CN115321821A - 一种抗菌陶瓷釉及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌陶瓷釉及制备方法。一种抗菌陶瓷釉，其原料组分包括陶瓷釉料、抗菌剂、悬浮剂和解胶剂；其中抗菌剂为无机纳米改性多孔型磷灰石和有机纳米改性多孔型磷灰石的混合物。制备方法：先制作载二氧化钛及氧化锌的改性磷灰石，将制得的载锌及钛的碱性磷灰石，加入到陶瓷釉料中，加入悬浮剂，加入解胶剂，上述混合物按正常程序搅拌后，即可直接使用。通过在陶瓷釉增加抗菌功能，可以避免整体采用抗菌材料成本高的问题，在使用在陶瓷主体上的时候，可以将抗菌材料更加集中在陶瓷表面的陶瓷釉上，更重要的是具备抗菌效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌陶瓷釉及制备方法的技术领域。
背景技术
随着百姓生活越来越好，家庭装修档次也越来越高，陶瓷是常规的装修材料，而陶瓷的生产过程中会使用到陶瓷釉。在现有技术中，普遍存在以下问题，就是也存在很多的抗菌陶瓷，但是这种事将整个陶瓷均含有抗菌材料，不但成本高，而且抗菌效果有待改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种抗菌陶瓷釉及制备方法，其通过在陶瓷釉增加抗菌功能，可以避免整体采用抗菌材料成本高的问题，在使用在陶瓷主体上的时候，可以将抗菌材料更加集中在陶瓷表面的陶瓷釉上，更重要的是具备抗菌效果好的优点。
本发明所采用的技术方案是：
一种抗菌陶瓷釉，其原料组分包括陶瓷釉料、抗菌剂、悬浮剂和解胶剂；其中抗菌剂为无机纳米改性多孔型磷灰石和有机纳米改性多孔型磷灰石的混合物；按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算，所述纳米改性磷灰石的添加量为2～8％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。
悬浮剂为羧甲基纤维素。
解胶剂为阴离子型聚合物，阴离子型聚合物为九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或任意种的混合物。
抗菌剂的粒径在10—100微米。
制备方法，其用于制备所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于包括以下步骤：
S1、制作载二氧化钛及氧化锌的改性磷灰石。
将Ca(NO3)2和Ti(SO4)2溶解在不含CO2的蒸馏水中，使溶液中Ca和Ti的总量为0.1mol后，向溶液中添加0.06mol的H3 PO4；
再加入NH3·H2O,调节PH值，得到的悬浮液，置于高压反应釜中，在130℃下，水热12小时，过滤得到沉淀物，用去离子水洗涤，最后将沉淀物在70℃下干燥后研磨，制得载钛碱性磷灰石；再将载钛碱性磷灰石浸泡于0.01mol/升的AgNO3水溶液中，搅拌成浆料，超声30分钟后，浸泡24小时，中间搅拌数次，过滤物用去离子水清洗后沉淀至PH到中性，再次70摄氏度烘干，研磨，得到载二氧化钛及锌的改性磷灰石抗菌粉体；
S2、将制得的载锌及钛的碱性磷灰石，加入到陶瓷釉料中，按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算添加量为2～8％；
S3、加入悬浮剂，悬浮剂为羧甲基纤维素，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；
S4、加入解胶剂，解胶剂为为阴离子型聚合物，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。可以是九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐，聚丙烯酸钠，六偏磷酸钠的一种或几种混合物；
S5、上述混合物按正常程序搅拌后，即可直接使用。
根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：陶瓷釉料中至少含有粘土、长石、石英的任意一种。
磷灰石属于磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料，它的界面生物活性很高，具有特殊的晶体化学特点。改性将二氧化钛及氧化锌和磷灰石复合，制成的改性多孔型载二氧化钛及氧化锌磷灰石，具有了超越本身单纯的抗菌作用的效果。
纳米氧化锌，有极佳的杀菌效果，抗菌性出众。
纳米二氧化钛则可在光的催化下，分解细菌，灭杀病毒及霉菌。但是纳米级的二氧化钛和氧化锌颗粒细微，分散在釉料中，靠自身捕捉环境中的细菌、病毒和霉菌效果不佳。改性磷灰石是动物骨骼、牙齿的主要无机成分，与生物有天然的兼容性，对细菌和病毒能产生吸附作用。复合了二氧化钛及氧化锌后的多孔型磷灰石，对磷灰石吸附来的细菌和病毒，用二氧化钛及氧化锌灭杀，并且可以达到夜晚吸附，白天灭杀的独特循环处理功效，使一款无机材料，拥有了循环工作的生命力。由于二氧化钛是长效光触媒，在改性多空型磷灰石陶瓷体中，可以长久发挥持续的杀菌作用。
研究表明，当孔隙率超过30％以后，孔隙可以相互连通，并且降低了陶瓷的脆性，提高了表面的抗折强度。
复配后的陶瓷釉面材料，适用于卫生陶瓷，家庭建筑用陶瓷的面料上，可以达到长期抗菌灭菌的效果。
本发明的有益效果是：通过在陶瓷釉增加抗菌功能，可以避免整体采用抗菌材料成本高的问题，在使用在陶瓷主体上的时候，可以将抗菌材料更加集中在陶瓷表面的陶瓷釉上，更重要的是具备抗菌效果好的优点。
附图说明
图1为本发明的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种抗菌陶瓷釉，其原料组分包括陶瓷釉料、抗菌剂、悬浮剂和解胶剂；其中抗菌剂为无机纳米改性多孔型磷灰石和有机纳米改性多孔型磷灰石的混合物；按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算，所述纳米改性磷灰石的添加量为2～8％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。
悬浮剂为羧甲基纤维素。
解胶剂为阴离子型聚合物，阴离子型聚合物为九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或任意种的混合物。
抗菌剂的粒径在10—100微米。
制备方法，其用于制备所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于包括以下步骤：
S1、制作载二氧化钛及氧化锌的改性磷灰石。
将Ca(NO3)2和Ti(SO4)2溶解在不含CO2的蒸馏水中，使溶液中Ca和Ti的总量为0.1mol后，向溶液中添加0.06mol的H3 PO4；
再加入NH3·H2O,调节PH值，得到的悬浮液，置于高压反应釜中，在130℃下，水热12小时，过滤得到沉淀物，用去离子水洗涤，最后将沉淀物在70℃下干燥后研磨，制得载钛碱性磷灰石；再将载钛碱性磷灰石浸泡于0.01mol/升的AgNO3水溶液中，搅拌成浆料，超声30分钟后，浸泡24小时，中间搅拌数次，过滤物用去离子水清洗后沉淀至PH到中性，再次70摄氏度烘干，研磨，得到载二氧化钛及锌的改性磷灰石抗菌粉体；
S2、将制得的载锌及钛的碱性磷灰石，加入到陶瓷釉料中，按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算添加量为2～8％；
S3、加入悬浮剂，悬浮剂为羧甲基纤维素，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；
S4、加入解胶剂，解胶剂为为阴离子型聚合物，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。可以是九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐，聚丙烯酸钠，六偏磷酸钠的一种或几种混合物；
S5、上述混合物按正常程序搅拌后，即可直接使用。
根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：陶瓷釉料中至少含有粘土、长石、石英的任意一种。
磷灰石属于磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料，它的界面生物活性很高，具有特殊的晶体化学特点。改性将二氧化钛及氧化锌和磷灰石复合，制成的改性多孔型载二氧化钛及氧化锌磷灰石，具有了超越本身单纯的抗菌作用的效果。
纳米氧化锌，有极佳的杀菌效果，抗菌性出众。
纳米二氧化钛则可在光的催化下，分解细菌，灭杀病毒及霉菌。但是纳米级的二氧化钛和氧化锌颗粒细微，分散在釉料中，靠自身捕捉环境中的细菌、病毒和霉菌效果不佳。改性磷灰石是动物骨骼、牙齿的主要无机成分，与生物有天然的兼容性，对细菌和病毒能产生吸附作用。复合了二氧化钛及氧化锌后的多孔型磷灰石，对磷灰石吸附来的细菌和病毒，用二氧化钛及氧化锌灭杀，并且可以达到夜晚吸附，白天灭杀的独特循环处理功效，使一款无机材料，拥有了循环工作的生命力。由于二氧化钛是长效光触媒，在改性多空型磷灰石陶瓷体中，可以长久发挥持续的杀菌作用。
研究表明，当孔隙率超过30％以后，孔隙可以相互连通，并且降低了陶瓷的脆性，提高了表面的抗折强度。
复配后的陶瓷釉面材料，适用于卫生陶瓷，家庭建筑用陶瓷的面料上，可以达到长期抗菌灭菌的效果。
以下为4组实验的记录表：
| 成分 | 实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 |
| 陶瓷釉料 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 抗菌剂 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| 悬浮剂 | 0.05 | 0.08 | 0.1 | 0.15 |
| 解胶剂 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.6 |
以下为4组实验的实验结果：
| 实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 | |
| 细菌投放量 | 400X10<sub>6</sub> | 400X10<sub>6</sub> | 400X10<sub>6</sub> | 400X10<sub>6</sub> |
| 细菌存活率 | 82 | 83 | 84 | 85 |
本发明的有益效果是：通过在陶瓷釉增加抗菌功能，可以避免整体采用抗菌材料成本高的问题，在使用在陶瓷主体上的时候，可以将抗菌材料更加集中在陶瓷表面的陶瓷釉上，更重要的是具备抗菌效果好的优点。
Claims (6)
1.一种抗菌陶瓷釉，其特征在于，原料组分包括陶瓷釉料、抗菌剂、悬浮剂和解胶剂；其中抗菌剂为无机纳米改性多孔型磷灰石和有机纳米改性多孔型磷灰石的混合物；按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算，所述纳米改性磷灰石的添加量为2～8％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于：悬浮剂为羧甲基纤维素。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于：解胶剂为阴离子型聚合物，阴离子型聚合物为九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或任意种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于：抗菌剂的粒径在10—100微米。
5.制备方法，其用于制备如权利要求1至4中任意一项所述的一种抗菌陶瓷釉，其特征在于包括以下步骤：
S1、制作载二氧化钛及氧化锌的改性磷灰石。将Ca(NO3)2和Ti(SO4)2溶解在不含CO2的蒸馏水中，使溶液中Ca和Ti的总量为0.1mol后，向溶液中添加0.06mol的H3PO4，再加入NH3·H2O,调节PH值，得到的悬浮液，置于高压反应釜中，在130℃下，水热12小时，过滤得到沉淀物，用去离子水洗涤，最后将沉淀物在70℃下干燥后研磨，制得载钛碱性磷灰石；再将载钛碱性磷灰石浸泡于0.01mol/升的AgNO3水溶液中，搅拌成浆料，超声30分钟后，浸泡24小时，中间搅拌数次，过滤物用去离子水清洗后沉淀至PH到中性，再次70摄氏度烘干，研磨，得到载二氧化钛及锌的改性磷灰石抗菌粉体；
S2、将制得的载锌及钛的碱性磷灰石，加入到陶瓷釉料中，按照陶瓷釉料干重的重量百分比计算添加量为2～8％；
S3、加入悬浮剂，悬浮剂为羧甲基纤维素，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述悬浮剂的添加量为0.05％～0.15％；
S4、加入解胶剂，解胶剂为为阴离子型聚合物，按照含所述抗菌剂的陶瓷釉料干重重量百分比计算，所述解胶剂的添加量为0.1％～0.6％。可以是九水偏硅酸钠、三聚磷酸钠，偏硅酸钠、碱性金属硅酸盐，聚丙烯酸钠，六偏磷酸钠的一种或几种混合物；
S5、上述混合物按正常程序搅拌后，即可直接使用。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：陶瓷釉料中至少含有粘土、长石、石英的任意一种。
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2022
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