CN113372092B

CN113372092B - 一种抗菌生态石及其应用

Info

Publication number: CN113372092B
Application number: CN202110688551.1A
Authority: CN
Inventors: 霍炳祥; 莫爱枝; 苏春和; 刘振浩; 钟卫升
Original assignee: Zhaoqing Jin O Ya Ceramics Co ltd
Current assignee: Zhaoqing Jin O Ya Ceramics Co ltd
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2041-06-21
Also published as: CN113372092A

Abstract

本发明提供一种抗菌生态石及其应用，所述抗菌生态石包括坯用原料和釉用原料，其中坯用原料包括钾钠石粉15～30％、水洗红砂1.5～4.5％、混合泥20～30％、漂流砂6～12％、中低温砂8～14％、水洗钾砂20～30％、A号石粉4～8％和黑滑石0.5～3.5％；钾长石18～32％、钠长石20～30％、硅酸锆6～9％、高岭土5～10％、石英4～8％、氧化铝8～14％和熔块12～18％；制造工艺包括原料选取和预处理、坯料配料、坯料球磨、釉料配料、釉料球磨、浆料均化、压制成型、干燥、施釉、渗花、烧成、磨边、检选，即得。本发明的制备方法能够解决釉液间的相容性问题，在保证对原釉面不影响的情况下，同时大大提高了釉面的质量，制得的抗菌生态石具有长期的抗菌有效性，还具有清晰逼真的图案，立体感超强。

Description

一种抗菌生态石及其应用

技术领域

本发明属于建筑装饰材料领域，具体涉及一种抗菌生态石及其应用。

背景技术

随着社会的不断发展，人们精神文化需求的不断增长，人们对于那些自然而不加以刻意修饰的物质的追求越来越执着。在建筑装饰领域，设计师在选择装饰材料的时候，更加注重于满足人们渴望回归自然生活方式及瓷砖功能性的愿望。

抗菌生态石(以下简称抗菌砖)具有独特的表面提供了丰富多样的设计和色彩，而所有这些或是自然天成的，或是灵感设计来源。砖与砖之间的色彩各不相同，然而不同的色彩与设计却不会导致不协调的图案，只会增加砖的美感，因为它们带给人们的是一种不一样的感觉，这是其他地板砖所达不到的，即使同样为天然石材砖。抗菌生态石纳米技术处理的表面使其保持了独有的防滑和防污性能，可广泛应用于浴室、厨房等需防滑防污场所的铺贴。

抗菌砖这种独具魅力的新型材料在建筑物的内外装饰中占据着重要一席。在更多的人们追求时尚个性装饰的今天，抗菌砖定会成为建筑装饰材料的新宠。

然而天然抗菌砖也并非完美无瑕。如果使用中养护不充分，抗菌砖图案很容易褪色，大量水分的渗透会导致抗菌砖砖的外观古旧，限制了其在长期潮湿环境中的使用。另外，因其特有的地质形成过程，时间的流失，天然抗菌砖会出现裂缝。

随着世界各地天然抗菌砖使用量的不断增加及开采天然抗菌砖矿的代价日渐提高，研究一种不失天然抗菌砖装饰效果而又性能优越、价格合理的天然抗菌砖替代品显得尤为重要。

目前，市场上各类仿天然抗菌砖陶瓷砖较少，且都存在产品图案不够清晰、立体感差，凹凸表面细节处理不够等缺陷，仿真度还有待于进一步提升。

发明内容

本发明旨在提供本发明提供一种抗菌生态石及其应用，本发明的制备方法能够解决釉液间的相容性问题，在保证对原釉面不影响的情况下，同时大大提高了釉面的质量，制得的抗菌生态石具有长期的抗菌有效性，还具有清晰逼真的图案，立体感超强。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一目的是提供一种抗菌生态石，包括坯用原料和釉用原料；

优选的，所述坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉15～30％、水洗红砂1.5～4.5％、混合泥20～30％、漂流砂6～12％、中低温砂8～14％、水洗钾砂20～30％、A号石粉4～8％和黑滑石0.5～3.5％；

优选的，所述釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石18～32％、钠长石20～30％、硅酸锆6～9％、高岭土5～10％、石英4～8％、氧化铝8～14％和熔块12～18％。

优选的，所述坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉20％、水洗红砂3％、混合泥25％、漂流砂8％、中低温砂11％、水洗钾砂25％、A号石粉6％和黑滑石2％；

优选的，所述釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石26％、钠长石27％、硅酸锆8％、高岭土8％、石英6％、氧化铝10％和熔块15％。

本发明的另一目的是提供一种根据上述方案所述抗菌生态石的制备方法，包括以下步骤：

1)原料的选取和预处理：分别取配方量的坯用原料和釉用原料进行制备，混合，得到粉料；

坯用原料的制备步骤为：先对原料进行均化，将均化后的原料进行球磨，球磨时间为9～12小时，得到浆料，对浆料进行喷雾干燥后进行粉料检测，检测合格后过筛入库陈腐23～25小时；

釉用原料的制备步骤为：将配方量的釉料加水后进行球磨，对釉浆测试合格后，进行过筛除铁，试烧合格后入库陈腐23～25小时；

2)压制：将步骤1)中的粉料由输送带进入压机料斗，然后由压砖机压制成型，压砖机吨位为4200t，成形压力为220bar；

3)干燥：将步骤2)中压制成型后的生坯放进干燥窑中进行干燥，干燥温度为170～190℃，干燥周期为34～40min；

4)施釉：喷施加入了复合型抗菌剂的面釉；

5)渗花：采用喷墨打印的方法将印花釉印到釉坯上后，再喷施一层加入氧化钛墨水，然后再施一层微量扩散剂及保护釉；

6)烧成：砖坯依次通过预热带、烧成带、冷却带，完成烧成；

7)检选：性能检测合格后，磨边即得。

优选的，所述步骤1)中浆料的水分为28～37％、浆料细度为过250目筛筛余量为0.5～1.5％、浆料密度为1.4～1.68g/cm³、浆料流动性为35～45s/量杯100ml。

优选的，所述步骤1)中釉浆的水分为32～36％、釉浆细度为过325目筛筛余量为0.5～0.9％、釉浆密度为1.4～1.8g/cm³、釉浆流动性为16～20s/量杯100ml。

优选的，所述步骤4)中复合型抗菌剂为硅磷酸盐、络合银离子中至少一种或两种。

优选的，所述步骤4)中抗菌剂占釉料的质量比例为4～8％，抗菌剂浓度为浓度为15～23％，银离子氨水溶液的银含量是1000±50ppm。

优选的，所述步骤5)微量扩散剂为氧化钛、熔块中的一种或几种。

优选的，所述步骤5)微量扩散剂浓度为3.5-8.5％，喷施流速为13～25s/量杯100ml。

优选的，所述步骤6)烧成步骤中，辊道窑规格为280m×3.4m，烧成温度为1150～1280℃，烧成周期为55min。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

采用本发明的制备方法能够解决釉液间的相容性问题，在保证对原釉面不影响的情况下，同时大大提高了釉面的质量；采用本发明的制备方法获得的抗菌生态石具有长期的抗菌有效性，还具有清晰逼真的图案，立体感超强，适合于家居及所有建筑内外墙装饰场合的使用。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。

所述复合型抗菌剂购自佛山市三水大鸿制釉公司；所述印花釉购自三水区大唐制釉公司；所述硅磷酸盐购自斯基特公司；所述银离子氨水溶液广州博峰化工科技有限公司；所述氧化钛购自佛山市嘉业化工公司；所述微量扩散剂购自佛山嘉业化工公司；所述保护釉购自佛山市嘉业化工公司；所述试剂或材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

所述熔块干粒的成分分析表如下表1所示。

表1熔块干粒的成分分析表

实施例1一种抗菌生态石

一种抗菌生态石，包括坯用原料和釉用原料；坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉20％、水洗红砂3％、混合泥25％、漂流砂8％、中低温砂11％、水洗钾砂25％、A号石粉6％和黑滑石2％；

釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石26％、钠长石27％、硅酸锆8％、高岭土8％、石英6％、氧化铝10％和熔块15％。

根据上述方案所述抗菌生态石的制备方法，包括以下步骤：

坯用原料的制备步骤为：先对原料进行均化，将均化后的原料进行球磨，球磨时间为10小时，得到浆料，对浆料进行喷雾干燥后进行粉料检测，检测合格后过筛入库陈腐24小时；

釉用原料的制备步骤为：将配方量的釉料加水后进行球磨，对釉浆测试合格后，进行过筛除铁，试烧合格后入库陈腐24小时；

3)干燥：将步骤2)中压制成型后的生坯放进干燥窑中进行干燥，干燥温度为180℃，干燥周期为36min；

4)施釉：喷施加入了复合型抗菌剂的面釉；

6)烧成：砖坯依次通过预热带、烧成带、冷却带，完成烧成；辊道窑规格为280m×3.4m，烧成温度为1160℃，烧成周期为55min，具体的烧成温度变化表如下表2：

表2烧成温度变化表

7)检选：性能检测合格后，磨边即得。

其中，

步骤1)中浆料的水分为32％、浆料细度为过250目筛筛余量为1％、浆料密度为1.5g/cm³、浆料流动性为40s/量杯100ml；

步骤1)中釉浆的水分为34％、釉浆细度为过325目筛筛余量为0.7％、釉浆密度为1.6g/cm³、釉浆流动性为18s/量杯100ml；

表3坯用原料化学组成表

原料	<![CDATA[SiO<sub>2</sub>]]>	<![CDATA[Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]>	CaO	MgO	<![CDATA[Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]>	<![CDATA[TiO<sub>2</sub>]]>	<![CDATA[K<sub>2</sub>O]]>	<![CDATA[Na<sub>2</sub>O]]>	烧成
										钾钠石粉	78.82	12.83	0.45	0.08	0.25	0.04	2.88	3.70	1.58
水洗红砂	51.50	32.35	0.02	0.2	0.61	0.44	1.23	0.3	11.8
										混合泥	67.31	21.12	0.02	0.22	1.21	0.75	1.45	0.49	8.9
漂流砂	69.74	19.81	0.02	0.15	0.71	0.20	3.90	0.51	5.30
										中低温砂	73.95	15.51	1.12	0.19	0.44	0.15	3.25	4.71	1.29
水洗钾砂	76.11	13.80	0.02	0.15	0.37	0.18	6.35	0.55	2.30
										A号石粉	74.89	16.21	0.02	0.11	0.22	0.02	2.05	4.52	1.82
黑滑石	50.15	1.51	3.91	26.40	0.33	0.04	0.25	0.29	18.02

表4釉料原料化学组成表

步骤4)中复合型抗菌剂为硅磷酸盐和银离子氨水溶液，抗菌剂占釉料的质量比例为6％，抗菌剂浓度为浓度为15％，银离子氨水溶液的银含量是1000ppm，施釉工艺参数如下表：

表5施釉控制参数表

原料名称	比重(g/ml)	流速(s)	施釉量(g/片)
				面釉	1.53	13	290
透明釉	1.3	13	45

步骤5)中微量扩散剂为氧化钛和熔块，微量扩散剂浓度为3.5％，喷施流速为15s/量杯100ml，喷墨参数如下表：

表6喷墨工艺参数表

实施例2一种抗菌生态石

一种抗菌生态石，包括坯用原料和釉用原料；坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉25％、水洗红砂3％、混合泥23％、漂流砂6％、中低温砂7％、水洗钾砂27％、A号石粉5％和黑滑石3％；

釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石20％、钠长石25％、硅酸锆9％、高岭土6％、石英5％、氧化铝8％和熔块16％。

根据上述方案所述抗菌生态石的制备方法，包括以下步骤：

坯用原料的制备步骤为：先对原料进行均化，将均化后的原料进行球磨，球磨时间为11小时，得到浆料，对浆料进行喷雾干燥后进行粉料检测，检测合格后过筛入库陈腐25小时；

3)干燥：将步骤2)中压制成型后的生坯放进干燥窑中进行干燥，干燥温度为185℃，干燥周期为38min；

4)施釉：喷施加入了复合型抗菌剂的面釉；

6)烧成：砖坯依次通过预热带、烧成带、冷却带，完成烧成；辊道窑规格为280m×3.4m，烧成温度为1160℃，烧成周期为55min；

7)检选：性能检测合格后，磨边即得。

其中，

步骤4)中复合型抗菌剂为硅磷酸盐，抗菌剂占釉料的质量比例为6％，抗菌剂浓度为浓度为18％。

实施例3一种抗菌生态石

一种抗菌生态石，包括坯用原料和釉用原料；坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉28％、水洗红砂1.5％、混合泥22％、漂流砂6％、中低温砂12％、水洗钾砂22％、A号石粉4％和黑滑石3.5％；

釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石18％、钠长石26％、硅酸锆6％、高岭土8％、石英8％、氧化铝13％和熔块17％。

根据上述方案所述抗菌生态石的制备方法，包括以下步骤：

坯用原料的制备步骤为：先对原料进行均化，将均化后的原料进行球磨，球磨时间为12小时，得到浆料，对浆料进行喷雾干燥后进行粉料检测，检测合格后过筛入库陈腐24小时；

釉用原料的制备步骤为：将配方量的釉料加水后进行球磨，对釉浆测试合格后，进行过筛除铁，试烧合格后入库陈腐25小时；

3)干燥：将步骤2)中压制成型后的生坯放进干燥窑中进行干燥，干燥温度为170℃，干燥周期为34min；

4)施釉：喷施加入了复合型抗菌剂的面釉；

6)烧成：砖坯依次通过预热带、烧成带、冷却带，完成烧成；辊道窑规格为280m×3.4m，烧成温度为1155℃，烧成周期为55min；

7)检选：性能检测合格后，磨边即得。

其中，

步骤4)中复合型抗菌剂为络合银离子，抗菌剂占釉料的质量比例为6％，抗菌剂浓度为浓度为18％，银离子氨水溶液的银含量是1010ppm。

对比例1、一种抗菌生态石

与实施例1相比，不加入微量扩散剂氧化钛和熔块，其他同实施例1。

对比例2、一种抗菌生态石

与实施例1相比，微量扩散剂为市售扩散剂2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐(NNO)，其他同实施例1。

对比例3、一种抗菌生态石

与实施例1相比，改变烧成温度，其他同实施例1，烧成温度变化为：

表7烧成温度变化表

实验一、性能测试

根据GB/T4100—2006《陶瓷砖最新国家标准》附录H标准要求的检测方法和，对采用实施例2制备方法获得的抗菌生态石进行性能测试。

表8抗菌生态石性能测试表

从表8可以看出，实施例1～3的耐磨性达到1458～1489转，吸水率均在0.30之下，耐污染性均在5级，抗菌石经过抗釉裂实验均无开裂。

与实施例1相比，对比例1少了微量扩散剂氧化钛和熔块，抗菌石的吸水率明显提高了，耐污染性与抗釉裂性性能均下降了，说明微量扩散剂氧化钛和熔块起着降低吸水率和提高耐污染性和抗釉裂性的作用；

对比例2将微量扩散剂氧化钛和熔块替换成扩散剂NNO后，吸水率、耐污染性和抗釉裂性能均降低了，说明微量扩散剂扩散剂NNO的效果没有微量扩散剂氧化钛和熔块的效果好；

对比例3改变了烧成温度，耐磨性、模式硬度、耐污染性、吸水率和抗釉裂性能均也降低了，说明烧成温度在制备过程中对抗菌石的质量有影响。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述抗菌生态石的制备方法，包括以下步骤：

1）原料的选取和预处理：分别取配方量的坯用原料和釉用原料进行制备，混合，得到粉料；

坯用原料的制备步骤为：先对原料进行均化，将均化后的原料进行球磨，球磨时间为9~12小时，得到浆料，对浆料进行喷雾干燥后进行粉料检测，检测合格后过筛入库陈腐23~25小时；

釉用原料的制备步骤为：将配方量的釉料加水后进行球磨，对釉浆测试合格后，进行过筛除铁，试烧合格后入库陈腐23~25小时；

2）压制：将步骤1）中的粉料由输送带进入压机料斗，然后由压砖机压制成型，压砖机吨位为4200t，成形压力为220bar；

3）干燥：将步骤2）中压制成型后的生坯放进干燥窑中进行干燥，干燥温度为170~190℃，干燥周期为34~40min；

4）施釉：喷施加入了复合型抗菌剂的面釉；

5）渗花：采用喷墨打印的方法将印花釉印到釉坯上后，再喷施一层加入氧化钛墨水，然后再施一层微量扩散剂及保护釉；

6）烧成：砖坯依次通过预热带、烧成带、冷却带，完成烧成；

7）检选：性能检测合格后，磨边即得；

所述抗菌生态石包括坯用原料和釉用原料；

所述坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉15~30%、水洗红砂1.5~4.5%、混合泥20~30%、漂流砂6~12%、中低温砂8~14%、水洗钾砂20~30%、A号石粉4~8%和黑滑石0.5~3.5%；

所述釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石18~32%、钠长石20~30%、硅酸锆6~9%、高岭土5~10%、石英4~8%、氧化铝8~14%和熔块12~18%；

所述步骤5）微量扩散剂为氧化钛、熔块中的一种或几种；

所述步骤6）烧成步骤中，辊道窑规格为280m×3.4m，烧成温度为1150~1280℃，烧成周期为55min。

2.根据权利要求1所述的抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述坯用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾钠石粉20%、水洗红砂3%、混合泥25%、漂流砂8%、中低温砂11%、水洗钾砂25%、A号石粉6%和黑滑石2%；

所述釉用原料包括下述质量分数的原料制备而成：钾长石26%、钠长石27%、硅酸锆8%、高岭土8%、石英6%、氧化铝10%和熔块15%。

3.根据权利要求1所述抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中浆料的水分为28～37%、浆料细度为过250目筛筛余量为0.5~1.5%、浆料密度为1.4~1.68g/cm3、浆料流动性为35~45s/量杯100mL。

4.根据权利要求1所述抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中釉浆的水分为32~36%、釉浆细度为过325目筛筛余量为0.5~0.9%、釉浆密度为1.4~1.8g/cm³、釉浆流动性为16~20s/量杯100mL。

5.根据权利要求1所述抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中复合型抗菌剂为硅磷酸盐或银离子氨水溶液中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中抗菌剂占釉料的质量比例为4~8%，抗菌剂浓度为15~23%，银离子氨水溶液的银含量是1000±50ppm。

7.根据权利要求1所述抗菌生态石的制备方法，其特征在于，所述步骤5）微量扩散剂浓度为3.5-8.5%，喷施流速为13~25s/量杯100mL。