的使用寿命。
具体的,步骤R2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述面釉浆料的重量的30wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
有益效果:加入的分散剂羧甲基纤维素钠和防沉剂三聚磷酸钠,可以使所述面釉浆料更稳定;
具体的,所述烧制步骤,包括:
T1)依次将所述底釉和所述面釉,布施在陶瓷砖坯的表面;
T2)将施釉后的陶瓷砖坯烘干;
T3)将烘干的所述陶瓷砖坯,放入陶瓷辊道窑,在1192-1205℃的温度下烧制,烧制时间为54-60min,即制得所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖。
多种的介电质、光催化物质在烧成的时候保留其有部分的颗粒表面暴露于釉层表面,在可见光下可以更有利于釉层表面的光催化物质的功能发挥。
烧制温度太低烧不熟,烧制温度太高了,会使光催化材料和电介质材料的性能丧失。
制得的所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,各项性能均符合国标的标准要求,甲醛去除率达到95%;负离子诱发量大于2000个/cm3,且放射性安全达标属于《GB6566-2010-建筑材料放射性核素限量》标准的A类装修材料。
实施例和对比例
1、一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,包括陶瓷砖坯、底釉和面釉;
所述底釉的原料包括氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠;
所述面釉的原料包括复合光催化料,所述复合光催化料包括氧化锌和氧化锡;
所述氧化锌和氧化锡的重量份数比为2-3:1。
所述面釉的复合光催化料还包括氧化铋,所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%。
按照重量份数计算,所述底釉的原料具体包括:氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份。
按照重量份数计算,所述面釉的原料具体包括:烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份。
2、上述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,包括底釉制备步骤、复合光催化料制备步骤、面釉制备步骤和烧制步骤;
其中,所述底釉制备步骤,包括:
P1)按照重量份数计算,称取氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份,混合搅拌均匀,制得底釉混合物;
P2)在所述底釉混合物中,加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,化桨,用球磨机研磨搅拌均匀,制得底釉浆料;
P3)将所述底釉浆料,过325目筛,筛余为0.1-0.2wt%,制得比重为1.47-1.55g/cm3的底釉。
步骤P2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述底釉混合物的重量的40wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
所述复合光催化料制备步骤,包括:
S1)按照重量份数比为2-3:1计算,分别称取氧化锌和氧化锡,球磨混合均匀,制得光催化混合粉;
S2)在所述光催化混合粉,加入氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝,球磨搅拌均匀,制得所述复合光催化料。
步骤S2)中,加入的所述氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝分别为所述光催化混合粉的重量的50%、18-20%、5-8%和10-15%。
所述面釉制备步骤,包括:
R1)按照重量份数计算,称取烧滑石7-9份,钠长石20-25份,钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份,搅拌混合均匀,制得面釉浆料;
R2)在所述面釉浆料加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,用球磨机研磨搅拌均匀,过400目筛,筛余为0.3-0.5wt%,过筛,制得比重为1.48-1.50g/cm3的所述面釉。
步骤R2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述面釉浆料的重量的30wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
所述烧制步骤,包括:
T1)依次将所述底釉和所述面釉,布施在陶瓷砖坯的表面;
T2)将施釉后的陶瓷砖坯烘干;
T3)将烘干的所述陶瓷砖坯,放入陶瓷辊道窑,在1192-1205℃的温度下烧制,烧制时间为54-60min,即制得所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖。
3、各实施例和对比例为根据以上含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺制得的陶瓷砖。
4、根据《T/CBMCA 004-2018》和《T/CBMCA_005—2018负离子陶瓷砖健康等级划分及标识》的标准,检测各实施例和对比例制得的陶瓷砖的负离子含量;根据建材行业执行标准JC/T1074-2008,检测各实施例和对比例制得的陶瓷砖的甲醛的净化性能和持久性的净化效率;根据《GB6566-2010-建筑材料放射性核素限量》标准,检测各实施例和对比例制得的陶瓷砖的内照射指数IRa和外照射指数Ir
5、各实施例的原料成分、工艺参数和检测结果见表1,各对比例原料成分、工艺参数和检测结果见表2。
Figure 826702DEST_PATH_IMAGE002
Figure 806160DEST_PATH_IMAGE004
Figure 648214DEST_PATH_IMAGE006
下面根据以上的各个实施例和对比例的情况和检测结果分析说明
1、根据建材行业执行标准JC/T1074-2008甲醛的净化性能的净化效率≥75%为I类,≥80%为Ⅱ类;负离子≥2000个/cm3,健康等级为Ⅰ;1200≤负离子<2000个/cm3,健康等级为Ⅱ;500≤负离子<1200个/cm3,健康等级为Ⅲ;负离子<500个/cm3,健康等级为Ⅳ;持久性的净化效率≥60%为I类,≥65%为Ⅱ类。
2、根据实施例1-6在可见光照射下的检测结果和有关数据分析可知:实施例1-6制得的陶瓷砖的负离子诱生量为2020-2280个/cm3,健康等级为Ⅰ;甲醛的净化性能净化效率为95-97%,甲醛的持久性净化效率为70-73%,均达到并超过Ⅱ类标准的要求;说明本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺是有效的,制得的所述陶瓷砖具有负离子诱生效果,相比现有技术的负离子的陶瓷制品具有更好的负离子诱生量,在可见光照射下具有良好的去除甲醛的持久性和净化效率,且内照射指数小于1.0、外照射指数小于1.3,属于不受限制使用的A类装修装饰材料。
3、与实施例3对比,分析对比例1和2,对比例1和2的不同在于:光催化混合粉的原料中的氧化锌和氧化锡的重量份数比不同,超出了2-3:1的范围;对比例1的氧化锌和氧化锡的重量份数比为1.7:1,低于2-3:1的最低值2:1,导致对比例1的氧化锌的光催化作用不足,对比例1的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3有明显的降低;对比例2的氧化锌和氧化锡的重量份数比为3.3:1,高于2-3:1的最高值3:1,导致对比例2的氧化锌的含量过多,光催化作用充足,但负离子诱生量没有因为氧化锌的含量的增加而增强,对比例2的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3更好,但没有超过实施例6的效果;故此,氧化锌和氧化锡的重量份数比为2-3:1的范围值设置是较为适宜的。
4、与实施例3对比,分析对比例3,对比例3的不同在于:检测时的光照条件不同,没有可见光或者紫外线的照射;对比例3由于检测时没有可见光或者紫外线的照射,含有的光催化物质不能发挥光催化的性能,导致对比例3的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均为零;
5、与实施例3对比,分析对比例4,对比例4的不同在于:检测时的光照条件不同,采用紫外线照射;对比例4的检测时采用紫外线的照射,光催化物质被充分激发,对比例4的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3更好,略高于实施例6的效果;说明氧化锌、氧化锡和氧化铋三种光催化物质在可见光照射下的可发挥与紫外线的照射下的相同的功效,且效率非常接近。
6、与实施例3对比,分析对比例5和6,对比例5和6的不同在于:复合光催化浆料中加入的氧化铋的重量百分比不同,分别为0和60wt%;对比例5没有添加氧化铋,导致对比例5的复合光催化浆料只有氧化锌和氧化锡,没有氧化铋在可见光下具有明显功效和激发作用,造成对比例5的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3大幅地降低,对比例5的负离子诱生量只有实施例3的30%;对比例6加入的氧化铋比例为60wt%,导致对比例6的纳米氧化锌过量,但负离子诱生量没有因为纳米氧化锌的含量的增加而增强,对比例6的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3更好,但没有超过实施例6的效果;故此,复合光催化浆料中加入的氧化铋的重量百分比为50%的设置是较为适宜的。
与实施例3对比,分析对比例7和8,对比例7和8的不同在于:底釉中加入的介电性物质的重量份数的不同;对比例7加入的介电性物质氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠的重量份数分别为4、4、6、8和15份,低于设定的最低值,导致对比例7的底釉含有的介电性物质的含量不足,诱发负离子的电离能量低,造成对比例7的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3有明显的降低;对比例8加入的介电性物质氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠的重量份数分别为10、10、15、14和30,纳米氧化镁、碳酸锶和氧化镧的含量为最高值1,氧化铌和铌酸钾钠的含量高于最高值,导致对比例8的底釉含有的介电性物质的过量,但负离子诱生量没有因为复合负离子粉的含量的增加而增强,对比例8的负离子诱生量、甲醛净化效率和持久性均比实施例3更好,但没有超过实施例6的效果;故此,底釉含有的介电性物质的重量份数的范围值设置是较为适宜的。
综上所述,本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,底釉中添含有氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠等具有介电性的物质,可形成一个弱电场,对氧化锌和氧化锡具有光催化功能的物质具有激发和强化作用,可以提高所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化作用,同时可以电离空气中的水分子而产生大量的负离子。
本发明所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,还包括氧化铋,所述氧化铋含量占所述氧化锌和氧化锡的总体重量百分比的50%,在可见光或者紫外线的照射下,均可以加倍地提升所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的光催化功效。
多种的介电质、光催化物质在烧成的时候保留其有部分的颗粒表面暴露于釉层表面,在可见光下可以更有利于釉层表面的光催化物质的功能发挥。
本发明还提出了提所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,制得的光催化负离子陶瓷砖的各项性能均符合国标的标准要求,甲醛去除率达到95%;负离子诱发量大于2000个/cm3,且放射性安全达标属于《GB6566-2010-建筑材料放射性核素限量》标准的A类装修材料。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,其特征在于,包括陶瓷砖坯、底釉和面釉;
所述底釉的原料包括氧化铌、纳米氧化镁、碳酸锶、氧化镧和铌酸钾钠;所述底釉的比重为1.47-1.55g/cm3
所述面釉的原料包括复合光催化料,所述复合光催化料包括氧化锌和氧化锡;所述面釉的比重为1.48-1.50g/cm3
所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的负离子诱生量为2020-2280个/cm3
按照重量份数计算,所述底釉由以下原料组成:氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份;
按照重量份数计算,所述面釉由以下原料组成:烧滑石7-9份、钠长石20-25份、钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份;
其中,所述复合光催化料制备步骤包括:
S1)按照重量份数比为2-3:1计算,分别称取氧化锌和氧化锡,球磨混合均匀,制得光催化混合粉;
S2)在所述光催化混合粉中,加入氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝,球磨搅拌均匀,制得所述复合光催化料;
步骤S2)中,加入的所述氧化铋、球黏土、高岭土和氧化铝分别为所述光催化混合粉的重量的50%、18-20%、5-8%和10-15%。
2.一种含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,其特征在于,用于制备如权利要求1所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖,包括底釉制备步骤、复合光催化料制备步骤、面釉制备步骤和烧制步骤;
其中,所述底釉制备步骤包括:
P1)按照重量份数计算,称取氧化铌6-8份、纳米氧化镁8-10份、碳酸锶10-15份、氧化镧12-14份、铌酸钾钠20-25份、石英砂5-10份、氧化铝12-15份、球黏土8-10份、花都黑泥2-4份、蒙脱石5-8份、叶腊石10-15份和钠长石10-15份混合搅拌均匀,制得底釉混合物;
P2)在所述底釉混合物中,加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,化浆,用球磨机研磨搅拌均匀,制得底釉浆料;
P3)将所述底釉浆料,过325目筛,筛余为0.1-0.2wt%,制得比重为1.47-1.55g/cm3的底釉;
步骤P2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述底釉混合物的重量的40wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
3.根据权利要求2所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,其特征在于,所述面釉制备步骤包括:
R1)按照重量份数计算,称取烧滑石7-9份、钠长石20-25份、钾长石5-8份、球黏土8-10份、氧化铝5-8份、硅灰石5-10份和所述复合光催化料15-20份,搅拌混合均匀,制得面釉浆料;
R2)在所述面釉浆料加入水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠,用球磨机研磨搅拌均匀,过400目筛,筛余为0.3-0.5wt%,过筛,制得比重为1.48-1.50g/cm3的面釉。
4.根据权利要求3所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,其特征在于,步骤R2)中,加入的水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠分别为所述面釉浆料的重量的30wt%、0.15-0.20wt%和0.4wt%。
5.根据权利要求2所述的含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖的制备工艺,其特征在于,所述烧制步骤包括:
T1)依次将所述底釉和所述面釉,布施在陶瓷砖坯的表面;
T2)将施釉后的陶瓷砖坯烘干;
T3)将烘干的所述陶瓷砖坯,放入陶瓷辊道窑,在1192-1205℃的温度下烧制,烧制时间为54-60min,即制得所述含有多种介电性物质的光催化负离子陶瓷砖。
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