CN112194475A - 抗菌象牙瓷 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷生产，具体涉及一种抗菌象牙瓷；由坯料和釉料制成，坯料的重量份配比的组分为：乌兰茶晶石15‑25份、应县瓷石20‑30份、平定三花矸17‑38份、平定干面2‑10份、氧化铝1‑5份、骨碳1‑4份；釉料的重量份配比的组分为熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面；采用乌兰茶晶石作为陶瓷坯、釉的主体原料进行配方设计，并不需要加入特别的添加剂，目前市场上无论国产还是进口的抗菌剂基本上在40万‑120万/吨，成本极高，而乌兰茶晶石基本上不大提高陶瓷配料成本，测试结果显示抗菌效果极佳；象牙瓷具有远红外和抗菌功能，可以用来生产健康功能的陶瓷产品。

Description

抗菌象牙瓷
技术领域
本发明涉及陶瓷生产，具体涉及一种抗菌象牙瓷。
背景技术
近年来，随着消费者对日用陶瓷产品认识的不断深化，对日用陶瓷产品的美观性及功能性也产生了更高的要求。具体主要表现在以下三个方面：1、装饰性方面.铅、镉溶出量不但应达到国家标准，还要达到FDA国际标准。2、美观性方面.既要实用还要追求美观及色彩的丰富，对产品有更新的要求。3、功能性方面.大健康概念的流行，消费者更为看重健康功能。这就给我们陶瓷行业提出了新的课题。为此实施本项目。
金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌，隶属于葡萄球菌属，有嗜肉菌的别称，革兰氏阳性菌的代表，可引起许多严重感染。上述两种菌在食品中污染机会很多，美国疾病控制中心报告，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对人体引起的感染分别占第一、二位。其流行病学有如下特点，中毒食品种类多，奶、肉鱼及其制品在春夏季多见。近年来研究人员进行了多方面的探索研究，目前主要是有两种方法杀灭表面的细菌微生物，一是表面抗菌层技术，在陶瓷釉层表面再施涂一层抗菌材料，并通过低温烧成的方法固定抗菌层是添加抗菌剂到釉料技术使抗菌成分直接参与陶瓷釉料熔融过程第一种方法中抗菌材料有两种，一种是光催化氧化钛材料，利用三价钛离子和四价钛离子在光作用下的氧化还原反应，达到对表面微生物的杀灭。日本东陶公司最早的抗菌技术就是釉层上再施涂一层透明氧化钛光催化抗菌层。另一种是将金属银浆热喷涂在陶瓷釉层表面，还有以金属银作为阳极，采用等离子喷涂方法在釉层表面形成一层非常薄的银薄膜，从而达到表面的杀菌作用，这种技术解决了直接在釉料中银加入量大影响釉面质量、且易团聚、成本高的问题。目前日本依奈公司的抗菌洁具仍在使用这一技术。第二种方法是在釉料中直接加入抗菌剂制备抗菌功能釉，这项技术最早也是日本依奈公司研制发明的。目前国内现有的抗菌陶瓷多以这一技术为主，目前抗菌剂生产厂家也较多，其中以美国妙抗保公司生产的抗菌剂最好。国内也有多家生产，如厦门晋大科技、山东博纳科技、佛山丽源化工等都在生产抗菌剂。这种方法的问题是金属成分掺量多，成本较高，加入量受到限制(一般加入量为1-2份)，加上高温烧成成分的损失，抗菌性能易波动。
负离子对人体有很多有益作用。其中对人体最为有益的功效有几个方面:A对神经系统的作用，可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效率提高，还能使睡眠质量得到改善，使脑组织获得更多的氧yB对心血管系统的作用，负离子有明显的扩张血管的作用，可以帮助人降低血压，对改善心脏功能和改善心肌营养极为有益。C.对血液系统的作用，可使血液凝聚流速变慢，延长凝血时间，有利于血氧输送、吸收和利用。D.对呼吸系统的影响最为明显，可提高人的肺活量，有改善和增加肺功能的作用。
申请人发现基于乌兰茶晶石生产的陶瓷产品具有远红外、抗菌、易洁功能；基于乌兰茶晶石生产的陶具有硒溶出、远红外和负离子功能，可以用来生产营养功能的陶类产品；乌兰茶晶石原料可以生产抗菌釉料，抗菌熔块产品；乌兰茶晶石原料可以生产可变色陶瓷产品，可用于生产导热性优良的耐热陶瓷产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌象牙瓷，在材料配方中加入乌兰茶晶石新材料。象牙瓷经国家定点检测机构检测，抗菌性能，金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌两项指标，均达到和优于JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》国家标准。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种抗菌象牙瓷，由坯料和釉料制成，坯料的重量份配比的组分为：坯料的重量份配比的组分为：乌兰茶晶石15-25份、应县瓷石20-30份、平定三花矸17-38份、平定干面2-10份、氧化铝1-5份、骨碳1-4份；釉料的重量份配比的组分为熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面。
上述坯料和釉料的常规组分均具有公知的化学组成(份)，如下表所示：
Figure BDA0002724497750000021
乌兰茶晶石微量稀土元素分析(单位：mg/kg)
元素 La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CeO<sub>2</sub> Pr<sub>8</sub>O<sub>11</sub> Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Eu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Tb<sub>4</sub>O<sub>7</sub>
结果 61.46 129.47 12.97 40.87 6.71 0.66 7 0.89
元素 Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Ho<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Er<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Tm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Lu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
结果 4.68 0.83 2.47 0.33 2.12 0.62 24.60
本发明还提供上述的抗菌象牙瓷的制备方法：
步骤一，重量份配比的坯料配料，坯料球磨，球磨后过筛除铁，再进行滤泥，然后进行真空炼泥及泥的陈腐，再进行第二次真空练泥及泥的陈腐，制坯成型后修坯，修坯后进行素烧，再经过打磨抛光得到光滑细腻无杂物素烧产品；
步骤二，重量份配比的釉料配料，釉料湿式球磨，制备釉浆，釉浆除铁过筛得备用釉浆；
步骤三，将步骤二所制的备用釉浆对步骤一所得的素烧产品进行喷釉，喷釉后烧成得到抗菌象牙瓷。
进一步的，坯料球磨时，按配方比例混合均匀，入球磨机，按料：球石：水1：1.8：1的比例进行湿式研磨细碎，进行细度化验分析，标准是泥浆的万孔筛筛余物0.09—0.15份。
进一步的，釉浆球磨时，将配方的釉料装入湿式球磨机进行细碎，按料：球石：水＝1：1.8：0.4研磨细度标准为：万孔筛余物0.01份-0.02份。
优选的，步骤一中第一次泥料陈腐过程为将真空练泥后的泥条整齐地存放在环境温度15-25℃相对湿度50份HR的清洁泥库中进行陈腐，陈腐期3-7天左右，环境必须干净整洁，泥条不能落地，不能粘脏，保证泥条不能混入杂质。
优选的，素烧选择天然气隧道窑、煤气隧道窑或电烧梭式窑中完成，烧成温度1230℃——1250℃，烧成曲线为：室温-200℃，60分钟；200℃-400℃，90分钟；400℃-600℃，100分钟；600℃-900℃，120分钟；900℃-1000℃，40分钟；1000℃-1200℃，90分钟；1200℃-1250℃，40分钟；保温1小时，两小时降温至700℃。
优选的，其特征在于，步骤三种喷釉后的烧成在天然气隧道窑、煤气隧道窑或电烧梭式窑中完成，烧成温度1130℃—1150℃得到合格产品；烧成曲线为：室温-200℃，60分钟；200℃-400℃，90分钟；400℃-600℃，100分钟；600℃-900℃，120分钟；900℃-1000℃，60分钟；1000℃-1150℃，90分钟；保温1小时，两小时降温至700℃。
乌兰茶晶石原料评估及性能研究：
功能性实验与测试
1)远红外功能研究与测试
首先我们测试了乌兰茶晶石原矿的远红外功能，见表1。
表1乌兰茶晶石原矿远红外测试
Figure BDA0002724497750000041
由上面对乌兰茶晶石原料进行的远红外测试结果，我们可以看出，乌兰茶晶石及原矿可以在常温下发射出波长为220m相对能量可达0.7以上的远红外射线，其中在3-5m波段强度最高，可达0.87，在5-20μm也可达0.8左右，而经过加工和提纯后的乌兰茶晶石与原矿差别不大，波段表现也大致相同，相对能量值略有下降。
具体到陶瓷配比中，依据前章实验结果，乌兰茶晶石所加比例基本20-50％之间(针对日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生洁具，不包括后期的理疗瓷产品)，那么当加入量在50％以下时，远红外功能是否会比原料(或原矿)低呢？在实践中我们试验了多种配比不同种类组成的配方，基本结论是：A随着乌兰茶茶晶石的加入量增加，远红外发射强度也增加；B组成中成分不同，料表现的远红外发射强度明显不同。但整体波段收窄。表2中列出不乌兰茶晶石不同比例的远红外发射相对能量值。
表2乌兰茶晶石在不同陶瓷材料中的远红外发射相对能量(波长在2-22μm之间最高值)
Figure BDA0002724497750000042
由此可以得出如下结论，利用乌兰茶晶石制作的陶瓷产品是具有发射红外线功能的陶瓷产品，其波长在2-20μm范围内，随着乌兰茶晶石加入量的提高，远红外发射强度也随之增加，同时乌兰茶晶石在不同材质的陶瓷中，由于反应物配方的不同，形成的物相组成不同。这些不同的物相表现出陶瓷材料的内能(焓)的不同，同时也说明乌兰茶晶石中所含有的多种类稀土元素进入材料的晶相中产生了员体的异形体，还有一部分处在晶界中的稀士氧化物或(某种矿物)阻碍了液相组分向晶相的迁移从而抑制了晶体的发育长大，导致物相内能增加，因此也增加了材料内离子不规则运动的振动能、运动和旋转动能等，还有一部分稀士氧化物熔于玻璃相中起到了增韧作用。基于此分析，我们判断引入乌兰茶晶的陶瓷材料在高温时可表现出强烈的黑体性质。实践中，在研制二次烧成日用陶瓷时，在二次釉烧过程中，使用同样的熔块釉料，在同一个窑釉烧时，不含乌兰茶晶石的素胎釉面质量好，含有乌兰茶晶石的陶瓷素胎釉面过烧，表现为桔釉、甚至起泡。我们将同样的产品降低烧成温度，经多次试烧，将釉烧温度由1140℃分别降低到1130℃、1120℃、1110℃C、1090℃、1080℃，比较釉面效果，得到在1090-1110℃范围内烧成的釉面质量最佳，比原产品釉烧温度降低了30-50℃。同样在一次烧成的日用瓷中，使用同样的生料釉，加入乌兰茶晶石的坯烧成后釉面普遍比原产品好，平整、光亮、细腻、釉面缺陷明显减少(见应用试验部分和实物样品)。这说明在高温阶段，由于坯体表现出较强的黑体性质产品温度要高于窑炉温度，导致釉的整体熔融过程加长，温度提高。另外一个现像是，所有的日用瓷种成瓷速度都大幅加快，推车速度有原来的22车/班，最高提高到27车班，且产品吸水率很低。我们分析原因是:A.所含的多种稀土微量元素起到很好的矿化作用，加快了成瓷反应速度。B.坯体表现出的黑体性质导致了烧成时间的缩短。
2)抗菌功能研究与测试
对研制的各类产品做抗菌实验测试，结果见表3。
表3不同陶瓷材料的抗菌率％(见检测报告)
Figure BDA0002724497750000051
根据多瓷种所含乌兰茶晶石比例的不同，表现出的抗菌率也出现不同的效果。基本规律是随乌兰茶晶石比例的提高，抗菌率也不断提高。对于金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌来说，认为对前者，釉层起主导作用，坯体起辅助作用。对于后者来说坯体起主导作用，釉层起辅助作用。因此若想提高金黄色葡萄球菌杀菌率，需在釉层中提高乌兰茶晶石比例，若想提高大肠埃希氏菌的杀菌率，须在坯体中提高乌兰茶晶石含量。当然不同的材质，在同等比例的鸟兰茶晶石情况下，也表现出不同的杀菌率。一般形成能量越高的瓷(高能态组织结构)其杀菌率越高。当坯体吸水率很高时，一但试样坯体吸水后，坯体对杀菌率的贡献会迅速下降。这是因为未烧结的坯料所逃逸的电子会被水捕获而消弱了表面形成自由基的能力。中另外一点需要强调的是，当材料表面涂有某些有机硅或非极性物质时材料的抗菌性能会下降，原因是表面的材料结构会消弱自由基的形成与强度表现不同，杀菌率会随乌兰茶晶石的比例提高会不断提高，而强度方面，当乌兰茶晶石比例超过某个数值时会迅速下降。但抗菌性能除与乌兰茶晶石比例有关外，还与不同的体系基础成分有关，在材料的抗菌性方面与远红外功能近似，也就是说乌兰茶晶石是配方中激发抗菌性的主要因素，但因被激发物质的不同，表现结果也不同，红外发射功能基本与之相同。
3)负离子功能实验与测试
首先测试了乌兰茶晶石成品原料和原矿的负离子表现状态，结果显示乌兰茶晶石及原矿的负离子都不是很高，见表4。
表4乌兰茶晶石及原矿的负离子测试结果(个/cm3)
Figure BDA0002724497750000061
对加工后的乌兰茶晶石原料进行了陶瓷配方的设计与烧制，负离子测试结果如下，
表9负离子测试结果
Figure BDA0002724497750000062
由负离子测试结果(见表9)可以看出，当乌兰茶晶石在40％以下时，材料的负离子测试结果很低，这方面的功能很弱。远红外瓷乌兰茶晶石含量为100％时(1250℃)，负离子数很高，达到2746个/cm3，比未烧的原矿还要高；乌兰茶晶石可以研制负离子陶质产品，这样的陶类可以在表面释放电子，然后被表面的氧分子捕获，形成负氧离子负离子又称负氧离子，常被称为空气的维生素，由于它具有还原性，所以负离子对人体有很多有益作用。
4)变色陶瓷研究
针对乌兰茶晶石原料，我们借助其中含有的多种类稀土元素，按日用陶瓷工艺所要求的泥料性质、成型性能、烧成工艺特点等多方面要求，以及前述当乌兰茶晶石比例达到功能性突出表现的最低限值进行了研究，选取某一种或几种稀土元素作为靶向，添加能与其形成强发色物质的其它氧化物、色料或矿物，研制成功了可在不同频率(波长)的可见光下呈现不同色彩的变色陶瓷产品。
易洁方面的研究
研究发现无论二次烧还是一次烧成的产品，无论釉料里是否含有乌兰茶晶石成分，产品的冲洗实验都表现了易洁性，这方面由于没有标准可依，没有测试数据，只有使用中的体验，分析原因我们认为是由于只要坯体中含有足够量的乌兰茶晶石成分，在烧成后由于瓷体材料如前所述，能发射较强的远红外线，表面又有负离子存在，所以在这种能量作用下，当水接触釉面时，水分子会表现出解聚现象，即原来的水分子的聚集状态变为分散状态)水的大分子团会向小分子团变化，这时会降低水的表面张力，增加水与瓷器表面的亲合性(增加润湿性降低接触润湿角)，因此水更能优先附着在釉表面形成一层水膜，宏观表现出瓷器的釉面更容易清洁。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
采用乌兰茶晶石作为陶瓷坯、釉的主体原料进行配方设计，并不需要加入特别的添加剂，目前市场上无论国产还是进口的抗菌剂基本上在40万120万/吨，成本极高，而乌兰茶晶石基本上不大提高陶瓷配料成本，测试结果显示抗菌效果极佳。当坯釉配方中乌兰茶晶石在20-30％之间时，抗菌率超过了国标规定的90％以上，因此我们可以说今后的陶瓷产品将走出一条全新的抗菌功能瓷之路。
利用乌兰茶晶石制作的产品是具有发射远红外线功能的陶瓷产品，其波长在2-20μm范围内，随着乌兰茶晶石加入量的提高，远红外发射强度也随之增加，同时乌兰茶晶石在不同材质的陶瓷中，由于反应物配方的不同，形成的物相组成不同。
另外本发明制备的象牙瓷具有硒溶出、远红外和负离子功能，可以用来生产营养功能的陶类产品，象牙瓷可制成可变色陶瓷产品。本发明利用乌兰茶晶石研制的负离子产品，可以在表面释放电子，然后被表面的氧分子捕获，形成负氧离子。
本发明象牙瓷可制成研制成的无土栽培陶粒、酒和醋类的容器以及烹饪中使用的煲、锅类产品可以对食材有很好的补硒作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1、泥料的制备
(1)配料(取下列的重量份配比)
乌兰茶晶石15份、应县瓷石30份、平定三花矸38份、平定干面10份、氧化铝5份、骨碳2份；
将上述原料按配方比例混合均匀，入球磨机(按料：球石：水1：1.8：1的比例)进行湿式研磨细碎，进行细度化验分析，标准是泥浆的万孔筛筛余物0.09-0.15份。
(2)除铁过筛
泥浆过4套除铁过筛系统，每套系统包括两台湿式磁选机，一台三层振动筛(分别是180目、200目、250目)得到净化的，一定颗粒级配的、均匀合格泥浆，入泥料池备用。
(3)压滤泥
该工序使用的机械设备是柱塞泵与滤泥机，用柱塞泵把备用在泥浆池中均匀的合格泥浆打入滤泥机中，经过过滤布的脱水，形成含水在20-25份范围内的泥片。
(4)真空练泥及泥的陈腐
A、将上述脱水后的泥片使用真空度不低于0.09MPa的真空练泥机进行真空练泥一次。
B、把真空练泥后的泥条整齐地存放在环境温度15-25℃相对湿度50份HR的清洁泥库中进行陈腐，陈腐期3-7天左右。环境必须干净整洁，泥条不能落地，不能粘脏，保证泥条不能混入杂质。
(5)第二次真空练泥
A、陈腐了3-7天的泥条再进行第二次真空练泥，真空控制在-0.09MPa至-0.095MPa，在此过程中是为了泥条的水份保持一致，并均匀扩散，不能出现硬泥块和干泥渣。制成的泥条要再陈腐24小时以上，充分使泥条内的水份扩散均匀，备成型使用。
B、成型使用泥条时再进行一次真空练泥，此过程中真空度不低于0.092PMa，目的是把泥条分割成符合各种品种要求的各种直径粗细的泥条。
2、制坯
(1)本工序采用滚压成型机、冷压成型机、压力注浆、高压注浆等成型设备，生产出各种造型的陶瓷泥坯。在此工序中产品设计时必须合理，各部位尺寸必须精确，充分考虑重力分析，做到底重口轻，此工序是重点，设计稍有误差就会在烧成中造成变形缺陷。
(2)各种产品成型后干燥到自动脱模，脱模后的产品在环境温度60℃左右的烘干房中进行烘干，水份控制在2份以下，得到合格的毛坯。
(3)修验坯
该工序采用修边机，砂纸、铁砂、海锦等级工具，把毛坯的口沿打磨圆滑，把产品的正面、背面修磨平整。用清水仔细验坯，做到产品口圆，周身光滑，不能存在滚迹、泥揪、泥渣、缺坯、疙瘩缺陷，使产品美观大方，然后在环境温度30℃左右的坯库中进行烘干，得到合格的青坯。
3、素烧
此工序可以在天然气隧道窑、煤气隧道窑、电烧梭式窑中完成，烧成温度1230℃——1250℃。
烧成曲线如下：
Figure BDA0002724497750000091
4、打磨抛光
此工序经过手工打磨和抛光机中完成。使素烧产品光滑细腻无杂物。
5、釉料的制备
(1)釉料
取下列百分含量形成配比。
熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面。
(2)釉浆的形成
按上述配方的釉料装入湿式球磨机进行细碎(按料：球石：水＝1：1.8：0.4)研磨细度标准为：万孔筛余物0.01份-0.02份。
(3)除铁过筛
将研磨好的釉浆经过化验分析达到标准后，经过一套除铁过筛系统后(除铁过筛系统包括串联的磁选机两个180目、200目、250目三层振动筛)得到合格的釉浆备用。
6、喷釉
此工序可采用手工喷釉的方法和机械喷釉的方法，对合格素烧产品进行施釉，釉层厚度控制在0.5-1㎜之间。得到上釉的合格品。经烘干房干燥，水分控制在2份左右，备釉烧用。
7、釉烧
此工序可以在天然气隧道窑、煤气隧道窑、电烧梭式窑中完成，烧成温度1130℃——1150℃。得到合格产品。
烧成曲线如下：
Figure BDA0002724497750000101
实施例2
一种抗菌象牙瓷，由坯料和釉料制成，坯料的重量份配比的组分为：乌兰茶晶石25份、应县瓷石20份、平定三花矸36份、平定干面10份、氧化铝5份、骨碳4份；釉料的重量份配比的组分为熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面，制备方法同实施例1。
实施例3
一种抗菌象牙瓷，由坯料和釉料制成，坯料的重量份配比的组分为：乌兰茶晶石25份、应县瓷石30份、平定三花矸36份、平定干面5份、氧化铝2份、骨碳2份；釉料的重量份配比的组分为熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面，制备方法同实施例1。
将上述实施例1制备的抗菌象牙瓷送至国家陶瓷检测重点实验室联盟国家建筑卫生陶瓷检测重点实验室佛山海关综合技术中心进行抗菌检测。样品数量为12件，样品规格为50mm×50mm；检验日期为2020-05-12～2020-05-17，检验依据：JC/T897-2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》检验结果如下：
Figure BDA0002724497750000102
上述实施例所用的乌兰茶晶石为将两亿年前形成的花岗岩经过如下步骤制成的：(1)矿山原矿运至露天堆料场，第一次均化混合后进入粗碎生产线；
(2)经过频式破碎机粗碎小于300mm块矿，经铲车再次堆放为第二次均化、混合后进入中级破碎，小于100mm物料经皮带输送至液压式圆锥破碎机，整个生量产工艺经过每一个工段将矿体从大到小进行不断均匀混合，达到物料成份稳定；
(3)小于30mm物料由皮带输送至高速冲击制砂机，常规制砂机是经过机械碰撞以达到粉碎的目的，本项目是将矿物体内云母采用自有技术进行破壁、测离分离、富集的方式进行加工，传统的涡轮腔壁均采用高锰合金耐磨材质，以达到物料冲击粉碎，而本项目将设备进行了腔体无衬板改进，由物料自然堆积成一面，进料口直径大于150mm，直通高速旋转涡轮中心端，物料进入涡轮中心端时，由叶轮中心的布料锥体将物料均匀地分配到叶轮的各个发射流道，在发射流道口安装有耐磨合金抛射板，叶轮在6575m/转速时将物料抛射出去，冲击到腔体堆积斜面物料上，产生强烈的物料间相互碰撞，以达到物料中的磁性物质云母保持原状；在制砂机体顶部改进叶轮分级系统融为一体机，这时物料经过碰撞破壁、分离、解体的云母、非晶态质轻物质，经过分级叶轮与引风机系统将物料中的超细、质轻非晶态物质一起富集于收尘系统；
(4)小于5mm物料经皮带输送至集料仓储存，为第四次均匀混合，再经过提升机至湿式连续球磨机进行研磨，此球磨机为无金属接触式研磨，磨机内衬为刚玉衬板，研磨介质为刚玉球，经过球磨机研磨物料粒径小于26目的物料进入脱泥系统，小于325目物料脱泥以溢流方式进入到浓密机系统，大于325目的物料进入到受阻沉降分级系统，大于50目的物料返回球磨机系统；分离出的5-0325目物料进入磁选系统；
(5)分离出的50-325目物料经过多级磁选系统后，完成陶瓷标准原料—乌兰茶品石功能性材料进入包装系统。
乌兰茶晶石用于制备陶瓷的性能机理探讨：
关于抗菌性、远红外、负离子机理探讨
目前已有的无机抗菌剂基本分两类，一类是以金属离子为活性组分的金属离子，如Ag+、Zn2+，Cu2+；另一类是氧化物光敏催化，如TiO2、ZnO、MgO等其作用机理大致如下:第一类，金属离子型有两种反应:a接触式反应:金属离子依靠电荷作用力牢固吸附于细胞膜上，然后击穿细胞壁进入细胞内，使细菌蛋白质凝固，细胞就会丧失分裂增殖能力而死亡，同时金属离子也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传输系统。b光催化反应:在光作用下，金属离子会被激发而发生电子转移，于吸附在釉层表面的水和空气中的O2产生-OH和O2 -它们会在短时间内破坏细菌的增殖能力，抑制或杀灭细菌。第一类抗菌剂一般需要一个活性载体将金属离子载入，如沸石、活性炭、硅胶、磷酸盐等，可作为金属离子型载体。第二类氧化物光催化型抗菌剂主要是在光作用下发生氧化还原反应，如TiO2型在紫外光照射下，Ti3+与Ti4+发生电子转移，这时可以在其表面产生大量化学活性极强的负氧离子及自由基OH基，这些自由基接触到微生物时，能将其氧化成CO2和HO，从而在短时间内起到灭菌作用。这两种抗菌剂除了第一类中的接触式反应外，都需要借助光的作用，尤其是第二类氧化物光催化型般需要高能光如紫外线或近紫外线的照射，故使用方面受到限制。
为了能拓展上述抗菌剂的光响应范围，使其在可见光或无光条件下继续发挥抗菌作用，近年来科技工作者作了大量研究工作，通过采用稀土激活和复合技术，使金属氧化物光催化材料表面增加新的能级，实现在可见光和紫外光条件下多波段的光催化反应，提高经基自由基的产生能力，通过光催化和稀土变价协同件用强化材料功能。
本发明所研制的所有产品不需要添加任何抗菌剂。在坯、釉成分中常规化学分析、X荧光光谱分析检测也不存在Ag离子，因此，本发明不属于第一种类型的接触参与反应式抗菌机理，但由于乌兰茶晶石中种类丰富的稀土元素的存在，以及陶瓷坯釉中氧化镁、氧化锌、氧化钛、氧化钙、氧化锫、氧化铁以及一些原子量相对较大的微量氧化物的存在，在稀土元素的激发下，表面能级会提高，也可产生第二类抗菌剂相同的作用和机理。除此之外，如前所述，经烧结后的这些种类繁多的稀土元素分别进入非晶态:晶体，晶界之中，而晶界中大量的稀土元素氧化物抑制了晶体的迁移，结晶受到极大限制，因此材料整体处于一种高能态状态，所以乌兰茶晶石为主体原料制备的陶瓷材料是一种“能量瓷”，其内部金属离子在无需特殊激发条件下，自身就能通过离子间的振动、偶合、旋转等向外释放一定的能量波。由于所含稀士元素种类繁多，加上这些元素特殊的电子层结构，进入硅铝酸盐结构中，轨道间的杂化、相互之间电负性的纠缠、相互激活作用等协同效应下，使材料在光、电方面表现出一定的特殊性，这种复杂的系统作用在表面反映出来，如产生远红外、表面自由基增多、负离子产生等。我们认为这是本项目主要的抗菌机理。
另外还有一种机理在这里探讨一下，基于乌兰茶晶石中微量元素分析结果含有超过195pm以上的轻金属铷，由于铷本身的性质是种非常强的光电材料，在普通可见光下即可释放出电子，如果参与到硅铝酸盐的反应中，是否还有此功能？若有，就会在材料表面产生类似纳米TiO2光敏材料的效果。加上多种稀土元素的激发作用，存在于材料中的铷在常态就能产生电子的逃逸，价带上的电子会较容易的跃迁到导带上，留下带正电荷的空穴，c和H会与吸附在材料表面的O2、-OH及水等反应，产生OH、O2和H2O2等，OH有氧化性，而H2O2(活性氧、原子氧)有更强的氧化性，O2 -有较强的还原性，这也是产生抗菌和负离子功能的另一个机理。这方面由于受到技术水平和检测手段的限制，没有理论和数据支撑，只是一种探讨。
关于易洁方面
乌兰茶晶石陶瓷无论釉中是否含有乌兰茶晶石成分，只要坯体中有足够量的比例都会表现出易洁性，这是由于坯体在烧成后是一种高能态物质，较强的远红外线功能和自由基将由“大分子”变为“小分子”(分子聚积度下降)，使水的表面张力变小，在材料表面的润湿性加强，因此产生易洁作用。另外稀土多元素的存在在表面形成O2和-OH，也有助于产品表面水与产品结合面的润湿，加强了易洁性。目前易洁这个指标没有测试方法和标准可依，这方面只是使用者各自的体会，如何量化这一概念，还需要作进一步的工作，可以参考的只是测定水与产品接触后的润湿角。

Claims (7)

1.一种抗菌象牙瓷，其特征在于，由坯料和釉料制成，坯料的重量份配比的组分为：乌兰茶晶石15-25份、应县瓷石20-30份、平定三花矸17-38份、平定干面2-10份、氧化铝1-5份、骨碳1-4份；釉料的重量份配比的组分为熔块94.6份，平定干面3份、纤维素2份，0.4份碱面。
2.根据权利要求1所述的抗菌象牙瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，重量份配比的坯料配料，坯料球磨，球磨后过筛除铁，再进行滤泥，然后进行真空炼泥及泥的陈腐，再进行第二次真空练泥及泥的陈腐，制坯成型后修坯，修坯后进行素烧，再经过打磨抛光得到光滑细腻无杂物素烧产品；
步骤二，重量份配比的釉料配料，釉料湿式球磨，制备釉浆，釉浆除铁过筛得备用釉浆；
步骤三，将步骤二所制的备用釉浆对步骤一所得的素烧产品进行喷釉，喷釉后烧成得到抗菌象牙瓷。
3.根据权利要求2所述的抗菌象牙瓷的制备方法，其特征在于，坯料球磨时，按配方比例混合均匀，入球磨机，按料：球石：水1：1.8：1的比例进行湿式研磨细碎，进行细度化验分析，标准是泥浆的万孔筛筛余物0.09—0.15份。
4.根据权利要求2所述的抗菌象牙瓷的制备方法，其特征在于，釉浆球磨时，将配方的釉料装入湿式球磨机进行细碎，按料：球石：水=1：1.8：0.4研磨细度标准为：万孔筛余物0.01份-0.02份。
5.根据权利要求2所述的抗菌象牙瓷的制备方法，其特征在于，步骤一中第一次泥料陈腐过程为将真空练泥后的泥条整齐地存放在环境温度15-25℃相对湿度50份HR的清洁泥库中进行陈腐，陈腐期3-7天。
6.根据权利要求2所述的抗菌象牙瓷的制备方法，其特征在于，素烧选择天然气隧道窑、煤气隧道窑或电烧梭式窑中完成，烧成温度1230℃—1250℃，烧成曲线为：室温-200℃，60分钟；200℃-400℃，90分钟；400℃-600℃，100分钟；600℃-900℃，120分钟；900℃-1000℃，40分钟；1000℃-1200℃，90分钟；1200℃-1250℃，40分钟；保温1小时，两小时降温至700℃。
7.根据权利要求1所述的抗菌象牙瓷，其特征在于，步骤三种喷釉后的烧成在天然气隧道窑、煤气隧道窑或电烧梭式窑中完成，烧成温度1130℃—1150℃得到合格产品；烧成曲线为：室温-200℃，60分钟；200℃-400℃，90分钟；400℃-600℃，100分钟；600℃-900℃，120分钟；900℃-1000℃，60分钟；1000℃-1150℃，90分钟；保温1小时，两小时降温至700℃。
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