CN113603363B - 一种自清洁分相乳白釉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清洁分相乳白釉，包括分相熔块、活性剂和添加剂；所述分相熔块的原料组成为钠长石40～50wt％、纯碱3～6wt％、方解石5～10wt％、硼酸15～25wt％、钛白粉3～6wt％、骨灰1～4wt％、石英11～26wt％；所述的活性剂为CaTi₂O₅，其用量为分相熔块的3～6wt％；所述添加剂为苏州土和三聚磷酸钠，其用量分别为分相熔块的3～6wt％、0.1～0.3wt％。此外，还公开了上述自清洁分相乳白釉的制备方法。本发明通过配方设计使釉层中形成不混溶分相液滴，从而实现增白效果；同时，通过添加CaTi₂O₅以活化硼钙硅分相釉的亲水特性，使之具有良好的易清洁效果。本发明制备方法工艺简单、生产成本低，有利于工业化生产，广泛适用于现有的日用、建筑和卫生陶瓷坯体表面。

Description

一种自清洁分相乳白釉及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷釉料技术领域，尤其涉及了一种自清洁分相乳白釉及其制备方法。

背景技术

陶瓷制品与人们生活息息相关，随着人们生活水平的提升，人们对陶瓷制品的清洗问题日益关注，洗涤剂的大量使用对人体和自然环境造成影响，因此开发具有自清洁功能的陶瓷釉具有重要的意义。亲水现象是表面润湿中重要的润湿行为，具有亲水性的材料表面与水有强的亲和力，当水铺展于表面时容易渗透于脏物之下，可使脏物与材料表面易于分离而实现自清洁功能。

在一般情况下，材料表面对水都有不同程度排斥。根据其润湿性可将其分为亲水性(接触润湿角θ＜90°)和疏水性(接触润湿角θ＞90°)两类。目前已有技术在亲水材料的制备中，对设备要求高、成本高，不利于工业化生产，且制备出的亲水材料易受外界因素如力、光、温度等的破坏，不能满足长期使用的要求。因此，寻求新型高效、制备工艺简单的超亲水材料对于节约水资源和环境保护均具有重要的实际价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自清洁分相乳白釉，通过配方设计使釉层中形成不混溶分相液滴，从而实现增白效果；同时，通过添加CaTi₂O₅以活化硼钙硅分相釉的亲水特性，使之具有良好的易清洁效果。本发明的另一目的在于提供上述自清洁分相乳白釉的制备方法，基于较低的设备要求和生产成本，从而有利于工业化生产。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种自清洁分相乳白釉，包括分相熔块、活性剂和添加剂；所述分相熔块的原料组成为钠长石40～50wt％、纯碱3～6wt％、方解石5～10wt％、硼酸15～25wt％、钛白粉3～6wt％、骨灰1～4wt％、石英11～26wt％；所述的活性剂为CaTi₂O₅，其用量为分相熔块的3～6wt％；所述添加剂为苏州土和三聚磷酸钠，其用量分别为分相熔块的3～6wt％、0.1～0.3wt％。

上述方案中，本发明所述CaTi₂O₅的细度为0.5～1μm。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述自清洁分相乳白釉的制备方法，包括以下步骤：

(1)分相熔块的制备

所述分相熔块的原料各组成称量混合后，熔制形成熔融液体，经淬冷处理、烘干、球磨，得到分相熔块粉料；

(2)釉浆的制备

将所述分相熔块粉料与活性剂、添加剂混合后进行湿法球磨，过筛后，即得到自清洁分相乳白釉浆；

(3)釉面的制备

将所述釉浆在陶瓷坯体表面施釉后，在氧化气氛条件下以釉烧温度1150～1200℃进行烧制，即得到白度≥80、润湿角≤6°的自清洁分相乳白陶瓷釉面。

进一步地，本发明制备方法所述步骤(1)熔制温度为1500～1550℃。所述步骤(2)球磨时间为10～15min；釉浆的比重为1.55～1.58g/cm³。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过配方设计使釉层中形成不混溶分相液滴，该液滴具有可见光波长的尺寸、较大的体积分数和两相折射率差值，从而有效实现了增白效果，釉面白度≥80。

(2)本发明通过添加CaTi₂O₅纳米颗粒调控纳米结构分相液滴，通过析出的纳米晶体颗粒及分布与静摩擦力来改变表面润湿性和表面能的大小，使之形成更低的表面粗糙度和大的比表面积，具有超亲水特性，釉面润湿角≤6°，可使脏物与陶瓷制品表面容易分离而实现自清洁功能。

(3)本发明只需加入少量CaTi₂O₅就可活化硼钙硅分相釉的亲水特性而具有良好的易清洁效果，同时也不会对工艺条件和陶瓷釉其他性能带来影响。本发明的自清洁分相乳白釉未添加含锆增白剂，无放射性元素，由于在高温下形成，因而具有耐紫外线照射、耐高温、耐候性好等特点；并且生产成本低，有利于工业化生产，广泛适用于现有的日用、建筑和卫生陶瓷坯体表面。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是本发明实施例一制备的自清洁分相乳白釉的釉面效果；

图2是本发明实施例一制备的自清洁分相乳白釉的SEM显微结构图；

图3是本发明实施例一制备的自清洁分相乳白釉进行润湿角的测量图。

具体实施方式

本发明实施例一种自清洁分相乳白釉，包括分相熔块、活性剂和添加剂；其中，分相熔块的原料组成为钠长石40～50wt％、纯碱3～6wt％、方解石5～10wt％、硼酸15～25wt％、钛白粉3～6wt％、骨灰1～4wt％、石英11～26wt％；活性剂为细度为0.5～1μm的CaTi₂O₅，其用量为分相熔块的3～6wt％；添加剂为苏州土和三聚磷酸钠，其用量分别为分相熔块的3～6wt％、0.1～0.3wt％。

各实施例分相熔块的原料组成如表1所示；使用的活性剂和添加剂如表2所示。

表1本发明各实施例自清洁分相乳白釉中分相熔块的配方组成(wt％)

表2本发明各实施例中加入的活性剂和添加剂

注：用量wt％，相对于分相熔块

本发明各实施例自清洁分相乳白釉的制备方法，其步骤如下：

(1)分相熔块的制备

按照表1所示分相熔块的原料各组成称量混合后，1500～1550℃温度下熔制2h形成熔融液体，在水中淬冷后，经烘干、球磨干法磨细至80目筛网全通过，得到分相熔块粉料；

(2)釉浆的制备

按照表2所示将上述分相熔块粉料与活性剂、添加剂混合后进行湿法球磨10min，过250目筛至筛余0.02～0.05％，即得到比重为1.55～1.58g/cm³的自清洁分相乳白釉浆；

(3)釉面的制备

将上述釉浆在日用、建筑或卫生陶瓷坯体表面施釉后，在氧化气氛条件下以釉烧温度1150～1200℃进行烧成，即得到白度≥80、润湿角≤6°的自清洁分相乳白陶瓷釉面。

各实施例制备方法工艺参数以及釉面的性能指标如表3所示。

表3本发明各实施例制备方法工艺参数以及釉面的性能指标

表3中，采用杭州研特科技有限公司生产的YT-ACM402型全自动色度仪对釉层进行色度及白度表征，如图1所示，实施例一的釉面白度为81.3。采用日本JEOL生产的JSM-6700F型场发射扫描电镜测得实施例一的釉面显微结构，如图2所示，釉产生分相，形成了不混溶的分相液滴。釉面润湿角的测试则采用厦门JGW-360D的接触角测定仪对釉面进行润湿角测试)，如图3所示，实施例一的润湿角为5.943°，具有良好的亲水性。

Claims (1)

1.一种自清洁分相乳白釉的制备方法，其特征在于：分相乳白釉的原料组成包括分相熔块、活性剂和添加剂；所述分相熔块的原料组成为钠长石40～50wt%、纯碱3～6wt%、方解石5～10wt%、硼酸15～25wt%、钛白粉3～6wt%、骨灰1～4wt%、石英11～26wt%；所述的活性剂为细度0.5～1μm的CaTi₂O₅，其用量为分相熔块的3～6wt%；所述添加剂为苏州土和三聚磷酸钠，其用量分别为分相熔块的3～6wt%、0.1～0.3wt%；制备方法包括以下步骤：

(1) 分相熔块的制备

所述分相熔块的原料各组成称量混合后，经1500～1550℃温度熔制形成熔融液体，经淬冷处理、烘干、球磨，得到分相熔块粉料；

(2) 釉浆的制备

将所述分相熔块粉料与活性剂、添加剂混合后进行湿法球磨10～15min，过筛后，即得到比重为1.55～1.58g/cm³的自清洁分相乳白釉浆；

(3) 釉面的制备

将所述釉浆在陶瓷坯体表面施釉后，在氧化气氛条件下以釉烧温度1150～1200℃进行烧制，即得到白度≥80、润湿角≤6°的自清洁分相乳白陶瓷釉面。

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