CN112592060A - 一种抗菌陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种抗菌陶瓷砖及其制备方法，从上至下其包括坯体层、红外抗菌面釉层、花釉色釉层和透明保护釉层；所述红外抗菌面釉层由如下原料制备而成：基础面釉、红外抗菌料、悬浮剂、解胶剂和水；所述红外抗菌料由如下组分的原料经烧结制得：97‑99％的钾钠石粉和1‑3％的稀土氧化物；所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Pr₈O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃和Y₂O₃中的至少两种。将抗菌功能层与外部环境相隔绝，提高了砖体的抗菌耐久性，且本方案中的抗菌陶瓷砖可以在非接触的形式下即起到抗菌作用，相比市面上的普通抗菌砖拥有更加广泛的应用空间，在具有抗菌和红外辐射效果的同时，还兼顾了陶瓷砖的强度、吸水率和釉面质量等，获得了质量较佳的抗菌陶瓷砖。

Description

一种抗菌陶瓷砖及其制备方法

技术领域

本申请涉及陶瓷砖技术领域，特别涉及一种抗菌陶瓷砖及其制备方法。

背景技术

瓷砖作为日常家居的重要装饰材料，与人们的生活紧紧相连，由于其具有易清洁、耐高温及釉色丰富的特点，因此在装饰行业被使用的非常广泛。随着现代技术的不断进度，市场上开始研究抗菌瓷砖，在瓷砖的使用过程中能持续对细菌等微生物有抑制或杀灭作用。

目前，市面上的抗菌陶瓷砖产品主要集中在以下几类：(1)采用金属离子加载体作为抗菌剂通过缓释金属离子如银、锌破坏细菌菌体结构来实现抗菌；(2)采用光催化抗菌，典型的是利用纳米二氧化钛在光照条件下可吸附空气中的水氧分子，形成活性极强的羟基自由基和超氧负离子，这两种活性基团会与细菌反应对细菌起破坏作用，从而灭杀细菌。但采用上述两种抗菌方式制备得到的陶瓷砖在获得较好抗菌性能的同时无法兼顾到陶瓷砖的强度、耐磨性和抗热震性等，使得陶瓷砖产品的整体性能下降。

发明内容

本申请的主要目的是提供一种抗菌陶瓷砖及其制备方法，旨在解决现有的抗菌砖在获得较好抗菌性能的同时无法兼顾到陶瓷砖的强度、耐磨性和抗热震性，使陶瓷砖的性能下降的技术问题。

为实现上述目的，本申请提出一种抗菌陶瓷砖，从上至下其包括透明保护釉层、花釉色釉层、红外抗菌面釉层和坯体层；

所述红外抗菌面釉层由如下原料制备而成：基础面釉、红外抗菌料、悬浮剂、解胶剂和水；

所述红外抗菌料由如下组分的原料经烧结制得：97-99％的钾钠石粉和1-3％的稀土氧化物；

所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Pr₈O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃和Y₂O₃中的至少两种。

可选地，所述稀土氧化物包括La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃，La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为(3-5)：1.5：(2-3)。

可选地，所述稀土氧化物包括CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃，CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃的质量比为(1-2)：1：(4-6)。

可选地，所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃，La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃的质量比为(3-5)：(1-1.5)：(2-3)：(6-8)。

可选地，所述红外抗菌料的红外法相发射率≥0.83。

可选地，所述红外抗菌面釉层按重量百分比包括：红外抗菌料1.5-2.0％，悬浮剂0.15-0.45％，解胶剂0.2-0.5％和水45-50％，余量为基础面釉；

所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠，所述解胶剂为三聚磷酸钠或偏硅酸钠。

可选地，所述钾钠石粉的化学组成为：SiO₂ 68-81％、Al₂O₃ 10-15％、Fe₂O₃ 0.03-0.15％、TiO₂ 0.01-0.02％、CaO 0.05-0.12％、MgO 0.03-0.06％、K₂O 4.5-6.8％和Na₂O2.8-5.5％。

除此之外，本发明还提出一种如上述任一项所述的抗菌陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层；

S3.在花釉色釉层上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

可选地，在所述步骤S4中，入窑烧成的温度为1200-1220℃，烧成周期为67-90min。

可选地，所述红外抗菌面釉的制备方法如下：按重量百分比将红外抗菌料、悬浮剂和解胶剂分别加入基础面釉中混合均匀，加水球磨6-10h，制得所述红外抗菌面釉；

所述红外抗菌料由钾钠石粉和稀土氧化物按比例混合后，在1100-1200℃下烧结60-80min后粉碎而成；

所述红外抗菌面釉过325目筛的筛余量为2.0-2.5％，流速为35-65s，比重为1.85-1.95。

本申请的抗菌陶瓷砖具有如下有益效果：将抗菌功能层与外部环境相隔绝，既避免抛光工序对抗菌功能层的磨损，又避免后续使用过程中踩踏及摩擦等带来的侵损，提高了砖体的抗菌耐久性，且本方案中的抗菌陶瓷砖可以在非接触的形式下即起到抗菌作用，相比市面上的普通抗菌砖拥有更加广泛的应用空间，在具有抗菌和红外辐射效果的同时，还兼顾了陶瓷砖的强度、吸水率和釉面质量等，获得了质量较佳的抗菌陶瓷砖。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的抗菌陶瓷砖一实施例的结构示意图。

附图中：1-透明保护釉层、2-花釉色釉层、3-红外抗菌面釉层、4-坯体层。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本申请提出一种抗菌陶瓷砖。

参照图1，图1为本申请提供的抗菌陶瓷砖一实施例的结构示意图。

在本申请实施例中，一种抗菌陶瓷砖，从上至下其包括透明保护釉层1、花釉色釉层2、红外抗菌面釉层3和坯体层4；

所述红外抗菌面釉层3由如下原料制备而成：基础面釉、红外抗菌料、悬浮剂、解胶剂和水；

所述红外抗菌料由如下组分的原料经烧结制得：97-99％的钾钠石粉和1-3％的稀土氧化物；

所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Pr₈O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃和Y₂O₃中的至少两种。

本方案中的抗菌陶瓷砖包括四层，从上至下分别是透明保护釉层1、花釉色釉层2、红外抗菌面釉层3和坯体层4，采用上述结构的好处在于，将抗菌功能层(红外抗菌面釉层3)与外部环境相隔绝，既避免抛光工序对抗菌功能层的磨损，又避免后续使用过程中踩踏及摩擦等带来的侵损，提高了砖体的抗菌耐久性，且本方案中的抗菌陶瓷砖可以在非接触的形式下即起到抗菌作用，相比市面上的普通抗菌砖拥有更加广泛的应用空间，在具有抗菌和红外辐射效果的同时，还兼顾了陶瓷砖的强度、吸水率和釉面质量等，获得了质量较佳的抗菌陶瓷砖。

其中红外抗菌面釉主要包括基础面釉、红外抗菌料、悬浮剂、解胶剂和水的组分，将可产生高红外辐射效果的红外抗菌料作为釉料添加剂，辅助添加有悬浮剂和解胶剂使各个组分在基体釉料中分散均匀，得到液质均一的抗菌陶瓷釉浆，并且制备得到的抗菌陶瓷砖具有红外发射效果，由抗菌陶瓷砖发射出的红外光具有极强的穿透性，能够穿透细菌细胞壁达到细胞内，与细菌菌体作用起到抗菌效果。红外抗菌料由低价钾低价钠的长石矿物料加少量稀土元素高温共混而成，由于稀土元素的引入，导致晶格畸变，由于材料结构中晶格的高度不对称性，其正负电中心不重合，所形成偶极距分子中的原子受到环境中能量的激发而发生伸缩振动及转动，最终向周围环境中不断辐射特定的远红外辐射，其中稀土氧化物由La₂O₃、CeO₂、Pr₈O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃和Y₂O₃中的至少两种复配而成，在提高陶瓷砖的抗菌效果的同时，对于瓷砖的强度、耐磨性和抗热震性都有所改善，提高陶瓷砖产品的质量。稀土氧化物在抗菌陶瓷砖中的添加量不应过多，需限制在以下范围内：La₂O₃15～17ppm、CeO₂36～40ppm、Pr₈O₁₁2.5～3.5ppm、Nd₂O₃9～12ppm、Sm₂O₃1.0～2.5ppm、Gd₂O₃1.2～2.0ppm、Dy₂O₃0.8～1.6ppm、Y₂O₃6.3～7.6ppm。

在本申请一实施例中，所述稀土氧化物包括La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃，所述La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为(3-5)：1.5：(2-3)。采用La₂O₃、Sm₂O₃、Dy₂O₃复配作为釉料添加剂使用时，制备出的抗菌陶瓷砖不仅抗菌性能和红外发射性能优异，对陶瓷砖釉面的白度、耐磨性也有很好的提升效果，其中La₂O₃：Sm₂O₃：Dy₂O₃的优选配比为(3-5)：1.5：(2-3)。

在本申请一实施例中，所述稀土氧化物包括CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃，所述CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃的质量比为(1-2)：1：(4-6)。采用CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃复配使用时，制备出的抗菌陶瓷砖较普通釉面砖不仅抗菌性能和红外发射性能优异，对抗热震性、抗折强度也有很好的提升效果。

在本申请一实施例中，所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃，所述La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃的质量比为(3-5)：(1-1.5)：(2-3)：(6-8)。采用La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃复配使用作为一组稀土氧化物复配单元，制备出的抗菌砖较普通釉面砖而言，不仅抗菌性能和红外发射性能优异，对釉面质量和陶瓷砖综合力学性能也有很好的提升效果，除此之外还有一定的甲醛降解的功能。

在本申请一实施例中，所述红外抗菌料在8-14μm的红外法相发射率≥0.83。在本申请实施例中，采用上述方案制得的抗菌陶瓷砖其红外法相发射率均在0.83之上，可释放强的红外辐射，具有较强的穿透性，对非直接接触的菌体仍然可以作用到，穿透细菌的细胞壁到达细胞内，与细菌菌体作用起到抗菌效果，其新陈代谢活动收到抑制，从而阻遏其生长繁殖，整体的抗菌效果较佳；区别于传统的抗菌砖，本发明提供的抗菌砖可以在非接触的情况下即达到抗菌效果。不仅如此，抗菌陶瓷砖产生的红外辐射被人体吸收后，会使得细胞产生热效应，血管扩张，血流速变快，局部血液循环得到改善，增强血液的物质交换能力，同时促进人体需要的酵素生成，可以增强机体免疫力和体细胞组织再生能力，因此抗菌陶瓷砖还具备一定的保健作用。

在本申请一实施例中，所述红外抗菌面釉层3按重量百分比包括：红外抗菌料1.5-2.0％，悬浮剂0.15-0.45％，解胶剂0.2-0.5％，水45-50％，余量为基础面釉；所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠，所述解胶剂为三聚磷酸钠或偏硅酸钠。上述各个组分的比例为优选的方案，红外抗菌料的含量可以为1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％以及1.5-2.0％之间的任意值；悬浮剂的含量可以为0.15％、0.25％、0.35％、0.45％以及0.15-0.45之间的任意值。悬浮剂可以使得红外抗菌料中的各个组分在釉料中分散均匀，不发生聚沉，得到液质均一的釉浆，优选为羧甲基纤维素钠；解胶剂则用于调节釉料浆体的比重，根据釉料施工工艺不同，浆料需要的比重范围亦不同，本发明采用淋面釉及印刷抛釉工艺进行，优选的解胶剂为三聚磷酸钠或偏硅酸钠。在本发明的其他实施例中，也可以选用另外的悬浮剂和解胶剂，能实现上述功能即可。

在本申请一实施例中，所述钾钠石粉的化学组成为：SiO₂ 68-81％、Al₂O₃ 10-15％、Fe₂O₃ 0.03-0.15％、TiO₂ 0.01-0.02％、CaO 0.05-0.12％、MgO 0.03-0.06％、K₂O4.5-6.8％、Na₂O 2.8-5.5％。钾钠石粉具体可由丰泽石粉、晋石粉、泰源石粉中的一种或几种组成，其化学组成具体为SiO₂ 68-81％、Al₂O₃ 10-15％、Fe₂O₃ 0.03-0.15％、TiO₂ 0.01-0.02％、CaO 0.05-0.12％、MgO 0.03-0.06％、K₂O 4.5-6.8％、Na₂O 2.8-5.5％。

本申请还提供如上述任一项所述的抗菌陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层2；

S3.在花釉色釉层2上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

采用上述步骤制备抗菌陶瓷砖简便快捷、过程可控性强。先制备好陶瓷坯体；之后按百分比计在基础面釉中加入抗菌粉料，羧甲基纤维素钠，三聚磷酸钠或偏硅酸钠混合均匀，之后加入水球磨，得到红外抗菌面釉备用；将制备好的红外抗菌面釉通过淋釉工序，布置于预先制备好的砖坯上，淋釉量为200g/m²；淋釉后的砖坯进行喷墨打印及丝网印刷形成色彩丰富层次分明的图案，即形成花釉色釉层2；在打好图案的砖坯上印一层透明保护釉；再将砖坯送入窑炉烧成得到半成品，再将烧制的半成品砖抛光、磨边、超洁亮处理，得到抗菌陶瓷砖。其中超洁亮包括防滑处理及光触媒镀层中的至少一种，光触媒可为纳米二氧化钛。

在本申请一实施例中，在所述步骤S4中，入窑烧成的温度为1200-1220℃，烧成周期为67-90min。可以理解，抗菌陶瓷砖在该温度范围内进行烧成时，获得的陶瓷砖釉面质量较佳，且整体性能较好。抗菌陶瓷砖具体的烧成周期为67-90min，烧成时间过长或过短都会降低陶瓷砖产品的质量，并且烧成时间过长，生成成本也对应增加。

在本申请一实施例中，所述红外抗菌面釉的制备方法如下：按重量百分比将红外抗菌料、悬浮剂和解胶剂分别加入基础面釉中混合均匀，加水球磨6-10h，制得所述红外抗菌面釉；所述红外抗菌料由钾钠石粉和稀土氧化物按比例混合后，在1100-1200℃下烧结60-80min后粉碎而成；所述红外抗菌面釉过325目筛的筛余量为2.0-2.5％，流速为35-65s，比重为1.85-1.95。红外抗菌面釉的细度、流速和比重的限定均可以改善抗菌陶瓷砖的釉面质量，此外，红外抗菌料的制备过程也需要经过烧结，具体的烧结温度为1100-1200℃。

以下结合具体实施例对本申请的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

实施例1

一种抗菌陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

其中，按重量百分比将红外抗菌料1.6％、羧甲基纤维素钠0.3％和三聚磷酸钠0.25％分别加入50.85％的基础面釉中混合均匀，加47％的水球磨8h，制得所述红外抗菌面釉；

所述红外抗菌料由99％的钾钠石粉和1％的稀土氧化物混合后，在1170℃下烧结65min后粉碎而成，所述稀土氧化物包括La₂O₃和Pr₈O₁₁；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层2；

S3.在花釉色釉层2上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯，入窑烧成的温度为1200℃，烧成周期为70min；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

坯体原料、花釉色釉层2、透明保护釉和基础面釉均采用常规制备原料。

实施例2

一种抗菌陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

其中，按重量百分比将红外抗菌料1.7％、羧甲基纤维素钠0.4％和偏硅酸钠0.4％分别加入49.5％的基础面釉中混合均匀，加48％的水球磨8.5h，制得所述红外抗菌面釉；

所述红外抗菌料由97.5％的钾钠石粉和2.5％的稀土氧化物混合后，在1195℃下烧结75min后粉碎而成，所述稀土氧化物包括Gd₂O₃和Dy₂O₃；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层2；

S3.在花釉色釉层2上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯，入窑烧成的温度为1215℃，烧成周期为67min；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

坯体原料、花釉色釉层2、透明保护釉和基础面釉均采用常规制备原料。

实施例3

一种抗菌陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

其中，按重量百分比将红外抗菌料2％、羧甲基纤维素钠0.2％和三聚磷酸钠0.5％分别加入47.3％的基础面釉中混合均匀，加50％的水球磨9h，制得所述红外抗菌面釉；

所述红外抗菌料由98％的钾钠石粉和2％的稀土氧化物混合后，在1180℃下烧结80min后粉碎而成，所述稀土氧化物包括La₂O₃和CeO₂；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层2；

S3.在花釉色釉层2上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯，入窑烧成的温度为1213℃，烧成周期为78min；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

坯体原料、花釉色釉层2、透明保护釉和基础面釉均采用常规制备原料。

对实施例1-3进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表1

本方案对于抗菌陶瓷砖的抗菌率检测包括两种方式：第一种为直接检测，在抗菌陶瓷砖的表面接种大肠肝菌和金黄色葡萄球菌后，检测菌落数，经培养24h后再检测陶瓷砖表面的菌落数，计算得到抗菌率；第二种为非接触检测，在抗菌陶瓷砖的表面增加一层厚度为0.1mm的高分子薄膜(普通高分子薄膜，不具有抗菌效果)，在高分子薄膜表面接种大肠肝菌和金黄色葡萄球菌后，检测菌落数，经培养24h后再检测陶瓷砖表面的菌落数，计算前后菌落数的差距再得到抗菌率。

由以上检测数据可知，由采用本方案所制得的陶瓷砖具有较好的红外发射效果和抗菌效果，抗菌陶瓷砖的非接触抗菌率≥90％，接触抗菌率≥95％。

对比例1

本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例不添加红外抗菌料，面釉层由如下原料制备而成：基础面釉49.3％、羧甲基纤维素钠0.2％、三聚磷酸钠0.5％和水50％。

对比例2

本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例的稀土氧化物为La₂O₃。

对比例3

本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例的稀土氧化物为CeO₂。

将对比例1-3制备得到的陶瓷砖进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表2

从表2的检测结果可以看出，本方案中的抗菌陶瓷砖与常规的陶瓷砖相比，除去具有优异的抗菌率和红外辐射效果外，其抗折强度和吸水率仍然处于较好的范围内，相较于普通陶瓷砖，整体的抗折强度和吸水率并没有降低，反而有少量的增加。因此，本方案制得的抗菌陶瓷砖产品在改善陶瓷砖抗菌效果和红外辐射效果的同时兼顾了陶瓷砖产品的强度和吸水率，陶瓷砖产品的质量较好。

实施例4

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例的稀土氧化物包括La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃，且La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为4.2：1.5：3。

实施例5

本实施例中各项条件与实施例4相同，不同之处在于La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为6：1.5：1.6。

实施例6

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于本实施例的稀土氧化物为La₂O₃、Nd₂O₃和Pr₈O₁₁。

对实施例4-6进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表3

从表3的检测结果可以看出，当采用La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃复合作为稀土氧化物使用时，陶瓷砖的非接触抗菌率有所增长，并且白度和耐磨性也同步增长。当三者的质量比不在(3-5)：1.5：(2-3)这一范围时，对于陶瓷砖的耐磨性不会起到改善效果，当使用其余三种稀土氧化物组分复配时，制得的陶瓷砖在耐磨性和白度方面并没有得到有效改善。

实施例7

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例的稀土氧化物包括CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃，且CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃的质量比为2：1：5。

实施例8

本实施例中各项条件与实施例7相同，不同之处在于La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为1：3：7。

实施例9

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于本实施例的稀土氧化物为CeO₂、Sm₂O₃和Dy₂O₃，且CeO₂和Gd₂O₃的质量比为2：1：5。

对实施例7-9进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表4

从表4的检测结果可以得出，当CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃组合使用时，对于陶瓷砖的抗热震性有较好的改善作用，同时陶瓷砖的抗折强度也有部分提升效果。根据实施例8的检测结果可知，在CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃的配比调整为1：3：7时对于抗折强度的提升并不明显，且红外辐射效果与实施例4相比也有所降低；而当稀土氧化物组分替换为CeO₂、Sm₂O₃和Dy₂O₃时，陶瓷砖整体的抗折强度和抗热震性均没有得到改善。

实施例10

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例的稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃，且La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃的质量比为4：1：3：7。

实施例11

本实施例中各项条件与实施例10相同，不同之处在于La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃的质量比为2：2：5：4。

实施例12

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于本实施例的稀土氧化物为La₂O₃和CeO₂，且La₂O₃和CeO₂的质量比为2：1。

实施例13

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于本实施例的稀土氧化物为Sm₂O₃和Y₂O₃，且CeO₂和Gd₂O₃的质量比为2：1。

实施例14

本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于本实施例的稀土氧化物为La₂O₃、Pr₈O₁₁、Sm₂O₃和Dy₂O₃，且质量比为4：1：3：7。

对实施例10-14进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表5

将制备得到的陶瓷砖切割成尺寸为400×400mm的样本，置于密闭容器中检测其甲醛降解效果，选取光源进行照射并往容器内注射5ml的甲醛气体，用二氧化碳测试仪检测甲醛的降解产物CO₂，以CO₂的浓度来表征陶瓷砖对于甲醛的降解效果。

由表5可知，当选用La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃作为红外抗菌料的原料时，制备得到的抗菌陶瓷砖具有较好的红外辐射效果和抗菌效果，同时陶瓷砖的釉面质量较佳，还具有降解甲醛的效果；将上述四种组分替换时，陶瓷砖釉面开始出现少部分的“针眼”现象，同时对于陶瓷砖的抗折强度的提升也不太明显。

实施例15

本实施例中各项条件与实施例10相同，不同之处在于：入窑烧成的温度为1185℃。

实施例16

本实施例中各项条件与实施例11相同，不同之处在于：入窑烧成的温度为1185℃。

实施例17

本实施例中各项条件与实施例12相同，不同之处在于：入窑烧成的温度为1185℃。

实施例18

本实施例中各项条件与实施例13相同，不同之处在于：入窑烧成的温度为1185℃。

实施例19

本实施例中各项条件与实施例14相同，不同之处在于：入窑烧成的温度为1185℃。

对实施例15-19进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：

表6

由表6的检测结果可知，在烧成温度调整时(基于实施例3的1213℃烧成温度调整成了1185℃)，采用La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃作为稀土氧化物复配时，具备较好的抗折强度，制备得到的抗菌陶瓷砖的釉面质量较佳，受烧成温度变化的影响较小，同时仍旧具有良好的红外辐射效果和抗菌率；而在烧成温度发生变化时，采用其他组分复配时，其釉面质量将会受到很大的影响，出现了较多的针眼，同时伴随着“起泡”现象，陶瓷砖产品的质量下降。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，从上至下其包括透明保护釉层(1)、花釉色釉层(2)、红外抗菌面釉层(3)和坯体层(4)；

所述红外抗菌面釉层(3)由如下原料制备而成：基础面釉、红外抗菌料、悬浮剂、解胶剂和水；

所述红外抗菌料由如下组分的原料经烧结制得：97-99％的钾钠石粉和1-3％的稀土氧化物；

所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Pr₈O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃和Y₂O₃中的至少两种。

2.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述稀土氧化物包括La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃，La₂O₃、Sm₂O₃和Dy₂O₃的质量比为(3-5)：1.5：(2-3)。

3.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述稀土氧化物包括CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃，CeO₂、Gd₂O₃和Y₂O₃的质量比为(1-2)：1：(4-6)。

4.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述稀土氧化物包括La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃，La₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃和Y₂O₃的质量比为(3-5)：(1-1.5)：(2-3)：(6-8)。

5.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述红外抗菌料的红外法向发射率≥0.83。

6.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述红外抗菌面釉层(3)按重量百分比包括：红外抗菌料1.5-2.0％，悬浮剂0.15-0.45％，解胶剂0.2-0.5％和水45-50％，余量为基础面釉；

所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠，所述解胶剂为三聚磷酸钠或偏硅酸钠。

7.如权利要求1所述的一种抗菌陶瓷砖，其特征在于，所述钾钠石粉的化学组成为：SiO₂68-81％、Al₂O₃10-15％、Fe₂O₃0.03-0.15％、TiO₂0.01-0.02％、CaO 0.05-0.12％、MgO0.03-0.06％、K₂O 4.5-6.8％和Na₂O 2.8-5.5％。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的抗菌陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.制备陶瓷砖坯体，并在陶瓷砖坯体的表面淋一层红外抗菌面釉；

S2.通过喷墨打印加丝网印刷在淋有红外抗菌面釉的砖面上形成花釉色釉层(2)；

S3.在花釉色釉层(2)上印一层透明保护釉；

S4.入窑烧成，得到半成品砖坯；

S5.半成品砖坯经抛光、磨边和超洁亮处理后得到所述抗菌陶瓷砖。

9.如权利要求8所述的一种抗菌陶瓷砖的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，入窑烧成的温度为1200-1220℃，烧成周期为67-90min。

10.如权利要求8所述的一种抗菌陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述红外抗菌面釉的制备方法如下：按重量百分比将红外抗菌料、悬浮剂和解胶剂分别加入基础面釉中混合均匀，加水球磨6-10h，制得所述红外抗菌面釉；

所述红外抗菌料由钾钠石粉和稀土氧化物按比例混合后，在1100-1200℃下烧结60-80min后粉碎而成；

所述红外抗菌面釉过325目筛的筛余量为2.0-2.5％，流速为35-65s，比重为1.85-1.95。

Images