CN113307603A - 一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷模具制作技术领域，公开了一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具及其制作方法，制作方法如下：步骤S1选取原料研磨后加水搅拌，经除杂后形成液体坯料；步骤S2：将步骤S1中的液体坯料注入成型机中干燥，并放入烧结炉内烧结成型，形成陶瓷模具素坯体；步骤S3：选取适当配料研磨成粉后均匀混合制得抗菌物料；步骤S4：选取适当配料研磨并混合搅拌制成浆料，并加入步骤S3中制得的抗菌物料再次混合制成液体釉料；步骤S5：将步骤S4中制得的釉料喷涂至步骤S2中制成的素坯体上；步骤S6：将步骤S5中制得的上釉陶瓷坯烧结制成陶瓷模具制品。本发明制作方法简单，制得的陶瓷模具的抗菌效果好，且更加持久耐用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷模具制作技术领域，具体的说，是一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具及其制作方法，用于生产具有良好抗菌效果的陶瓷模具。
背景技术
陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品，远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。陶与瓷的质地不同，性质各异。陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆。我国传统的陶瓷工艺美术品，质高形美，具有高度的艺术价值，闻名于世界。陶瓷不光有极高的审美和艺术价值，在制作物品上也具有极大的贡献。在制作饮料瓶、食品和酒瓶之类的容器时，大多都需要通过陶瓷模具进行制作，但现有的这种陶瓷模具一般不具备抗菌效果或抗菌效果较差；同时现有的这种陶瓷模具耐用性不足；随着现在人们生活水平和健康需求的提高，要求用于生产食品瓶、酒瓶的此类的陶瓷模具具备更好的抗菌效果。同时现有的这种陶瓷模具也不够耐用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具及其制作方法，实现的生产抗菌陶瓷模具功能，具有生产出的抗菌陶瓷模具的抗菌效果突出、陶瓷经久耐用的有益效果。
本发明通过下述技术方案实现：
一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，包括坯体和釉料，所述坯体包括以下重量份的原材料：高岭土30-40份、石英20-30份、氧化铝10-15份、纳米二氧化钛5-10份、混合物料5-10份；所述釉料包括以下重量份的原材料：抗菌物料3-5份、石灰石20-30份、长石20-30份、白云石10-15份、纳米二氧化钛5-10份、碳酸钡1-3份、氧化铝10-15份。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述混合物料包括以下重量份的原材料：石墨烯2-5份、纳米碳化硅5-6份、陶瓷纤维3-5份。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述抗菌物料包括以下重量份的原材料：石墨烯1-3份、老蜜蜡10-15份、大理石10-20份、银矿尾沙8-10份、竹炭颗粒2-5份；石墨烯具有较强的抑菌性，不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割，还可以通过将细胞膜上的磷脂分子大规模直接抽取来破坏细胞膜从而杀死细菌；老蜜蜡又称琥珀，在琥珀药物里，从对树脂化石或半化石里提取物和1,4丁二酸的效果研究表明，波罗的海琥珀里提取的活性物质能够与病原菌做抗争，比如金黄色酿脓葡萄球菌，而不伤害有用的肠道菌群；同时大理石、银矿尾沙、竹炭颗粒都具有良好的抗菌性，且竹炭颗粒能够对异味起到吸附作用，进一步提高了抗菌性。
一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将高岭土、石英石筛去大颗粒杂石及杂质，然后按重量份取高岭土30-40份、石英20-30份、氧化铝10-15份、纳米二氧化钛5-10份、混合物料5-10份，混合置入球磨机中一起研磨，加水搅拌并通过磁棒进行除铁，形成液体坯料；其中球磨机的研磨时间为5-8个小时，以便使得被研磨的原料更加细腻均匀。
步骤S2：将步骤S1中获得的液体坯料加到成型机中干燥并放入烧结炉内烧结成型，形成陶瓷模具素坯体；其中烧结炉中的烧制温度控制在980℃-1020℃，烧制时间为2-3小时，以使得烧制形成的陶瓷模具素坯体质地坚固。
步骤S3：按重量份取石墨烯1-3份、老蜜蜡10-15份、大理石10-20份、银矿尾沙8-10份、竹炭颗粒2-5份，分别研磨成粉后，再混合均匀制得抗菌物料；
步骤S4：按重量份取石灰石20-30份、长石20-30份、白云石10-15份、纳米二氧化钛5-10份、碳酸钡1-3份、氧化铝10-15份混合搅拌研磨成浆料，并按重量份加入步骤S3制得的抗菌物料3-5份再次混合制成液体釉料；
步骤S5：将步骤S4中制成的液体釉料采用喷涂的方式施釉在步骤S2中形成的素坯体上，制得上釉的陶瓷坯；
步骤S6：对步骤S5中经过上釉的陶瓷坯进行利坯，以去除其表面多余的釉，并将经过利坯后的陶瓷坯进行装窑，并再次烧结，形成陶瓷模具制品。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述混合物料是将石墨烯、纳米碳化硅、陶瓷纤维混合并研磨成粉制得。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明的通过在主原料中添加了纳米二氧化钛使得陶瓷制品的能够具有抗菌防紫外线的作用，增加了陶瓷制品的耐候性，并通过添加的混合物料使得陶瓷模具制品更为的坚固耐用，石墨烯是人类已知强度最高的晶体，同时配合高强度的纳米碳化硅并添加了陶瓷纤维，使其坚固且不易断裂；
（2）本发明通过在釉料中添加了抗菌物料，提高了陶瓷模具制品的抗菌效果，石墨烯、银矿尾沙、竹炭颗粒等材料都具有杀菌消毒的效果，同时据研究表明老蜜蜡还具有杀死致病细菌的功效，避免陶瓷模具因长期使用滋生细菌；
（3）本发明制作方法简单，通过添加了纳米二氧化钛、混合物料、抗菌物料，使得陶瓷模具的抗菌效果好，同时更为的坚固持久耐用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、工艺条件和优点更加清楚，结合以下实施例，对本发明做进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
因此，提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；
实施例1：
本实施例的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，包括坯体和釉料。
所述坯体包括以下重量份的原材料：高岭土30份、石英25份、氧化铝13份、纳米二氧化钛6份、混合物料8份。其中，每份所述混合物料包括以下重量份的原材料：石墨烯2份、纳米碳化硅5份、陶瓷纤维3份。
所述釉料包括以下重量份的原材料：抗菌物料3份、石灰石20份、长石20份、白云石10份、纳米二氧化钛8份、碳酸钡2份、氧化铝15份。其中，每份所述抗菌物料包括以下重量份的原材料：石墨烯1份、老蜜蜡10份、大理石10份、银矿尾沙8份、竹炭颗粒2份。
本实施例的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具制作方法，所述纳米二氧化钛抗菌陶瓷制作方法步骤如下：
步骤S1：先将取高岭土、石英石筛去大颗粒杂石及杂质，再将其与氧化铝、混合物料、纳米氧化钛按比例混合置入球磨机中，研磨并加水搅拌，并通过磁棒进行除铁，形成液体坯料，其中球磨机的球磨时间为8小时，以便使得球磨出的原料更为细腻均匀；
步骤S2：将步骤S1中的液体坯料加到成型机中干燥成型并放入烧结炉内烧结成型，形成陶瓷模具素坯体，烧制温度为1000℃，使质地更为坚固；
步骤S3：按重量份取用石墨烯1份、老蜜蜡10份、大理石10份、银矿尾沙8份、竹炭颗粒2份，分别研磨成粉后，再混合均匀制得抗菌物料；
步骤S4：按重量份取石灰石20份、长石20份、白云石10份、纳米二氧化钛8份、碳酸钡2份、氧化铝15份混合搅拌研磨成浆料，并按重量份加入步骤S3制得的抗菌物料3份再次混合制成液体釉料；
步骤S5：将步骤S4中制成的液体釉料采用喷涂的方式施釉在步骤S2中形成的素坯体上，制得上釉的陶瓷坯；
步骤S6：对步骤S5中经过上釉陶瓷坯进行利坯，去除其表面多余的釉，并将经过利坯后的陶瓷坯进行装窑，并再次烧结，形成陶瓷模具制品。
实施例2：
本实施例的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，包括坯体和釉料。
所述坯体包括以下重量份的原材料：高岭土高岭土35份、石英30份、氧化铝10份、纳米二氧化钛5份、混合物料10份。其中，每份所述混合物料包括以下重量份的原材料：石墨烯4份、纳米碳化硅6份、陶瓷纤维3.5份。
所述釉料包括以下重量份的原材料：抗菌物料5份、石灰石25份、长石20份、白云石12份、纳米二氧化钛5份、碳酸钡1份、氧化铝10份。其中，每份所述抗菌物料包括以下重量份的原材料：石墨烯3份、老蜜蜡14份、大理石11份、银矿尾沙10份、竹炭颗粒2.5份。
本实施例的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具制作方法，所述纳米二氧化钛抗菌陶瓷制作方法步骤如下：
步骤S1：先将取高岭土、石英石筛去大颗粒杂石及杂质，再将其与氧化铝、混合物料、纳米氧化钛按比例混合置入球磨机中，研磨并加水搅拌，并通过磁棒进行除铁，形成液体坯料，其中球磨机的球磨时间为7小时，以便使得球磨出的原料更为细腻均匀；
步骤S2：将步骤S1中的液体坯料加到成型机中干燥成型并放入烧结炉内烧结成型，形成陶瓷模具素坯体，烧制温度为1000℃，使质地更为坚固；
步骤S3：按重量份取用石墨烯3份、老蜜蜡14份、大理石11份、银矿尾沙10份、竹炭颗粒2.5份，分别研磨成粉后，再混合均匀制得抗菌物料；
步骤S4：将按重量份取石灰石25份、长石20份、白云石12份、纳米二氧化钛5份、碳酸钡1份、氧化铝10份混合搅拌研磨成浆料，并按重量份加入步骤S3制得的抗菌物料5份再次混合制成液体釉料；
步骤S5：将步骤S4中制成的液体釉料采用喷涂的方式施釉在步骤S2中形成的素坯体上，制得上釉的陶瓷坯；
步骤S6：对步骤S5中经过上釉陶瓷坯进行利坯，去除其表面多余的釉，并将经过利坯后的陶瓷坯进行装窑，并再次烧结，形成陶瓷模具制品
测试例：
将实施例1和实施2制得的纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具分别进行抗菌性能检测：经中科院旗下第三方检测机构对纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具抗菌性能进行检测，检测结果如表1：
表1
抗菌性检测结果：
经检测，实施例1和实施例2制得的纳米二氧化钛抗菌陶瓷样品对大肠杆菌抗菌率约为99.98%，金黄色葡萄球菌抗菌率约为99.98%，因此可以得出实施例1和实施例2制得的二氧化钛抗菌陶瓷样品的抗菌性能极为优异。
对比例：取实施例1和实施例2制得的纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具与作对比例的市面上常用的陶瓷模具在耐用度上进行对比，其结果如表2：
表2
耐用度对比检测结果：实施例1和实施例2制得的纳米二氧化钛抗菌陶瓷样品的可用注塑次数远高于作为对比例的市面现有产产品，因此可以得出实施例1和实施例2制得的二氧化钛抗菌陶瓷样品耐用度大大优于市面现有产品。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，包括坯体和釉料，其特征在于：所述坯体包括以下重量份的原材料：高岭土30-40份、石英20-30份、氧化铝10-15份、纳米二氧化钛5-10份、混合物料5-10份；所述釉料包括以下重量份的原材料：抗菌物料3-5份、石灰石20-30份、长石20-30份、白云石10-15份、纳米二氧化钛5-10份、碳酸钡1-3份、氧化铝10-15份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，其特征在于：所述混合物料包括以下重量份的原材料：石墨烯2-5份、纳米碳化硅5-6份、陶瓷纤维3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，其特征在于：所述抗菌物料包括以下重量份的原材料：石墨烯1-3份、老蜜蜡10-15份、大理石10-20份、银矿尾沙8-10份、竹炭颗粒2-5份。
4.一种如权利要求1所述的纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：先将高岭土、石英石筛去大颗粒杂石及杂质，然后按重量份取高岭土30-40份、石英20-30份、氧化铝10-15份、纳米二氧化钛5-10份、混合物料5-10份，混合置入球磨机中一起研磨，加水搅拌并通过磁棒进行除铁，形成液体坯料；
步骤S2：将步骤S1中获得的液体坯料加到成型机中干燥并放入烧结炉内烧结成型，形成陶瓷模具素坯体；
步骤S3：按重量份取石墨烯1-3份、老蜜蜡10-15份、大理石10-20份、银矿尾沙8-10份、竹炭颗粒2-5份，分别研磨成粉后，再混合均匀制得抗菌物料；
步骤S4：按重量份取石灰石20-30份、长石20-30份、白云石10-15份、纳米二氧化钛5-10份、碳酸钡1-3份、氧化铝10-15份混合搅拌研磨成浆料，并按重量份加入步骤S3制得的抗菌物料3-5份再次混合制成液体釉料；
步骤S5：将步骤S4中制成的液体釉料采用喷涂的方式施釉在步骤S2中形成的素坯体上，制得上釉的陶瓷坯；
步骤S6：对步骤S5中经过上釉的陶瓷坯进行利坯，以去除其表面多余的釉，并将经过利坯后的陶瓷坯进行装窑，并再次烧结，形成陶瓷模具制品。
5.根据权利要求4所述的一种纳米二氧化钛抗菌陶瓷模具，其特征在于：所述混合物料是将石墨烯、纳米碳化硅、陶瓷纤维混合并研磨成粉制得。
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