RU2285683C2 - Method of treatment of the article for attaching the antipollution properties and the article having the glazed layer; the article made out of the reinforced ceramics and the method of its manufacture; the article having the glazed layer and the method of its manufacture - Google Patents
Method of treatment of the article for attaching the antipollution properties and the article having the glazed layer; the article made out of the reinforced ceramics and the method of its manufacture; the article having the glazed layer and the method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285683C2 RU2285683C2 RU2003115436/03A RU2003115436A RU2285683C2 RU 2285683 C2 RU2285683 C2 RU 2285683C2 RU 2003115436/03 A RU2003115436/03 A RU 2003115436/03A RU 2003115436 A RU2003115436 A RU 2003115436A RU 2285683 C2 RU2285683 C2 RU 2285683C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glazed layer
- layer
- glazed
- glaze material
- glaze
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Первое изобретение относится к способу обработки для придания устойчивости к загрязнению и изделию, имеющему глазурованный слой. Второе изобретение относится к изделию из армированной керамики и способу его изготовления. Третье изобретение относится к изделию, имеющему глазурованный слой, и способу его изготовления.The first invention relates to a processing method for imparting resistance to pollution and to an article having a glazed layer. The second invention relates to a reinforced ceramic product and a method for its manufacture. A third invention relates to an article having a glazed layer and a method for its manufacture.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известно, что антибактериальные металлы, например Ag, Cu, Zn и т.п., обладают антибактериальной активностью. Поэтому, если необходимо изготовить изделие, имеющее глазурованный слой, например, керамическое изделие, эмалированное изделие и т.п., обладающее антибактериальной активностью, осуществляют способ обработки этого изделия для придания устойчивости к загрязнению, который включает стадию антибактериальной обработки для придания антибактериальных свойств поверхности основы изделия, например, стеклянного формованного изделия, керамического формованного изделия, металлического формованного изделия и т.п. Стадия антибактериальной обработки способа обработки для придания устойчивости к загрязнению включает подготовительную стадию, заключающуюся в приготовлении глазурного материала, пригодного для формирования глазурованного слоя и содержащего антибактериальный металл, и стадию стеклования, заключающуюся в формировании на поверхности основы изделия слоя глазурного материала и плавлении глазурного материала с образованием глазурованного слоя.It is known that antibacterial metals, for example Ag, Cu, Zn, etc., have antibacterial activity. Therefore, if it is necessary to manufacture an article having a glazed layer, for example, a ceramic article, an enamelled article, and the like, having antibacterial activity, a process for treating this article to impart resistance to contamination is carried out, which includes an antibacterial treatment step to impart antibacterial properties to the base surface articles, for example, glass molded products, ceramic molded products, metal molded products, etc. The antibacterial processing step of the treatment method to confer resistance to contamination includes a preparatory step of preparing a glaze material suitable for forming a glazed layer containing an antibacterial metal, and a glass transition step of forming a layer of glaze material on the surface of the article and melting the glaze material to form glazed layer.
Согласно способу обработки для придания устойчивости к загрязнению получают изделие, которое содержит основу с глазурованным слоем, содержащим глазурный материал. В изделии, имеющем глазурованный слой, полученный таким способом, антибактериальный металл, содержащийся в глазурованном слое, может влиять на бактерии, убивая их или подавляя их размножение.According to a processing method, in order to confer resistance to contamination, an article is obtained which comprises a base with a glazed layer containing glaze material. In an article having a glazed layer obtained in this way, the antibacterial metal contained in the glazed layer can affect bacteria by killing them or inhibiting their reproduction.
Обычное керамическое изделие содержит керамическую основу и глазурованный слой, образованный на поверхности керамической основы.A typical ceramic product contains a ceramic base and a glazed layer formed on the surface of the ceramic base.
Керамическое изделие изготавливают приблизительно следующим образом. На подготовительной стадии приготавливают материал для изготовления керамической основы изделия и глазурный материал для формирования глазурованного слоя на поверхности керамической основы. На стадии глазурования на поверхности материала основы формируют слой из глазурного материала. После этого, на стадии обжига, материал основы и слой глазурного материала прокаливают с получением керамического изделия, содержащего керамическую основу и глазурованный слой.A ceramic product is made approximately as follows. At the preparatory stage, material is prepared for the manufacture of the ceramic base of the product and the glaze material for forming a glazed layer on the surface of the ceramic base. In the glazing step, a layer of glaze material is formed on the surface of the base material. After that, in the calcining step, the base material and the layer of glaze material are calcined to obtain a ceramic product containing a ceramic base and a glazed layer.
В полученном описанным способом керамическом изделии глазурованный слой обеспечивает отделку поверхности, придавая ей гладкость и мелкозернистую структуру, а также делает поверхность устойчивой к повреждению и придает ей водоотталкивающие свойства.In the ceramic product obtained by the described method, the glazed layer provides surface finish, giving it smoothness and a fine-grained structure, and also makes the surface resistant to damage and gives it water-repellent properties.
Кроме того, керамические материалы, используемые для таких изделий, как столовая посуда, кухонные принадлежности, декоративные изделия, керамическая плитка, санитарное оборудование, электрооборудование, физическое и химическое оборудование, промышленное оборудование, кровельная черепица, керамические трубы и т.п., состоят из керамической заготовки в качестве основы и глазурованного слоя, сформированного на поверхности керамической заготовки. Эмалированное изделие состоит из металлической заготовки в качестве основы и глазурованного слоя, сформированного на поверхности металлической заготовки. Кроме того, часть изделий из стекла состоит из стеклянной заготовки в качестве основы и глазурованного слоя, сформированного на стеклянной заготовке.In addition, ceramic materials used for products such as tableware, kitchen utensils, decorative products, ceramic tiles, sanitary equipment, electrical equipment, physical and chemical equipment, industrial equipment, roof tiles, ceramic pipes, etc., consist of ceramic preform as a base and a glazed layer formed on the surface of the ceramic preform. The enameled product consists of a metal billet as a base and a glazed layer formed on the surface of the metal billet. In addition, part of the glass products consists of a glass preform as a base and a glazed layer formed on the glass preform.
Среди вышеупомянутых изделий, имеющих глазурованный слой, керамическое изделие изготавливают, например, следующим образом. На подготовительной стадии приготавливают материал основы, который пригоден для формирования заготовки керамического изделия, и глазурный материал, который пригоден для формирования глазурованного слоя на поверхности заготовки керамического изделия. На стадии глазурования на поверхности материала основы формируют слой глазурного материала, содержащий глазурный материал. После этого, на стадии обжига, материал основы и слой глазурного материала обжигают с получением керамического изделия, состоящего из керамической заготовки и глазурованного слоя. Глазурованный слой подвергают чистовой обработке для получения гладкой и мелкозернистой поверхности, на которой затруднено образование трещин, и которая обладает водоотталкивающими свойствами.Among the above-mentioned products having a glazed layer, a ceramic product is made, for example, as follows. At the preparatory stage, a base material is prepared that is suitable for forming a ceramic workpiece, and a glaze material that is suitable for forming a glazed layer on the surface of the ceramic workpiece. At the glazing stage, a layer of glaze material containing glaze material is formed on the surface of the base material. After that, at the stage of firing, the base material and a layer of glaze material are fired to obtain a ceramic product consisting of a ceramic billet and a glazed layer. The glazed layer is finished to obtain a smooth and fine-grained surface, on which crack formation is difficult, and which has water-repellent properties.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Первое изобретениеFirst invention
Поскольку в известном способе обработки для придания устойчивости к загрязнению на поверхности основы формируется только один глазурованный слой, то, естественно, предполагается, что на поверхности глазурованного слоя будет иметь место антибактериальное действие по отношению к бактериям. Однако антибактериальный металл рассеян по всей толщине глазурованного слоя. Поэтому в изделии, имеющем глазурованный слой, полученный таким образом, антибактериальный эффект мал, кроме тех случаев, когда концентрация антибактериального металла увеличена. Соответственно, в способе обработки для придания устойчивости к загрязнению для достижения хорошего антибактериального эффекта расходуется большое количество антибактериального металла, что приводит к повышению производственных расходов.Since in the known processing method for imparting resistance to contamination only one glazed layer is formed on the surface of the substrate, it is naturally assumed that an antibacterial effect with respect to bacteria will take place on the surface of the glazed layer. However, the antibacterial metal is scattered throughout the entire thickness of the glazed layer. Therefore, in an article having a glazed layer thus obtained, the antibacterial effect is small, except when the concentration of the antibacterial metal is increased. Accordingly, in the processing method for imparting resistance to contamination in order to achieve a good antibacterial effect, a large amount of the antibacterial metal is consumed, which leads to an increase in production costs.
Первое изобретение является развитием известных решений уровня техники, и поставленная задача состоит в изготовлении изделия, имеющего глазурованный слой и низкую себестоимость, а также обладающего превосходным антибактериальным действием.The first invention is the development of known solutions of the prior art, and the task is to manufacture an article having a glazed layer and low cost, as well as having excellent antibacterial action.
Способ обработки для придания устойчивости к загрязнению по первому изобретению является способом обработки для придания устойчивости к загрязнению, включающим стадию антибактериальной обработки для придания антибактериального действия поверхности основы.The treatment method for conferring resistance to contamination according to the first invention is a treatment method for conferring resistance to contamination, comprising a step of antibacterial treatment to impart an antibacterial effect to the substrate surface.
Способ отличается тем, что стадия антибактериальной обработки включает подготовительную стадию приготовления основы, первого глазурного материала, пригодного для формирования первого глазурованного слоя на поверхности основы, и второго глазурного материала, пригодного для формирования второго глазурного слоя, содержащего антибактериальный металл, на поверхности основы. Способ далее содержит стадию стеклования, состоящую в формировании слоя первого глазурного материала, содержащего первый глазурный материал, на поверхности основы, а на поверхности слоя первого глазурного материала - слоя второго глазурного материала, содержащего второй глазурный материал, и стадию плавления слоя первого глазурного материала и слоя второго глазурного материала с образованием первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя.The method is characterized in that the antibacterial treatment step includes a preparatory step of preparing a base, a first glaze material suitable for forming a first glazed layer on a surface of the base, and a second glaze material suitable for forming a second glaze layer containing an antibacterial metal on the surface of the base. The method further comprises a glass transition step comprising forming a layer of a first glaze material containing a first glaze material on a surface of a base, and on a surface of a layer of a first glaze material, a layer of a second glaze material containing a second glaze material, and a melting step of a layer of the first glaze material and a layer a second glaze material to form a first glazed layer and a second glazed layer.
Слой второго глазурного материала после плавления обладает большей вязкостью, чем слой первого глазурного материала.The layer of the second glaze material after melting has a higher viscosity than the layer of the first glaze material.
В способе обработки для придания устойчивости к загрязнению по первому изобретению в ходе подготовительной стадии антибактериальной обработки приготавливают основу, первый глазурный материал, пригодный для формирования первого глазурованного слоя на поверхности основы, и второй глазурный материал, пригодный для формирования на поверхности основы второго глазурованного слоя, содержащего антибактериальный металл. На этапе стеклования стадии антибактериальной обработки на поверхности основы формируют слой первого глазурного материала, содержащий первый глазурный материал, а на поверхности этого слоя - слой второго глазурного материала, содержащий второй глазурный материал. Затем слой первого глазурного материала и слой второго глазурного материала расплавляют с получением первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя.In the processing method for imparting resistance to contamination according to the first invention, during the preparatory stage of the antibacterial treatment, a base is prepared, a first glaze material suitable for forming a first glazed layer on the surface of the substrate, and a second glaze material suitable for forming a second glazed layer on the surface of the substrate containing antibacterial metal. In the glass transition step of the antibacterial treatment step, a layer of a first glaze material containing a first glaze material is formed on the surface of the base, and a layer of a second glaze material containing a second glaze material is formed on the surface of this layer. Then, the layer of the first glaze material and the layer of the second glaze material are melted to obtain a first glazed layer and a second glazed layer.
При этом, поскольку после плавления вязкость слоя второго глазурного материала больше вязкости слоя первого глазурного материала, антибактериальный металл плохо диффундирует из второго глазурованного слоя на наружной поверхности в первый глазурованный слой, и практически полностью остается во втором глазурованном слое. В способе обработки для придания устойчивости к загрязнению, даже если не расходуется большое количество антибактериального металла, антибактериальный металл, содержащийся во втором глазурованном слое, воздействует на бактерии в соответствии с ожиданиями, то есть имеет место хороший антибактериальный эффект.Moreover, since after melting the viscosity of the layer of the second glazing material is higher than the viscosity of the layer of the first glazing material, the antibacterial metal diffuses poorly from the second glazed layer on the outer surface into the first glazed layer, and remains almost completely in the second glazed layer. In the processing method for imparting resistance to contamination, even if a large amount of the antibacterial metal is not consumed, the antibacterial metal contained in the second glazed layer acts on the bacteria as expected, i.e. there is a good antibacterial effect.
Кроме того, в способе обработки для придания устойчивости к загрязнению по первому изобретению формируют слой первого глазурного материала, содержащий первый глазурный материал, а на наружной поверхности этого слоя - слой второго глазурного материала, содержащий второй глазурный материал. Затем плавят слой первого глазурного материала и слой второго глазурного материала с образованием первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя. В полученном изделии второй глазурный материал проникает в слой первого глазурного материала, поэтому первый глазурованный слой и второй глазурованный слой плотно сцеплены между собой. Таким образом можно предотвратить образование трещин, возникающих на поверхности раздела слоев. Кроме того, стадию обжига обоих слоев можно провести одновременно, обеспечив за счет этого снижение производственных затрат.In addition, in the processing method for imparting resistance to contamination according to the first invention, a layer of the first glaze material containing the first glaze material is formed, and on the outer surface of this layer is a layer of the second glaze material containing the second glaze material. The layer of the first glaze material and the layer of the second glaze material are then melted to form the first glazed layer and the second glazed layer. In the resulting product, the second glaze material penetrates into the layer of the first glaze material, therefore, the first glazed layer and the second glazed layer are tightly interconnected. In this way, the formation of cracks occurring at the interface between the layers can be prevented. In addition, the firing stage of both layers can be carried out simultaneously, thereby ensuring a reduction in production costs.
Поэтому, в соответствии со способом обработки для придания устойчивости к загрязнению изготовление изделия может быть осуществлено с низкими производственными затратами, и может быть получено изделие, имеющее глазурованный слой с превосходным антибактериальным действием.Therefore, in accordance with a processing method for imparting resistance to contamination, the manufacture of an article can be carried out with low manufacturing costs, and an article having a glazed layer with excellent antibacterial effect can be obtained.
Изделие с глазурованным слоем по первому изобретению получают вышеописанным способом. Согласно первому изобретению изделие, имеющее глазурованный слой, состоит из основы с глазурованным слоем, который содержит первый глазурованный слой, содержащий первый глазурный материал, и второй глазурованный слой, сформированный на наружной поверхности первого глазурованного слоя и содержащий второй глазурный материал, который содержит антибактериальный металл и отличается от первого глазурного материала.The article with a glazed layer according to the first invention is obtained as described above. According to the first invention, an article having a glazed layer consists of a base with a glazed layer, which contains a first glazed layer containing the first glazing material, and a second glazed layer formed on the outer surface of the first glazed layer and containing the second glazing material, which contains an antibacterial metal and different from the first glaze material.
В случае изготовления изделия из стекла с глазурованным слоем, как основу можно использовать стеклянное формованное изделие. При изготовлении керамического изделия, например, санитарного керамического изделия, плитки и т.п., в качестве основы можно использовать керамическое формованное изделие; а в случае, когда изготавливают эмалированное изделие, можно использовать металлическое формованное изделие.In the case of manufacturing a glass product with a glazed layer, a glass molded product can be used as a base. In the manufacture of a ceramic product, for example, a sanitary ceramic product, tiles, etc., a ceramic molded product can be used as a base; and in the case where an enameled product is manufactured, a metal molded product can be used.
В качестве антибактериального металла, содержащегося во втором глазурном материале, могут быть использованы Ag, Cu, Zn и т.п. Специфические примеры включают органические соединения серебра или меди и неорганические соединения, содержащие серебро или медь, а такжеAs the antibacterial metal contained in the second glaze material, Ag, Cu, Zn and the like can be used. Specific examples include organic silver or copper compounds and inorganic compounds containing silver or copper, and
1) серебро, медь и сплав серебра и меди;1) silver, copper and an alloy of silver and copper;
2) фосфат серебра, нитрат серебра, хлорид серебра, сульфид серебра, окись серебра, сульфат серебра, цитрат серебра и лактат серебра;2) silver phosphate, silver nitrate, silver chloride, silver sulfide, silver oxide, silver sulfate, silver citrate and silver lactate;
3) фосфат меди(I), фосфат меди(II), органические соединения меди, хлорид меди(I), хлорид меди(II), сульфид меди(I), окись меди(I), окись меди(II), сульфид меди(II), сульфат меди(I), сульфат меди(II), цитрат меди и лактат меди; и т.д.3) copper (I) phosphate, copper (II) phosphate, organic copper compounds, copper (I) chloride, copper (II) chloride, copper (I) sulfide, copper (I) oxide, copper (II) oxide, copper sulfide (II) copper (I) sulfate, copper (II) sulfate, copper citrate and copper lactate; etc.
Что касается цинка, то аналогичными примерами являются органические соединения цинка и содержащие цинк неорганические соединения. Также можно использовать цинк, окись цинка, хлорид цинка, сульфид цинка, сульфат цинка, лактат цинка и т.д. Эти антибактериальные металлы могут быть элементарными веществами или сплавами, а также могут входить в состав соединений.As for zinc, similar examples are organic zinc compounds and zinc-containing inorganic compounds. You can also use zinc, zinc oxide, zinc chloride, zinc sulfide, zinc sulfate, zinc lactate, etc. These antibacterial metals can be elemental substances or alloys, and can also be part of the compounds.
Согласно первому изобретению в изделии, имеющем глазурованный слой, соотношение размеров по толщине первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя предпочтительно находится в интервале от 10/1 до 30/1. Даже в том случае, если второй глазурованный слой имеет плохой внешний вид, например, из-за включения антибактериальных металлов, таких как Ag и т.п., получают поверхность, внешний вид которой практически не отличается от внешнего вида поверхности в том случае, если сформирован только первый глазурованный слой. Таким образом, можно получить изделие, имеющее поверхность с превосходным внешним видом.According to the first invention, in an article having a glazed layer, the thickness ratio of the first glazed layer and the second glazed layer is preferably in the range from 10/1 to 30/1. Even if the second glazed layer has a poor appearance, for example, due to the inclusion of antibacterial metals such as Ag and the like, a surface is obtained whose appearance does not practically differ from the appearance of the surface if only the first glazed layer is formed. Thus, it is possible to obtain a product having a surface with excellent appearance.
Согласно результатам экспериментов авторов в изделии, имеющем глазурованный слой, по первому изобретению, второй глазурованный слой должен содержать большее количество калия и меньшее количество натрия, чем первый глазурованный слой. Калий имеет больший ионный радиус, чем натрий. Поэтому предполагается, что при образовании глазурованного слоя на изделии ионы натрия, содержащиеся во втором глазурованном слое, подвергаются ионному обмену на ионы калия, содержащиеся в первом глазурованном слое, что приводит к появлению сжимающего напряжения во втором глазурованном слое, за счет чего повышается его прочность.According to the results of the experiments of the authors in the product having a glazed layer, according to the first invention, the second glazed layer should contain more potassium and less sodium than the first glazed layer. Potassium has a larger ionic radius than sodium. Therefore, it is assumed that during the formation of the glazed layer on the product, the sodium ions contained in the second glazed layer undergo ion exchange for potassium ions contained in the first glazed layer, which leads to the appearance of compressive stress in the second glazed layer, thereby increasing its strength.
Кроме того, согласно первому изобретению в способе обработки для придания устойчивости к загрязнению предпочтительно, чтобы второй глазурный материал содержал соединение фосфорной кислоты. В изделии, имеющем глазурованный слой, полученный таким образом, соединение фосфорной кислоты, например P5O5 и т.п., содержится во втором глазурованном слое, и поэтому усиливается антибактериальный эффект, присущий антибактериальному металлу. Также предпочтительно, чтобы во втором глазурном материале содержалось соединение борной кислоты. Соединение борной кислоты, например В2O3 и т.п., содержится во втором глазурованном слое, и поэтому усиливается антибактериальный эффект, присущий антибактериальному металлу.Furthermore, according to the first invention, in the treatment method for imparting resistance to contamination, it is preferable that the second glazing material contain a phosphoric acid compound. In an article having a glazed layer thus obtained, a phosphoric acid compound, for example P 5 O 5 and the like, is contained in the second glazed layer, and therefore the antibacterial effect inherent in the antibacterial metal is enhanced. It is also preferred that a boric acid compound is contained in the second glazing material. The boric acid compound, for example B 2 O 3 and the like, is contained in the second glazed layer, and therefore the antibacterial effect inherent in the antibacterial metal is enhanced.
Согласно первому изобретению способ обработки для придания устойчивости к загрязнению предпочтительно включает стадию придания водоотталкивающих свойств, состоящую в том, что поверхность второго глазурованного слоя подвергается обработке гидрофобным веществом. Поверхности второго глазурованного слоя придают как антибактериальные, так и водоотталкивающие свойства, и поэтому, даже в том случае, когда на нее попадает вода, содержащее большое количество загрязняющих компонентов, то есть в случае, когда эффект устойчивости к загрязнению в недостаточной степени обеспечивается одним антибактериальным действием, загрязнения плохо задерживаются на поверхности из-за ее водоотталкивающего действия, за счет чего эффект устойчивости к загрязнению значительно усиливается.According to the first invention, the treatment method for imparting resistance to pollution preferably includes a step of imparting water-repellent properties, comprising the step of treating the surface of the second glazed layer with a hydrophobic substance. The surfaces of the second glazed layer give both antibacterial and water repellent properties, and therefore, even when water containing a large amount of contaminating components gets onto it, that is, when the effect of resistance to pollution is insufficiently provided by one antibacterial action , pollution is poorly retained on the surface due to its water-repellent effect, due to which the effect of resistance to pollution is significantly enhanced.
В этом случае стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств может быть выполнена посредством формирования пленки, состоящей из жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств, содержащей кремнийсодержащие функциональные группы, которые соединяются с гидроксильными группами, имеющимися на поверхности второго глазурованного слоя, в результате реакции дегидратации или реакции дегидрогенизации. Когда производится обработка, кремнийсодержащие функциональные группы соединяются с гидроксильными группами (-ОН), имеющимися на поверхности второго глазурованного слоя, в результате реакции дегидратации или дегидрогенизации и экранируют гидроксильные группы. Поэтому, когда используется вода, содержащая большое количество ионов металлов, таких как растворимый кремний и т.п., гидроксильные группы оказываются инактивированными и не связываются с ионами металла, и поэтому они не связываются с такими компонентами, как человеческие экскременты. В частности, когда используется вода, содержащая в качестве иона металла растворимый кремний, он не откладывается на поверхности в виде кремниевой кислоты, образующей сетчатую структуру, или его отложение затруднено, и поэтому загрязнению трудно в нее внедриться. Поэтому, если жидкость, используемая для обработки для придания водоотталкивающих свойств, содержит кремнийсодержащие функциональные группы, загрязнениям, таким как человеческие экскременты и т.п., трудно соединиться с изделием, используемым одновременно с водой, содержащей большое количество ионов металла, например, растворимого кремния, и поэтому легко производится его очистка.In this case, the processing step for imparting water-repellent properties can be performed by forming a film consisting of a treatment fluid for imparting water-repellent properties containing silicon-containing functional groups that are combined with hydroxyl groups present on the surface of the second glazed layer as a result of a dehydration reaction or reaction dehydrogenation. When the treatment is carried out, the silicon-containing functional groups are combined with hydroxyl groups (-OH) present on the surface of the second glazed layer as a result of the dehydration or dehydrogenation reaction and screen the hydroxyl groups. Therefore, when water containing a large amount of metal ions, such as soluble silicon and the like, is used, hydroxyl groups are inactivated and do not bind to metal ions, and therefore they do not bind to components such as human excrement. In particular, when water containing soluble silicon as a metal ion is used, it is not deposited on the surface in the form of silicic acid, which forms a network structure, or its deposition is difficult, and therefore pollution is difficult to penetrate into it. Therefore, if the liquid used for processing to impart water-repellent properties contains silicon-containing functional groups, it is difficult for contaminants such as human excrement and the like to combine with a product used simultaneously with water containing a large amount of metal ions, for example, soluble silicon , and therefore it is easy to clean.
В данном случае жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств предпочтительно является жидкостью, не имеющей соединенных между собой кремнийсодержащих функциональных групп. Как показали результаты экспериментов авторов, усиливаются эффекты устойчивости к загрязнению, а именно устойчивость к загрязнению накипью, устойчивость к загрязнению красками для волос, износоустойчивость и устойчивость к щелочам. Если кремнийсодержащие функциональные группы жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств соединены между собой, количество кремния увеличивается, что приводит к отложению кремниевой кислоты, образующей в пленке сетчатую структуру, и загрязнение может в нее внедриться.In this case, the treatment fluid for imparting water-repellent properties is preferably a fluid having no silicon-containing functional groups interconnected. As the results of the experiments of the authors have shown, the effects of resistance to pollution are enhanced, namely, resistance to scaling, resistance to contamination with hair dyes, wear resistance and alkali resistance. If the silicon-containing functional groups of the treatment fluid to impart water-repellent properties are interconnected, the amount of silicon increases, which leads to the deposition of silicic acid, which forms a network structure in the film, and contamination can penetrate into it.
Жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств предпочтительно имеет фторуглеродные группы на концах молекул, связанные с кремнийсодержащими функциональными группами. Как показали результаты экспериментов авторов, если фторуглеродные группы включены таким образом, водоотталкивающие свойства значительно усиливаются из-за небольшого критического поверхностного натяжения, создаваемого фторуглеродными группами. При этом получены значительные эффекты в отношении устойчивости к загрязнению накипью, устойчивости к загрязнению красками для волос и устойчивости к щелочам.The treatment fluid for imparting water-repellent properties preferably has fluorocarbon groups at the ends of the molecules associated with silicon-containing functional groups. As the results of the experiments of the authors showed, if fluorocarbon groups are included in this way, the water-repellent properties are significantly enhanced due to the small critical surface tension created by the fluorocarbon groups. At the same time, significant effects were obtained with respect to resistance to scaling, resistance to contamination by hair dyes, and resistance to alkalis.
В данной работе фторуглеродная группа может быть группой -CnF2n+1 (n - натуральное число от 1≤n≤12). Как показали результаты экспериментов авторов, поскольку число атомов фтора становится большим, а фторсилан является объемным, получены значительные эффекты в отношении устойчивости к загрязнению накипью, устойчивости к загрязнению красками для волос, износоустойчивости и устойчивости к щелочам.In this work, the fluorocarbon group may be a group -C n F2 n + 1 (n is a natural number from 1≤n≤12). As the results of the experiments of the authors showed, since the number of fluorine atoms becomes large and fluorosilane is voluminous, significant effects have been obtained with respect to resistance to scum contamination, resistance to contamination by hair dyes, wear resistance and alkali resistance.
Жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств может быть жидкостью, образованной посредством смешивания первого реактива и второго реактива, причем первый реактив является продуктом совместного гидролиза в гидрофильном растворителе органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, а второй реактив является смесью органополисилоксана и сильной кислоты. В данном случае присутствующие в первом реактиве органическое соединение кремния, содержащее перфторалкильную группу, и метилполисилоксановое соединение, содержащее гидролизуемую группу, соединяются с гидроксильными группами, присутствующими на поверхности глазурованного слоя, в результате реакции дегидратации или реакции дегидрогенизации, так что первый реактив может быть использован в качестве компонента, содержащего кремнийсодержащие функциональные группы для защиты гидроксильных групп.The treatment fluid for imparting water-repellent properties may be a fluid formed by mixing the first reagent and the second reagent, the first reagent being the product of co-hydrolysis in a hydrophilic solvent of an organic silicon compound containing a perfluoroalkyl group and a methyl polysiloxane compound containing a hydrolyzable group, and the second reagent is a mixture of organopolysiloxane and a strong acid. In this case, the organic silicon compound containing the perfluoroalkyl group and the methyl polysiloxane compound containing the hydrolyzable group present in the first reagent are combined with hydroxyl groups present on the surface of the glazed layer as a result of a dehydration reaction or a dehydrogenation reaction, so that the first reagent can be used in as a component containing silicon-containing functional groups to protect hydroxyl groups.
Причина, по которой в качестве компонента первого реактива используется органическое соединение кремния, содержащее перфторалкильную группу, состоит в том, что значительный эффект устойчивости к загрязнению также проявляется в виде водоотталкивающего эффекта из-за высокого критического поверхностного натяжения фторуглеродных групп, так что обеспечиваются значительные эффекты устойчивости к загрязнению накипью, устойчивости к загрязнению красками для волос и устойчивости к щелочам. Причина, по которой в качестве компонента первого реактива используется метилполисилоксановое соединение, содержащее гидролизуемую группу, состоит в достижении значительных эффектов устойчивости к загрязнению накипью, загрязнению красками для волос и устойчивости к щелочам.The reason that an organic silicon compound containing a perfluoroalkyl group is used as a component of the first reagent is that the significant effect of resistance to pollution also manifests itself in the form of a water-repellent effect due to the high critical surface tension of the fluorocarbon groups, so that significant stability effects are provided to scale pollution, resistance to contamination by hair dyes and resistance to alkalis. The reason that a methyl polysiloxane compound containing a hydrolyzable group is used as a component of the first reagent is to achieve significant effects of resistance to scale contamination, hair dye contamination and alkali resistance.
Второй реактив является смесью органополисилоксана и сильной кислоты. Причина, по которой в качестве компонента второго реактива используется органополисилоксан, состоит в том, что из-за малого критического поверхностного натяжения алкильных групп возникают эффекты устойчивости к загрязнению, такие как устойчивость к загрязнению губной помадой и износоустойчивость. Причина, по которой в качестве компонента второго реактива используется сильная кислота, состоит в том, что если обработка для придания устойчивости к загрязнению производится с использованием жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств, приготовленной по способу согласно первому изобретению, то сильная кислота эффективно действует в качестве катализатора связывания органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, и метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, являющихся компонентами первого реактива, с гидроксильными группами на поверхности глазурованного слоя.The second reagent is a mixture of organopolysiloxane and a strong acid. The reason why organopolysiloxane is used as a component of the second reagent is that due to the small critical surface tension of the alkyl groups, pollution resistance effects, such as lipstick contamination resistance and wear resistance, occur. The reason that a strong acid is used as a component of the second reagent is that if the treatment for imparting resistance to contamination is carried out using a treatment fluid for imparting water-repellent properties prepared by the method according to the first invention, the strong acid effectively acts as a catalyst for binding an organic silicon compound containing a perfluoroalkyl group to a methyl polysiloxane compound containing a hydrolyzable group is components of the first reagent, with hydroxyl groups on the surface of the glazed layer.
Предполагается, что, когда первый реактив и второй реактив смешивают, силанольные группы продукта совместного гидролиза реагируют с органополисилоксаном и сильной кислотой с образованием силоксановых связей (Si-O-Si) в результате реакции дегидратации, так что образуется продукт присоединения, состоящий из множества молекул, соединенных между собой сложным образом. Поэтому считается, что жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств, образующаяся при смешивании первого реактива и второго реактива, состоит не из отдельных молекул органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, метилполисилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, органополислоксана и т.п., а из продукта присоединения, образующегося при соединении этих молекул сложным образом, то есть из определенного вида полимера. Кроме того, продукт присоединения и поверхность основы прочно связаны посредством химических связей.It is believed that when the first reagent and the second reagent are mixed, the silanol groups of the co-hydrolysis product react with organopolysiloxane and a strong acid to form siloxane bonds (Si-O-Si) as a result of the dehydration reaction, so that an addition product consisting of many molecules is formed, interconnected in a complex way. Therefore, it is believed that the treatment fluid for imparting water-repellent properties resulting from the mixing of the first reagent and the second reagent does not consist of individual molecules of an organic silicon compound containing a perfluoroalkyl group, a methyl polysiloxane compound containing a hydrolyzable group, an organopolysiloxane, etc., but the product of the addition resulting from the combination of these molecules in a complex way, that is, from a certain type of polymer. In addition, the product of accession and the surface of the base are firmly bonded through chemical bonds.
Согласно первому изобретению изделие, имеющее глазурованный слой, имеет на поверхности второго глазурованного слоя водоотталкивающий слой, содержащий водоотталкивающий компонент. Поскольку толщина водоотталкивающего слоя исключительно мала, а водоотталкивающий слой связан только с гидроксильными группами поверхности второго глазурованного слоя, считается, что антибактериальный эффект может быть реализован через дренажный слой.According to a first invention, an article having a glazed layer has a water-repellent layer comprising a water-repellent component on the surface of the second glazed layer. Since the thickness of the water-repellent layer is extremely small, and the water-repellent layer is associated only with the hydroxyl groups of the surface of the second glazed layer, it is believed that the antibacterial effect can be realized through the drainage layer.
Второе изобретениеSecond invention
Существует вероятность того, что на поверхности обычного керамического изделия могут образоваться дефекты, а твердость его поверхности недостаточна, так как оно имеет один глазурованный слой. Поэтому оно обладает тем недостатком, что из-за наличия дефектов существует вероятность образования трещин и т.п. в глазурованном слое после удара. В частности, в случае керамического изделия, поверхности которого придано антибактериальное действие посредством импрегнирования глазурованного слоя антибактериальным металлом, таким как Ag и т.п., можно ожидать, что эта тенденция будет ярко выраженной, поскольку считается, что антибактериальный металл способствует развитию трещин. Также изделие обладает тем недостатком, что существует вероятность сцепления загрязнения с дефектами.There is a possibility that defects can form on the surface of a conventional ceramic product, and the hardness of its surface is insufficient, since it has one glazed layer. Therefore, it has the disadvantage that, due to the presence of defects, there is the possibility of cracking and the like. in the glazed layer after impact. In particular, in the case of a ceramic product whose surface is given an antibacterial effect by impregnating the glazed layer with an antibacterial metal such as Ag and the like, this trend can be expected to be pronounced, since it is believed that the antibacterial metal contributes to the development of cracks. The product also has the disadvantage that there is a possibility of adhesion of contamination with defects.
Второе изобретение является развитием известных из уровня техники решений, и достигаемая цель состоит в обеспечении изделия из армированной керамики, на поверхности которого затруднено образование дефектов.The second invention is the development of solutions known from the prior art, and the achieved goal is to provide a product of reinforced ceramic, on the surface of which the formation of defects is difficult.
Изделие из армированной керамики по второму изобретению состоит из заготовки керамического изделия и глазурованного слоя, сформированного на поверхности заготовки. Изделие отличается тем, что глазурованный слой содержит первый глазурованный слой, содержащий первый глазурный материал, и второй глазурованный слой, содержащий второй глазурный материал, который сформирован на наружной поверхности первого глазурованного слоя и имеет меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой.The reinforced ceramic product of the second invention consists of a ceramic preform and a glazed layer formed on the surface of the preform. The product is characterized in that the glazed layer contains a first glazed layer containing the first glazed material, and a second glazed layer containing the second glazed material, which is formed on the outer surface of the first glazed layer and has a lower coefficient of linear thermal expansion than the first glazed layer.
В изделии из армированной керамики по второму изобретению, в связи с тем, что коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя меньше коэффициента линейного теплового расширения первого глазурованного слоя, второй глазурованный слой испытывает сжимающее напряжение из-за усадки первого глазурованного слоя в процессе плавления слоев первого и второго глазурных материалов и в процессе остывания первого и второго глазурованных слоев на стадии обжига. Поэтому второй глазурованный слой уплотняется и приобретает высокую поверхностную твердость, и на поверхности глазурованного слоя затруднено образование дефектов. Поэтому в изделии из армированной керамики по второму изобретению затруднено образование трещин в глазурованном слое и т.п., обусловленных наличием дефектов. Сцепление загрязнения с дефектами также затруднено, поскольку затруднено образование дефектов.In the reinforced ceramic product of the second invention, due to the fact that the coefficient of linear thermal expansion of the second glazed layer is less than the coefficient of linear thermal expansion of the first glazed layer, the second glazed layer experiences compressive stress due to shrinkage of the first glazed layer during the melting of the layers of the first and second glaze materials and in the process of cooling the first and second glazed layers at the stage of firing. Therefore, the second glazed layer is compacted and acquires high surface hardness, and defects are difficult to form on the surface of the glazed layer. Therefore, in the reinforced ceramic product of the second invention, crack formation in the glazed layer and the like is difficult due to defects. The adhesion of contamination to defects is also difficult, since the formation of defects is difficult.
Изделие из армированной керамики по второму изобретению может иметь на заготовке керамического изделия три глазурованных слоя или более. Например, в том случае, когда оно имеет три глазурованных слоя, самый нижний слой соответствует первому глазурованному слою, промежуточный слой соответствует второму глазурованному слою и одновременно соответствует первому глазурованному слою по отношению к верхнему слою, а верхний слой соответствует второму глазурованному слою.The reinforced ceramic product of the second invention may have three or more glazed layers on the ceramic blank. For example, in the case where it has three glazed layers, the lowermost layer corresponds to the first glazed layer, the intermediate layer corresponds to the second glazed layer and at the same time corresponds to the first glazed layer with respect to the upper layer, and the upper layer corresponds to the second glazed layer.
В изделии из армированной керамики по второму изобретению предпочтительно, чтобы заготовка керамического изделия имела больший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой. В этом случае не только второй глазурованный слой испытывает сжимающее напряжение от первого глазурованного слоя, но и первый глазурованный слой испытывает сжимающее напряжение от заготовки керамического изделия в процессе спекания материала заготовки, в процессе плавления слоев глазурного материала и в процессе охлаждения заготовки керамического изделия и глазурованных слоев на стадии обжига, за счет чего уплотняется не только второй глазурованный слой, но и первый глазурованный слой. Поэтому в изделии из армированной керамики по второму изобретению в глазурованном слое затруднено образование трещин и т.п.In the reinforced ceramic product of the second invention, it is preferable that the ceramic preform has a greater coefficient of linear thermal expansion than the first glazed layer. In this case, not only the second glazed layer experiences compressive stress from the first glazed layer, but the first glazed layer experiences compressive stress from the ceramic preform during sintering of the preform material, during the melting of the layers of the glaze material, and during the cooling of the ceramic preform and glazed layers at the stage of firing, due to which not only the second glazed layer is compacted, but also the first glazed layer. Therefore, in the reinforced ceramic product of the second invention, cracking and the like are difficult in the glazed layer.
В изделии из армированной керамики по второму изобретению предпочтительно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилась в интервале от 1×10-7 до 1×10-6/°С. В том случае, когда разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя меньше нижней границы указанного интервала, невозможно получить желаемую твердость поверхности. С другой стороны, когда она больше верхней границы указанного интервала, сжимающее напряжение, которое испытывает второй глазурованный слой под действием первого глазурованного слоя, становится слишком большим и создает возможность разрушения второго глазурованного слоя. В частности, согласно результатам экспериментов авторов, целесообразно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилась в интервале от 2×10-7 до 5×10-7.In the reinforced ceramic product of the second invention, it is preferable that the difference between the linear thermal expansion coefficients of the first glazed layer and the second glazed layer is in the range from 1 × 10 -7 to 1 × 10 -6 / ° C. In the case where the difference between the linear thermal expansion coefficients of the first glazed layer and the second glazed layer is less than the lower boundary of the specified interval, it is impossible to obtain the desired surface hardness. On the other hand, when it is greater than the upper boundary of the indicated interval, the compressive stress experienced by the second glazed layer under the action of the first glazed layer becomes too large and creates the possibility of destruction of the second glazed layer. In particular, according to the results of the experiments of the authors, it is advisable that the difference between the coefficients of linear thermal expansion of the first glazed layer and the second glazed layer be in the range from 2 × 10 -7 to 5 × 10 -7 .
В этом случае предпочтительно, чтобы соотношение размеров по толщине первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилось в интервале от 10/1 до 30/1. Даже в том случае, если внешний вид второго глазурованного слоя является плохим из-за включения в него антибактериального металла, например, Ag и т.п., удается получить такую поверхность, которая практически не отличается по внешнему виду от поверхности в том случае, когда сформирован только первый глазурованный слой. Соответственно, можно получить изделие из армированной керамики, имеющее превосходный внешний вид.In this case, it is preferable that the size ratio of the thickness of the first glazed layer and the second glazed layer is in the range from 10/1 to 30/1. Even if the appearance of the second glazed layer is poor due to the inclusion of an antibacterial metal, for example, Ag, etc., it is possible to obtain a surface that is practically no different in appearance from the surface when only the first glazed layer is formed. Accordingly, it is possible to obtain a reinforced ceramic product having an excellent appearance.
Регулированием состава и толщины второго глазурованного слоя можно затруднить интерференцию света на поверхности раздела с первым глазурованным слоем, следовательно, предотвратить иридесценцию. Кроме того, в зависимости от состава второго глазурованного слоя, он формируется в виде кристаллизированного стекловидного материала, в результате чего становится непрозрачным.By controlling the composition and thickness of the second glazed layer, it is possible to interfere with light interference at the interface with the first glazed layer, and therefore, iridescence can be prevented. In addition, depending on the composition of the second glazed layer, it is formed in the form of a crystallized glassy material, as a result of which it becomes opaque.
Предпочтительно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения заготовки керамического изделия и первого глазурованного слоя находилась в интервале от 1×10-7 до 1×10-6/°С. В том случае, когда разница между коэффициентами линейного теплового расширения заготовки керамического изделия и первого глазурованного слоя меньше нижней границы указанного интервала, невозможно получить желаемую прочность. С другой стороны, когда разница превышает верхнюю границу указанного интервала, сжимающее напряжение, которое испытывает первый глазурованный слой под действием заготовки керамического изделия, становится слишком большим и создает возможность разрушения первого глазурованного слоя. В частности, согласно результатам экспериментов авторов, целесообразно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения заготовки керамического изделия и первого глазурованного слоя находилась в интервале от 2×10-7 до 5×10-7.Preferably, the difference between the linear thermal expansion coefficients of the ceramic preform and the first glazed layer is in the range from 1 × 10 −7 to 1 × 10 −6 / ° C. In the case where the difference between the linear thermal expansion coefficients of the ceramic workpiece and the first glazed layer is less than the lower boundary of the specified interval, it is impossible to obtain the desired strength. On the other hand, when the difference exceeds the upper limit of the indicated interval, the compressive stress experienced by the first glazed layer under the action of the ceramic preform becomes too large and creates the possibility of destruction of the first glazed layer. In particular, according to the results of the experiments of the authors, it is advisable that the difference between the coefficients of linear thermal expansion of the ceramic workpiece and the first glazed layer be in the range from 2 × 10 -7 to 5 × 10 -7 .
Согласно результатам экспериментов авторов в изделии из армированной керамики по второму изобретению второй глазурованный слой должен содержать большее количество калия и меньшее количество натрия, чем первый глазурованный слой. Калий имеет больший ионный радиус, чем натрий. Поэтому предполагается, что при образовании глазурованного слоя на керамическом изделии по второму изобретению ионы натрия, содержащиеся во втором глазурованном слое, подвергаются ионному обмену на ионы калия, содержащиеся в первом глазурованном слое, что приводит к появлению сжимающего напряжения во втором глазурованном слое, за счет чего повышается его прочность.According to the results of the experiments of the authors in the product of reinforced ceramics according to the second invention, the second glazed layer should contain more potassium and less sodium than the first glazed layer. Potassium has a larger ionic radius than sodium. Therefore, it is assumed that when the glazed layer is formed on the ceramic product according to the second invention, the sodium ions contained in the second glazed layer are ion-exchanged for potassium ions contained in the first glazed layer, which leads to the appearance of compressive stress in the second glazed layer, due to which its strength increases.
В том случае, когда в одном из глазурованных слоев распределен антибактериальный металл для придания керамическому изделию антибактериальных свойств, существует вероятность того, что антибактериальный металл разрыхлит стекловидный материал, что приведет к образованию трещин. Поэтому изделие из армированной керамики по второму изобретению имеет лучшие свойства, если антибактериальный металл содержится во втором глазурованном слое. Поскольку второй глазурованный слой, содержащий антибактериальный металл, уплотнен, можно предотвратить развитие трещин во втором глазурованном слое из-за включения антибактериального металла. В изделии из армированной керамики по второму изобретению, поскольку антибактериальный металл из всех глазурованных слоев содержится только во втором глазурованном слое, концентрацию антибактериального металла на наружной поверхности можно увеличить даже при использовании меньшего количества антибактериального металла, чем в обычном изделии, за счет чего можно добиться большего антибактериального эффекта. Кроме того, можно предотвратить ненужное расходование антибактериального металла.In the event that an antibacterial metal is distributed in one of the glazed layers to give the ceramic product antibacterial properties, it is likely that the antibacterial metal will loosen the glassy material, which will lead to cracking. Therefore, the reinforced ceramic product of the second invention has better properties if the antibacterial metal is contained in the second glazed layer. Since the second glazed layer containing the antibacterial metal is sealed, it is possible to prevent the development of cracks in the second glazed layer due to the inclusion of the antibacterial metal. In the reinforced ceramic product of the second invention, since the antibacterial metal of all the glazed layers is contained only in the second glazed layer, the concentration of the antibacterial metal on the outer surface can be increased even with a smaller amount of the antibacterial metal than in a conventional product, whereby more can be achieved. antibacterial effect. In addition, unnecessary consumption of the antibacterial metal can be prevented.
В качестве антибактериального металла в данном случае могут быть использованы металлы, сходные с металлами по первому изобретению.In this case, metals similar to those of the first invention can be used as an antibacterial metal.
Кроме того, в изделии из армированной керамики по второму изобретению предпочтительно, чтобы на наружной поверхности второго глазурованного слоя был сформирован водоотталкивающий слой, содержащий водоотталкивающий компонент. Даже если на поверхность, имеющую небольшое количество дефектов, попадает вода, содержащая большое количество загрязняющих компонентов, загрязнение поверхности изделия затруднено из-за водоотталкивающего эффекта и имеет место значительный эффект устойчивости к загрязнению.Furthermore, in the reinforced ceramic product of the second invention, it is preferable that a water-repellent layer comprising a water-repellent component is formed on the outer surface of the second glazed layer. Even if water containing a large amount of contaminating components enters a surface having a small number of defects, contamination of the surface of the product is difficult due to the water-repellent effect and a significant effect of resistance to contamination takes place.
В этом случае может быть проведена такая же стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств, как и в первом изобретении.In this case, the same processing step can be carried out to impart water-repellent properties as in the first invention.
Способ изготовления изделия из армированной керамики по второму изобретению включает подготовительную стадию, состоящую в приготовлении материала основы, пригодного для формирования заготовки керамического изделия, и глазурного материала, пригодного для формирования глазурованного слоя на поверхности заготовки керамического изделия, стадию глазурования, состоящую в формировании слоя глазурного материала, содержащего глазурный материал, на поверхности заготовки, и стадию обжига, состоящую в обжиге материала основы и слоя глазурного материала с получением керамического изделия, состоящего из заготовки керамического изделия и глазурованного слоя. Способ отличается тем, что глазурный материал содержит первый глазурный материал, который наносят на поверхность материала основы, и который образует первый глазурованный слой, и второй глазурный материал, который наносят на наружную поверхность первого глазурного материала, и который образует второй глазурованный слой, имеющий меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурный слой. Изделие из армированной керамики по второму изобретению может быть изготовлено по способу изготовления согласно второму изобретению.A method of manufacturing a reinforced ceramic product according to the second invention includes a preparatory stage, which consists in preparing a base material suitable for forming a ceramic product preform, and a glaze material suitable for forming a glazed layer on the surface of a ceramic product preform, a glazing stage, which consists in forming a layer of glaze material containing glaze material on the surface of the workpiece, and the firing stage, which consists in firing the base material and the layer of glaze about the material to obtain a ceramic product, consisting of a ceramic workpiece and a glazed layer. The method is characterized in that the glaze material contains a first glaze material that is applied to the surface of the base material, and which forms the first glazed layer, and a second glaze material that is applied to the outer surface of the first glaze material, and which forms a second glazed layer having a lower coefficient linear thermal expansion than the first glaze layer. The reinforced ceramic product of the second invention can be manufactured by the manufacturing method of the second invention.
В способе изготовления изделия из армированной керамики по второму изобретению на стадии глазурования можно сформировать слой первого глазурного материала, содержащий первый глазурный материал, а затем на поверхности слоя первого глазурного материала сформировать слой второго глазурного материала, содержащий второй глазурный материал. В изделии из армированной керамики по второму изобретению, полученном таким образом, первый глазурный материал проникает в поверхность материала основы, так как первый глазурный материал наносят на материал основы с образованием слоя первого глазурного материала. Первый глазурный материал, проникший в материал основы, также образует первый глазурованный слой внутри керамического изделия, сформованного из материала основы. Поэтому первый глазурованный слой прочно соединен с заготовкой керамического изделия. Кроме того, в изделии из армированной керамики, поскольку второй глазурный материал наносят на слой первого глазурного материала с образованием слоя второго глазурного материала, второй глазурный материал проникает в слой первого глазурного материала, за счет чего первый глазурованный слой и второй глазурованный слой оказываются плотно сцепленными между собой, а также можно предотвратить образование трещин, возникающих на поверхности их раздела. Стадию обжига обоих слоев можно провести одновременно, и за счет этого можно добиться снижения производственных затрат.In the method of manufacturing a reinforced ceramic product of the second invention, a layer of a first glaze material containing a first glaze material can be formed at the glazing stage, and then a layer of a second glaze material containing a second glaze material can be formed on the surface of the layer of the first glaze material. In the reinforced ceramic product of the second invention, thus obtained, the first glaze material penetrates the surface of the base material since the first glaze material is applied to the base material to form a layer of the first glaze material. The first glaze material penetrated into the base material also forms the first glazed layer inside the ceramic product molded from the base material. Therefore, the first glazed layer is firmly connected to the ceramic blank. In addition, in a reinforced ceramic product, since the second glaze material is applied to the layer of the first glaze material to form a layer of the second glaze material, the second glaze material penetrates the layer of the first glaze material, whereby the first glazed layer and the second glazed layer are tightly adhered between by itself, and it is also possible to prevent the formation of cracks that occur on the surface of their separation. The firing stage of both layers can be carried out simultaneously, and due to this, production costs can be reduced.
Кроме того, в способе изготовления армированного керамического изделия по второму изобретению предпочтительно, чтобы первый глазурный материал содержал калий, а второй глазурный материал содержал натрий. Поскольку радиус иона калия больше, чем радиус иона натрия, при использовании таких первого и второго глазурных материалов ионы натрия, содержащиеся во втором глазурном материале, подвергаются ионному обмену на ионы калия, содержащиеся в первом глазурном материале. Соответственно, можно получить армированное керамическое изделие по второму изобретению, которое имеет второй глазурованный слой, содержащий большее количество калия и меньшее количество натрия, чем первый глазурованный слой.In addition, in the method for manufacturing the reinforced ceramic product of the second invention, it is preferred that the first glazing material contains potassium and the second glazing material contains sodium. Since the radius of the potassium ion is larger than the radius of the sodium ion, when using such first and second glaze materials, the sodium ions contained in the second glaze material undergo ion exchange for potassium ions contained in the first glaze material. Accordingly, it is possible to obtain a reinforced ceramic product according to the second invention, which has a second glazed layer containing more potassium and less sodium than the first glazed layer.
В способе изготовления изделия из армированной керамики по второму изобретению второй глазурный материал может содержать антибактериальный металл. Таким образом, можно получить изделие из армированной керамики, обладающее антибактериальным действием.In the method for manufacturing a reinforced ceramic product of the second invention, the second glazing material may comprise an antibacterial metal. Thus, it is possible to obtain a product of reinforced ceramics with antibacterial action.
Кроме того, в способе изготовления изделия из армированной керамики по второму изобретению допустимо, чтобы второй глазурный материал после расплавления, т.е. в расплавленном состоянии, обладал большей вязкостью, чем первый глазурный материал. Дегазификация при обжиге происходит равномерно, за счет чего можно предотвратить образование пузырей в изделии из армированной керамики, а также снизить скорость диффузии антибактериального металла из второго глазурованного слоя в первый глазурованный слой при обжиге, чтобы изготовить изделие из армированной керамики, имеющее на поверхности концентрацию антибактериального металла, поддерживаемую на высоком уровне.In addition, in the method of manufacturing a reinforced ceramic product according to the second invention, it is permissible that the second glazing material after melting, i.e. in the molten state, had a higher viscosity than the first glaze material. Degassing during firing occurs evenly, due to which it is possible to prevent the formation of bubbles in the reinforced ceramic product, as well as to reduce the diffusion rate of the antibacterial metal from the second glazed layer to the first glazed layer during firing, in order to produce a reinforced ceramic product having a concentration of antibacterial metal on the surface maintained at a high level.
Далее, способ изготовления изделия из армированной керамики по второму изобретению может включать стадию обработки для придания водоотталкивающих свойств, состоящую в том, что поверхность глазурованного слоя подвергается обработке для придания ей водоотталкивающих свойств. Таким образом, может быть изготовлено такое изделие из армированной керамики, на котором затруднено образование загрязнений.Further, the method of manufacturing a reinforced ceramic product according to the second invention may include a processing step to impart water-repellent properties, comprising the step of processing the surface of the glazed layer to impart water-repellent properties to it. Thus, such a product can be made of reinforced ceramic, on which the formation of contaminants is difficult.
Третье изобретениеThird invention
В случае обычного изделия, имеющего глазурованный слой, существует вероятность образования на его поверхности дефектов. Твердость поверхности такого изделия недостаточна, так как глазурованный слой является одинарным слоем. Поэтому оно обладает тем недостатком, что существует вероятность образования в глазурованном слое трещин под воздействием удара и т.п. из-за наличия дефектов. Также для него характерен такой недостаток, что с дефектами могут сцепляться загрязнения. Поэтому была проанализирована возможность использования глазурованного слоя, состоящего из нескольких слоев. Тем не менее, было обнаружено, что для изделия, на которое просто нанесен глазурованный слой, состоящий из нескольких слоев, все еще характерно образование дефектов, и твердость поверхности по-прежнему является недостаточной. Соответственно, изделие обладает тем недостатком, что оно не проявляет устойчивости к загрязнению.In the case of a conventional product having a glazed layer, it is likely that defects will form on its surface. The surface hardness of such a product is insufficient, since the glazed layer is a single layer. Therefore, it has the disadvantage that there is a possibility of formation of cracks in the glazed layer under the influence of impact, etc. due to defects. It is also characterized by such a drawback that pollution can adhere to defects. Therefore, the possibility of using a glazed layer consisting of several layers was analyzed. However, it was found that for the product, which simply applied a glazed layer consisting of several layers, the formation of defects is still characteristic, and the surface hardness is still insufficient. Accordingly, the product has the disadvantage that it does not show resistance to contamination.
Третье изобретение является развитием известных из уровня техники решений, и достигаемая цель состоит в получении изделия, имеющего глазурованный слой, на поверхности которого было бы затруднено образование дефектов, и которое безусловно проявляло бы превосходную устойчивость к загрязнению.The third invention is the development of solutions known from the prior art, and the goal is to obtain an article having a glazed layer, on the surface of which defects would be difficult to form, and which would certainly exhibit excellent resistance to contamination.
Изделие, имеющее глазурованный слой, по третьему изобретению, состоит из основы и глазурованного слоя, сформированного на поверхности основы. Изделие отличается тем, что глазурованный слой содержит первый глазурованный слой, содержащий первый глазурный материал, и второй глазурованный слой, содержащий второй глазурный материал, который сформирован на наружной поверхности первого глазурованного слоя и имеет меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой. На поверхности второго глазурованного слоя рассеяны мелкие твердые частицы.An article having a glazed layer according to the third invention consists of a base and a glazed layer formed on the surface of the base. The product is characterized in that the glazed layer contains a first glazed layer containing the first glazed material, and a second glazed layer containing the second glazed material, which is formed on the outer surface of the first glazed layer and has a lower coefficient of linear thermal expansion than the first glazed layer. Small solid particles are scattered on the surface of the second glazed layer.
В изделии, имеющем глазурованный слой, по третьему изобретению, в связи с тем, что коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя меньше коэффициента линейного теплового расширения первого глазурованного слоя, второй глазурованный слой испытывает сжимающее напряжение из-за усадки первого глазурованного слоя в процессе плавления слоев первого и второго глазурных материалов и в процессе охлаждения слоев первого и второго глазурных материалов на стадии обжига. Поэтому второй глазурованный слой уплотняется с образованием поверхности высокой твердости, где затруднено образование дефектов. Кроме того, в глазурованном слое затруднено образование трещин и т.п., которое может иметь место при наличии дефектов. Поэтому на изделии по третьему изобретению затруднено образование загрязнений, которые в основном сцепляются с дефектами и трещинами, и можно достичь превосходную устойчивость к загрязнению.In an article having a glazed layer according to the third invention, since the coefficient of linear thermal expansion of the second glazed layer is less than the coefficient of linear thermal expansion of the first glazed layer, the second glazed layer experiences compressive stress due to shrinkage of the first glazed layer during the melting of the layers the first and second glaze materials and in the process of cooling the layers of the first and second glaze materials at the stage of firing. Therefore, the second glazed layer is compacted to form a surface of high hardness, where the formation of defects is difficult. In addition, the formation of cracks and the like in the glazed layer is difficult, which may occur in the presence of defects. Therefore, the formation of contaminants that are mainly adhered to defects and cracks is difficult on the product of the third invention, and excellent resistance to contamination can be achieved.
В частности, в том случае, если изделие по третьему изобретению подвергается воздействию внешних факторов, которые повреждают поверхность второго глазурованного слоя, мелкие твердые частицы, присутствующие на поверхности, предотвращают появление на поверхности второго глазурованного слоя механических повреждений. Поэтому, даже если эти факторы воздействуют на поверхность второго глазурованного слоя, время воздействия непродолжительно, и образование серьезных дефектов затруднено. Поэтому затруднено образование загрязнений на изделии по третьему изобретению, и обеспечивается превосходная устойчивость к загрязнению.In particular, if the product of the third invention is exposed to external factors that damage the surface of the second glazed layer, the fine solid particles present on the surface prevent mechanical damage to the surface of the second glazed layer. Therefore, even if these factors affect the surface of the second glazed layer, the exposure time is short and the formation of serious defects is difficult. Therefore, the formation of contaminants on the product of the third invention is difficult, and excellent resistance to contamination is provided.
В изделии по третьему изобретению, поскольку коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя меньше, чем коэффициент линейного теплового расширения первого глазурованного слоя, затруднено образование пор во втором глазурованном слое. Поэтому изделие имеет большую гладкость и проявляет превосходную устойчивость к загрязнению.In the product of the third invention, since the coefficient of linear thermal expansion of the second glazed layer is less than the coefficient of linear thermal expansion of the first glazed layer, it is difficult to form pores in the second glazed layer. Therefore, the product has great smoothness and exhibits excellent resistance to contamination.
Изделие, имеющее глазурованный слой, может иметь на основе три глазурованных слоя и более. Например, в том случае, когда оно имеет три глазурованных слоя, промежуточный слой соответствует первому глазурованному слою, а верхний слой соответствует второму глазурованному слою.An article having a glazed layer may be based on three glazed layers or more. For example, in the case where it has three glazed layers, the intermediate layer corresponds to the first glazed layer, and the top layer corresponds to the second glazed layer.
В качестве мелких твердых частиц, используемых в изделии, имеющем глазурованный слой, можно использовать мелкие частицы металла и мелкие частицы неорганического материала, такие как мелкие частицы нитрида кремния и т.п. Мелкие твердые частицы предпочтительно имеют средний размер частиц от 0,8 до 20 мкм. Таким образом, обеспечивается устойчивость к образованию дефектов, и сохраняется хороший внешний вид изделия, имеющего глазурованный слой.As small solid particles used in an article having a glazed layer, small metal particles and small particles of inorganic material, such as small particles of silicon nitride and the like, can be used. Fine solid particles preferably have an average particle size of from 0.8 to 20 microns. Thus, it provides resistance to the formation of defects, and maintains a good appearance of the product having a glazed layer.
В соответствии с результатами экспериментов авторов предпочтительно использовать мелкие частицы циркона. Мелкие частицы циркона тверже веществ и предметов, создающих дефекты на поверхности второго глазурованного слоя. Такими веществами и предметами являются, например, щетки и абразивные средства для очистки. Мелкие частицы циркона взаимодействуют с этими веществами и предметами, и поэтому образование дефектов на поверхности второго глазурованного слоя затруднено.In accordance with the results of the experiments of the authors, it is preferable to use small particles of zircon. Small particles of zircon are harder than substances and objects that create defects on the surface of the second glazed layer. Such substances and objects are, for example, brushes and abrasive cleaners. Small particles of zircon interact with these substances and objects, and therefore the formation of defects on the surface of the second glazed layer is difficult.
Мелкие частицы циркона обеспечивают устойчивость к образованию дефектов, как описано выше, с другой стороны, они уменьшают гладкость поверхности второго глазурованного слоя и влияют на цвет второго глазурованного слоя, в зависимости от их количества, содержащегося во втором глазурованном слое. Поэтому доля мелких частиц циркона, содержащихся во втором глазурованном слое, предпочтительно должна составлять от 0,5 до 2 мас. процентов.Small particles of zircon provide resistance to the formation of defects, as described above, on the other hand, they reduce the smoothness of the surface of the second glazed layer and affect the color of the second glazed layer, depending on their amount contained in the second glazed layer. Therefore, the proportion of small particles of zircon contained in the second glazed layer should preferably be from 0.5 to 2 wt. percent.
В изделии, имеющем глазурованный слой, предпочтительно, чтобы основа изделия имела больший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой. Таким образом, не только второй глазурованный слой подвергается сжимающему усилию от первого глазурованного слоя, но и первый глазурованный слой подвергается сжимающему усилию от основы керамического изделия в процессе спекания материала основы, в процессе плавления слоев глазурных материалов и в процессе охлаждения основы керамического изделия и глазурованных слоев на стадии обжига. При этом уплотняется не только второй глазурованный слой, но и первый глазурованный слой. Поэтому в изделии, имеющем глазурованный слой, затруднено образование трещин в глазурованном слое, которое вызывается дефектами.In an article having a glazed layer, it is preferred that the base of the article has a greater coefficient of linear thermal expansion than the first glazed layer. Thus, not only the second glazed layer is subjected to compressive force from the first glazed layer, but also the first glazed layer is subjected to compressive force from the base of the ceramic product during sintering of the base material, during the melting of the layers of the glaze materials and in the process of cooling the base of the ceramic product and the glazed layers at the firing stage. This compacts not only the second glazed layer, but also the first glazed layer. Therefore, in an article having a glazed layer, it is difficult to form cracks in the glazed layer, which is caused by defects.
В изделии, имеющем глазурованный слой, предпочтительно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилась в интервале от 1×10-7 до 1×10-6/°С. В том случае, когда разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя меньше нижней границы указанного интервала, невозможно получить желаемую твердость поверхности, с другой стороны, если она больше верхней границы указанного интервала, сжимающее напряжение, которое испытывает второй глазурованный слой под действием первого глазурованного слоя, становится слишком большим и создает возможность разрушения второго глазурованного слоя. В частности, согласно результатам экспериментов авторов, целесообразно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилась в интервале от 2×10-7 до 5×10-7.In the product having a glazed layer, it is preferable that the difference between the linear thermal expansion coefficients of the first glazed layer and the second glazed layer is in the range from 1 × 10 -7 to 1 × 10 -6 / ° C. In the case where the difference between the linear thermal expansion coefficients of the first glazed layer and the second glazed layer is less than the lower boundary of the specified interval, it is impossible to obtain the desired surface hardness, on the other hand, if it is greater than the upper boundary of the specified interval, the compressive stress experienced by the second glazed layer under the action of the first glazed layer, it becomes too large and creates the possibility of destruction of the second glazed layer. In particular, according to the results of the experiments of the authors, it is advisable that the difference between the coefficients of linear thermal expansion of the first glazed layer and the second glazed layer be in the range from 2 × 10 -7 to 5 × 10 -7 .
В этом случае предпочтительно, чтобы соотношение размеров по толщине первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилось в интервале от 10/1 до 30/1. Таким образом, даже в том случае, если внешний вид второго глазурованного слоя является плохим из-за включения во второй слой антибактериального металла, например - Ag и т.п., удается получить такую поверхность, которая практически не отличается по внешнему виду от поверхности в том случае, когда сформирован только первый глазурованный слой. В результате можно получить изделие, имеющее глазурованный слой с превосходным внешним видом.In this case, it is preferable that the size ratio of the thickness of the first glazed layer and the second glazed layer is in the range from 10/1 to 30/1. Thus, even if the appearance of the second glazed layer is poor due to the inclusion of an antibacterial metal, for example, Ag, etc. in the second layer, it is possible to obtain a surface that is almost identical in appearance to the surface in when only the first glazed layer is formed. As a result, a product having a glazed layer with excellent appearance can be obtained.
Регулированием состава и толщины второго глазурованного слоя можно затруднить интерференцию света на поверхности раздела с первым глазурованным слоем, таким образом можно предотвратить иридесценцию. Кроме того, в зависимости от состава второго глазурованного слоя, второй глазурованный слой может быть образован в виде кристаллизованного стекловидного материала, так что он становится непрозрачным.By adjusting the composition and thickness of the second glazed layer, it is possible to interfere with light interference at the interface with the first glazed layer, thus iridescence can be prevented. In addition, depending on the composition of the second glazed layer, the second glazed layer may be formed as a crystallized glassy material, so that it becomes opaque.
Предпочтительно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения основы изделия и первого глазурованного слоя находилась в интервале от 1×10-7 до 1×10-6/°C. В том случае, когда разница между коэффициентами линейного теплового расширения основы и первого глазурованного слоя меньше нижней границы указанного интервала, невозможно получить желаемую прочность. С другой стороны, если она больше верхней границы указанного интервала, сжимающее напряжение, которое испытывает первый глазурованный слой под действием основы, становится слишком большим и создает возможность разрушения первого глазурованного слоя. В частности, согласно результатам экспериментов авторов, целесообразно, чтобы разница между коэффициентами линейного теплового расширения первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя находилась в интервале от 2×10-7 до 5×10-7.Preferably, the difference between the linear thermal expansion coefficients of the base of the product and the first glazed layer is in the range from 1 × 10 -7 to 1 × 10 -6 / ° C. In the case where the difference between the linear thermal expansion coefficients of the base and the first glazed layer is less than the lower boundary of the specified interval, it is impossible to obtain the desired strength. On the other hand, if it is greater than the upper boundary of the indicated interval, the compressive stress experienced by the first glazed layer under the action of the substrate becomes too large and creates the possibility of destruction of the first glazed layer. In particular, according to the results of the experiments of the authors, it is advisable that the difference between the coefficients of linear thermal expansion of the first glazed layer and the second glazed layer be in the range from 2 × 10 -7 to 5 × 10 -7 .
Согласно результатам экспериментов авторов в изделии, имеющем глазурованный слой, второй глазурованный слой должен содержать большее количество калия и меньшее количество натрия, чем первый глазурованный слой. Калий имеет больший радиус иона, чем натрий. Поэтому предполагается, что при образовании глазурованных слоев на изделии, имеющем глазурованный слой, ионы натрия, содержащиеся во втором глазурованном слое, подвергаются ионному обмену на ионы калия, содержащиеся в первом глазурованном слое, что приводит к появлению сжимающего напряжения во втором глазурованном слое, за счет чего повышается прочность второго глазурованного слоя.According to the results of the experiments of the authors in the product having a glazed layer, the second glazed layer should contain more potassium and less sodium than the first glazed layer. Potassium has a larger ion radius than sodium. Therefore, it is assumed that upon the formation of glazed layers on an article having a glazed layer, the sodium ions contained in the second glazed layer undergo ion exchange for potassium ions contained in the first glazed layer, which leads to the appearance of compressive stress in the second glazed layer, due to which increases the strength of the second glazed layer.
Изделие, имеющее глазурованный слой, проявляет больший эффект устойчивости к загрязнению, если во втором глазурованном слое содержится антибактериальный металл. В частности, в изделии, имеющем глазурованный слой, поскольку антибактериальный металл содержится из всех глазурованных слоев только во втором глазурованном слое, концентрацию антибактериального металла на наружной поверхности можно увеличить даже при использовании меньшего количества антибактериального металла, чем в обычном изделии, за счет чего можно добиться большего антибактериального эффекта. Кроме того, можно предотвратить ненужное расходование антибактериального металла.An article having a glazed layer exhibits a greater effect of resistance to contamination if the second glazed layer contains an antibacterial metal. In particular, in an article having a glazed layer, since the antibacterial metal is contained from all the glazed layers only in the second glazed layer, the concentration of the antibacterial metal on the outer surface can be increased even when using a smaller amount of the antibacterial metal than in a conventional product, whereby greater antibacterial effect. In addition, unnecessary consumption of the antibacterial metal can be prevented.
В качестве антибактериального металла в данном случае могут быть использованы металлы, сходные с металлами по первому и второму изобретениям.In this case, metals similar to the metals of the first and second inventions can be used as an antibacterial metal.
Кроме того, в изделии, имеющем глазурованный слой, предпочтительно, чтобы на наружной поверхности второго глазурованного слоя был сформирован водоотталкивающий слой, содержащий водоотталкивающий компонент. Таким образом, даже если на поверхность, имеющую небольшое количество дефектов, попадает вода, содержащая значительное количество загрязняющих компонентов, оседание загрязнений затруднено из-за водоотталкивающего эффекта, и имеет место превосходный эффект устойчивости к загрязнению.In addition, in an article having a glazed layer, it is preferable that a water-repellent layer comprising a water-repellent component is formed on the outer surface of the second glazed layer. Thus, even if water containing a significant amount of contaminants enters a surface having a small number of defects, the deposition of contaminants is difficult due to the water-repellent effect, and an excellent effect of resistance to contamination takes place.
В этом случае может быть проведена такая же стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств, что и в первом и втором изобретениях.In this case, the same processing step can be carried out to impart water-repellent properties as in the first and second inventions.
В изделии, имеющем глазурованный слой, основа может являться заготовкой из керамической массы. В этом случае изделие является керамическим изделием, например, унитазом, раковиной и т.п. Эти керамические изделия в особенности должны обладать указанными эффектами, поскольку их часто моют щеткой с использованием моющего средства, содержащего воду и абразив.In an article having a glazed layer, the base may be a blank of ceramic mass. In this case, the product is a ceramic product, for example, a toilet bowl, a sink, and the like. These ceramic products in particular should have the indicated effects, since they are often washed with a brush using a detergent containing water and an abrasive.
Согласно третьему изобретению способ изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, включает подготовительную стадию, состоящую в приготовлении основы и глазурного материала, пригодного для формирования глазурованного слоя на поверхности основы, стадию глазурования, состоящую в формировании слоя глазурного материала, содержащего глазурный материал, на поверхности основы, и стадию обжига, состоящую в обжиге материала основы и слоя глазурного материала с получением изделия, состоящего из основы и глазурованного слоя. Способ отличается тем, что глазурный материал содержит первый глазурный материал, который наносят на поверхность основы, и который образует первый глазурованный слой, и второй глазурный материал, который наносят на наружную поверхность первого глазурного материала, и который образует второй глазурованный слой. Этот второй слой имеет меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой, а на его поверхности рассеяны мелкие твердые частицы. Изделие, имеющее глазурованный слой, по третьему изобретению, может быть изготовлено по способу согласно третьему изобретению.According to a third invention, a method for manufacturing an article having a glazed layer includes a preparatory step comprising preparing a base and a glaze material suitable for forming a glazed layer on the surface of the base, a glazing step consisting of forming a layer of glaze material containing the glaze material on the surface of the base, and a firing step, comprising firing the base material and a layer of glaze material to form an article consisting of a base and a glazed layer. The method is characterized in that the glaze material contains a first glaze material that is applied to the surface of the base and which forms the first glazed layer, and a second glaze material that is applied to the outer surface of the first glaze material, and which forms the second glazed layer. This second layer has a lower coefficient of linear thermal expansion than the first glazed layer, and small solid particles are scattered on its surface. An article having a glazed layer according to the third invention can be manufactured by the method according to the third invention.
Согласно третьему изобретению в способе изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, на стадии глазурования можно сформировать слой первого глазурного материала, содержащий первый глазурный материал, а затем на поверхности слоя первого глазурного материала сформировать слой второго глазурного материала, содержащий второй глазурный материал. В полученном таким образом изделии, имеющем глазурованный слой, первый глазурный материал проникает в поверхность материала основы, так как первый глазурный материал наносят на материал основы с образованием слоя первого глазурного материала. Первый глазурный материал, проникший в материал основы, образует также первый глазурованный слой внутри основы. Поэтому первый глазурованный слой плотно соединен с основой изделия. Кроме того, в изделии, поскольку второй глазурный материал наносят на слой первого глазурного материала с образованием слоя второго глазурного материала, второй глазурный материал проникает в слой первого глазурного материала, за счет чего первый глазурованный слой и второй глазурованный слой оказываются плотно сцепленными между собой, а также можно предотвратить образование трещин, возникающих на поверхности их раздела. Таким образом, оба слоя можно обжигать одновременно, за счет чего можно добиться снижения производственных затрат.According to a third invention, in a method of manufacturing an article having a glazed layer, a layer of a first glazing material containing a first glazing material can be formed in the glazing step, and then a layer of a second glazing material containing a second glazing material can be formed on the surface of the layer of the first glazing material. In the thus obtained product having a glazed layer, the first glaze material penetrates the surface of the base material, since the first glaze material is applied to the base material to form a layer of the first glaze material. The first glaze material penetrated into the base material also forms the first glazed layer inside the base. Therefore, the first glazed layer is tightly connected to the base of the product. In addition, in the product, since the second glaze material is applied to the layer of the first glaze material to form a layer of the second glaze material, the second glaze material penetrates the layer of the first glaze material, whereby the first glazed layer and the second glazed layer are tightly adhered to each other, and it is also possible to prevent the formation of cracks occurring on their interface. Thus, both layers can be fired at the same time, thereby reducing production costs.
Кроме того, в способе изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, предпочтительно, чтобы первый глазурный материал содержал калий, а второй глазурный материал содержал натрий. Поскольку радиус иона калия больше, чем радиус иона натрия, при использовании таких первого и второго глазурных материалов ионы натрия, содержащиеся во втором глазурном материале, подвергаются ионному обмену на ионы калия, содержащиеся в первом глазурном материале. Соответственно, можно получить изделие, имеющее глазурованный слой, которое имеет второй глазурованный слой, содержащий большее количество калия и меньшее количество натрия, чем первый глазурованный слой.In addition, in the manufacturing method of an article having a glazed layer, it is preferred that the first glazing material contains potassium and the second glazing material contains sodium. Since the radius of the potassium ion is larger than the radius of the sodium ion, when using such first and second glaze materials, the sodium ions contained in the second glaze material undergo ion exchange for potassium ions contained in the first glaze material. Accordingly, it is possible to obtain an article having a glazed layer, which has a second glazed layer containing more potassium and less sodium than the first glazed layer.
В способе изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, по третьему изобретению, существует возможность, чтобы второй глазурный материал содержал антибактериальный металл. Таким образом, можно получить изделие, имеющее глазурованный слой, которому приданы антибактериальные свойства.In the method for manufacturing an article having a glazed layer according to the third invention, it is possible for the second glazing material to contain an antibacterial metal. Thus, it is possible to obtain a product having a glazed layer, which is given antibacterial properties.
Кроме того, в способе изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, по третьему изобретению, допустимо, чтобы второй глазурный материал обладал большей вязкостью после расплавления, т.е. в расплавленном состоянии, чем первый глазурный материал. Таким образом, можно предотвратить агрегацию мелких твердых частиц, рассеянных во втором глазурованном слое, и поэтому мелкие твердые частицы будут должным образом распределены по поверхности. Кроме того, дегазификация при обжиге происходит равномерно, за счет чего можно предотвратить образование пузырей в керамическом изделии, а также снизить скорость диффузии антибактериального металла из второго глазурованного слоя в первый глазурованный слой при обжиге, чтобы изготовить изделие, имеющее глазурованный слой, с концентрацией антибактериального металла на поверхности, которая сохраняется на высоком уровне.In addition, in the method for manufacturing an article having a glazed layer according to the third invention, it is permissible for the second glazing material to have a higher viscosity after melting, i.e. in a molten state than the first glaze material. Thus, the aggregation of small solid particles dispersed in the second glazed layer can be prevented, and therefore, small solid particles will be properly distributed over the surface. In addition, degassing during firing occurs evenly, due to which it is possible to prevent the formation of bubbles in the ceramic product, as well as to reduce the diffusion rate of the antibacterial metal from the second glazed layer into the first glazed layer during firing, in order to produce an article having a glazed layer with a concentration of antibacterial metal on a surface that remains high.
Далее, способ изготовления изделия, имеющего глазурованный слой, по третьему изобретению, может включать стадию обработки для придания водоотталкивающих свойств, состоящую в проведении обработки поверхности глазурованного слоя для придания ей водоотталкивающих свойств. Согласно конфигурации, может быть изготовлено такое изделие, имеющее глазурованный слой, на котором затруднено образование загрязнений.Further, the manufacturing method of an article having a glazed layer according to the third invention may include a processing step for imparting water-repellent properties, comprising processing the surface of the glazed layer to impart water-repellent properties thereto. According to the configuration, such an article may be manufactured having a glazed layer on which the formation of contaminants is hindered.
КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF LIST OF FIGURES OF DRAWINGS
Фиг.1 представляет поперечное сечение основы и слоя первого глазурного материала из Примера, относящегося к первому изобретению.Figure 1 is a cross-section of the base and the layer of the first glaze material from Example related to the first invention.
Фиг.2 представляет поперечное сечение основы, слоя первого глазурного материала и слоя второго глазурного материала из Примера, относящегося к первому изобретению.Figure 2 is a cross-section of the base, the layer of the first glaze material and the layer of the second glaze material from Example related to the first invention.
Фиг.3 представляет поперечное сечение основы, первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя из Примера, относящегося к первому изобретению.Figure 3 is a cross-section of the base, the first glazed layer and the second glazed layer of Example related to the first invention.
Фиг.4 представляет поперечное сечение основы, первого глазурованного слоя, второго глазурованного слоя и водоотталкивающего слоя из Примера, относящегося к первому изобретению.Figure 4 is a cross-section of the base, the first glazed layer, the second glazed layer and the water-repellent layer of Example related to the first invention.
Фиг.5 представляет поперечное сечение основы и глазурованного слоя из сравнительных Примеров 1 и 2, относящихся к первому изобретению.5 is a cross section of the base and glazed layer of comparative Examples 1 and 2 related to the first invention.
Фиг.6 представляет поперечное сечение материала основы и слоя первого глазурного материала из Примера, относящегося ко второму изобретению.6 is a cross-sectional view of a base material and a layer of a first glaze material from Example related to the second invention.
Фиг.7 представляет поперечное сечение материала основы, слоя первого глазурного материала и слоя второго глазурного материала из Примера, относящегося ко второму изобретению.Fig. 7 is a cross-sectional view of a base material, a layer of a first glaze material, and a layer of a second glaze material from Example relating to the second invention.
Фиг.8 представляет поперечное сечение основы керамического изделия, первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя из Примера, относящегося ко второму изобретению.Fig. 8 is a cross-sectional view of a ceramic base, a first glazed layer and a second glazed layer of Example relating to the second invention.
Фиг.9 представляет поперечное сечение основы керамического изделия, первого глазурованного слоя, второго глазурованного слоя и водоотталкивающего слоя из Примера, относящегося ко второму изобретению.Fig.9 is a cross-section of the base of the ceramic product, the first glazed layer, the second glazed layer and the water-repellent layer of Example related to the second invention.
Фиг.10 представляет поперечное сечение основы керамического изделия и глазурованного слоя из сравнительного Примера, относящегося ко второму изобретению.Figure 10 is a cross-section of the base of a ceramic product and the glazed layer of comparative Example related to the second invention.
Фиг.11 представляет результат анализа поверхности на содержание калия посредством ЕРМА для поперечного сечения образца из Примера, относящегося ко второму изобретению.11 represents the result of a surface analysis for potassium content by EPMA for a cross-section of a sample from Example related to the second invention.
Фиг.12 представляет поперечное сечение материала основы и слоя первого глазурного материала из Примеров 1-7, относящихся к третьему изобретению.12 is a cross-sectional view of a base material and a layer of a first glaze material from Examples 1-7 related to the third invention.
Фиг.13 представляет поперечное сечение материала основы, слоя первого глазурного материала и слоя второго глазурного материала из Примеров 1-7, относящихся к третьему изобретению.13 is a cross-sectional view of a base material, a layer of a first glaze material, and a layer of a second glaze material of Examples 1-7 related to the third invention.
Фиг.14 представляет поперечное сечение основы керамического изделия, первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя из Примеров 1-7, относящихся к третьему изобретению.Fig. 14 is a cross-sectional view of a ceramic base, a first glazed layer and a second glazed layer of Examples 1-7 related to the third invention.
Фиг.15 представляет поперечное сечение образца из Примеров 1-7. относящихся к третьему изобретению.Fig. 15 is a cross-sectional view of the sample of Examples 1-7. relating to the third invention.
Фиг.16 представляет вид сверху образца из Примеров 1-7, относящихся к третьему изобретению.Fig.16 is a top view of the sample of Examples 1-7 related to the third invention.
Фиг.17 представляет поперечное сечение образца из сравнительных Примеров 1 и 2, относящихся к третьему изобретению.17 is a cross-sectional view of a sample of comparative Examples 1 and 2 related to the third invention.
Фиг.18 представляет поперечное сечение образца из сравнительных Примеров 3 и 4, относящихся к третьему изобретению.Fig. 18 is a cross-sectional view of a sample of comparative Examples 3 and 4 related to the third invention.
Фиг.19 представляет результат анализа поверхности на содержание калия посредством ЕРМА для поперечного сечения образца из Примеров 1-7, относящихся к третьему изобретению.19 is a surface analysis of potassium content by EPMA for a cross section of a sample of Examples 1-7 related to the third invention.
СВЕДЕНИЯ. ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯINTELLIGENCE. SUMMARY OF THE INVENTION
Первое изобретениеFirst invention
Пример осуществления первого изобретения и сравнительные Примеры 1 и 2 будут описаны ниже со ссылками на фиг.1-5.An example embodiment of the first invention and comparative Examples 1 and 2 will be described below with reference to figures 1-5.
"Подготовительный этап" "стадии антибактериальной обработки""Preparatory stage" "stage of antibacterial treatment"
Основу для керамических плиток приведенного ниже состава изготавливают в виде формованного керамического изделия. Основу для плиток нарезают на квадраты со стороной 50±2 мм (толщина: 10 мм или меньше), которые обозначены как основа 1, изображенная на фиг.1 и фиг.2.The basis for the ceramic tiles of the composition below is made in the form of a molded ceramic product. The base for tiles is cut into squares with a side of 50 ± 2 mm (thickness: 10 mm or less), which are designated as
Готовят первый глазурный материал и второй глазурный материал, имеющие следующие составы.A first glaze material and a second glaze material are prepared having the following compositions.
Первый глазурный материал содержит 2 мас.% К2О.The first glaze material contains 2 wt.% K 2 O.
Антибактериальное средство имеет следующий состав (в массовых %).The antibacterial agent has the following composition (in mass%).
Второй глазурный материал содержит 2 мас.% Na2O.The second glaze material contains 2 wt.% Na 2 O.
"Этап стеклования" "стадии антибактериальной обработки""Glass transition step" "antibacterial treatment step"
Как показано на фиг.1, первый глазурный материал наносят на поверхность основы 1 с получением слоя первого глазурного материала 2. Затем, как показано на фиг.2, второй глазурный материал наносят на наружную поверхность слоя первого глазурного материала 2 с получением слоя второго глазурного материала 3.As shown in FIG. 1, the first glaze material is applied to the surface of the
Основу 1, имеющую слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3, обжигают при 1210°С. При этом слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3 расплавляются с образованием первого глазурованного слоя 4 и второго глазурованного слоя 5 на основе 1, как показано на фиг.3.The
В данном случае, поскольку слой второго глазурного материала 3 в расплавленном состоянии имеет большую вязкость, чем слой первого глазурного материала 2, большую часть соединения серебра 6 добавляют ко второму глазурному материалу, так что антибактериальный металл остается во втором глазурованном слое 5. Кроме того, первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 имеют соотношение размеров по толщине, равное 20/1.In this case, since the layer of the
"Стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств""Processing step for imparting water-repellent properties"
После этого осуществляется стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств поверхности второго глазурованного слоя 5.After this, a processing step is carried out to impart water-repellent properties to the surface of the second
Готовят первый реагент, который состоит изThe first reagent is prepared, which consists of
С8F17СН2СН2Si(ОСН3)3 C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, иas an organic compound of silicon containing a perfluoroalkyl group, and
Si(СН3О)3СН2СН2-(Si-(СН3)2O)10-Si(СН3)2СН2СН2Si(ОСН3)3 Si (CH 3 O) 3 CH 2 CH 2 - (Si- (CH 3 ) 2 O) 10 -Si (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве полиметилсилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, которые подвергают совместному гидролизу в гидрофильном растворителе, содержащем 0,1N водный раствор соляной кислоты, трет-бутанол и гексан. Считается, что они, соответственно, содержат силанольные (Si-OH) группы.as a polymethylsiloxane compound containing a hydrolyzable group, which is subjected to joint hydrolysis in a hydrophilic solvent containing a 0.1N aqueous solution of hydrochloric acid, tert-butanol and hexane. It is believed that they respectively contain silanol (Si-OH) groups.
В качестве второго реагента готовят смесь полиорганосилоксана (НО-(Si(СН3)2O)30-Si(СН3)2OH) и метансульфоновой кислоты в качестве сильной кислоты.A mixture of polyorganosiloxane (HO- (Si (CH 3 ) 2 O) 30 -Si (CH 3 ) 2 OH) and methanesulfonic acid as a strong acid is prepared as the second reagent.
5 мл второго реагента добавляют к 5 мл первого реагента и перемешивают с образованием жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств. Жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств наносят на поверхность второго глазурованного слоя 5 с получением пленки. После этого ее оставляют примерно на 10 минут для высыхания. Затем поверхность промывают этанолом и просушивают.5 ml of the second reagent is added to 5 ml of the first reagent and mixed to form a treatment liquid to impart water-repellent properties. A treatment fluid to impart water-repellent properties is applied to the surface of the second
В результате вышеописанных процедур, как показано на фиг.4, получен образец, который состоит из основы 1, первого глазурованного слоя 4, содержащего первый глазурный материал и сформированного на основе 1, второго глазурованного слоя 5, содержащего второй глазурный материал, который отличается от первого глазурного материала, содержащий антибактериальный металл и сформированный на наружной поверхности первого глазурованного слоя 4, и водоотталкивающего слоя 7, содержащего водоотталкивающий компонент и сформированного на поверхности второго глазурованного слоя 5.As a result of the above procedures, as shown in FIG. 4, a sample is obtained which consists of a
В образце из данного Примера, поскольку первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 имеют соотношение размеров по толщине, равное 20/1, получена поверхность, которая не имеет существенных отличий по внешнему виду от поверхности, получаемой в том случае, когда нанесен только первый глазурованный слой 4. Полученная поверхность имеет превосходный внешний вид, несмотря на то, что сам второй глазурованный слой имеет плохой внешний вид из-за включения в него соединения серебра 6.In the sample from this Example, since the first
Сравнительный Пример 1Comparative Example 1
Как показано на Фиг.5, глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав, нанесен на такой же материал основы, как в Примере с получением слоя глазурного материала.As shown in FIG. 5, a glaze material having the composition below is applied to the same base material as in the Example to form a layer of glaze material.
К смеси для получения глазурного материала добавляют 0,5 мас.% (от общего количества) порошкообразного серебра с чистотой 99% или более и средним размером частиц 10 мкм.To the mixture to obtain the glaze material add 0.5 wt.% (Of the total amount) of powdered silver with a purity of 99% or more and an average particle size of 10 μm.
Основу 1 с нанесенным слоем глазурного материала обжигают при 1210°С. При этом слой глазурного материала плавится с образованием глазурованного слоя 8 на поверхности основы 1, как показано на фиг.5. В результате получен образец, который состоит из основы 1 и глазурованного слоя 8, содержащего антибактериальный металл и глазурный материал. Этот слой сформирован на поверхности основы 1.The
Сравнительный Пример 2Comparative Example 2
Был использован глазурный материал с концентрацией порошкообразного серебра, равной 5,0 мас.%, то есть в 10 раз большей, чем в сравнительном Примере 1. Все остальное, то есть процесс обработки для придания устойчивости к загрязнению и состав образца, такие же, как в сравнительном Примере 1.A glaze material was used with a silver powder concentration of 5.0 wt.%, That is, 10 times greater than in comparative Example 1. Everything else, that is, the processing process to impart resistance to contamination and the composition of the sample, are the same as in comparative Example 1.
ОценкаRating
Было изготовлено по три образца из Примера и сравнительных Примеров 1 и 2, которые были подвергнуты анализу на антибактериальную эффективность пленочным способом. Результаты приведены в Таблице 1.Three samples were prepared from Example and comparative Examples 1 and 2, which were analyzed for antibacterial effectiveness by a film method. The results are shown in Table 1.
Из Таблицы 1 ясно, что, если проанализировать антибактериальное действие на оба типа бактерий, то в Примере среднее изменение скорости размножения бактерий, равное 2,0 и более, сохраняется даже в том случае, когда концентрация питательной среды увеличивается, тогда как в сравнительном Примере 1 среднее изменение скорости размножения бактерий, равное 2,0 и более, сохраняется только в случае концентрации 1/500 ПБ и менее, а в сравнительном Примере 2 - только в случае 1/200 ПБ и менее. Поэтому понятно, что в Примере имеет место хороший эффект устойчивости к загрязнению, по сравнению со сравнительными Примерами 1 и 2, даже несмотря на то, что в Примере использовано меньшее количество порошкообразного серебра, чем в сравнительных Примерах 1 и 2.From Table 1 it is clear that, if we analyze the antibacterial effect on both types of bacteria, then in Example, the average change in the rate of reproduction of bacteria, equal to 2.0 or more, is maintained even when the concentration of the nutrient medium increases, while in comparative Example 1 the average change in the rate of bacterial reproduction, equal to 2.0 or more, is preserved only in the case of a concentration of 1/500 PB or less, and in comparative Example 2, only in the case of 1/200 PB or less. Therefore, it is clear that in Example there is a good effect of resistance to pollution, in comparison with comparative Examples 1 and 2, even though the Example used a smaller amount of powdered silver than in comparative Examples 1 and 2.
Из вышеизложенного ясно, что поскольку в Примере соединение серебра 6 присутствует во втором глазурованном слое 5 на наружной поверхности, его концентрация на поверхности увеличивается при том же количестве соединения серебра 6, по сравнению со случаями, когда антибактериальный металл распределен по всей толщине глазурованного слоя, как в сравнительных Примерах 1 и 2, за счет чего имеет место хороший антибактериальный эффект, и можно также предотвратить ненужное расходование антибактериального металла. В частности, поскольку в Примере во втором глазурном материале содержится соединение фосфорной кислоты, повышается вероятность проявления антибактериального действия, обусловленного антибактериальным металлом. Кроме того, поскольку в Примере на поверхности второго глазурованного слоя 5 сформирован водоотталкивающий слой 7, присутствует как антибактериальный, так и водоотталкивающий эффект. Поэтому, даже если используется вода, содержащая большое количество загрязняющих компонентов, так что устойчивость к загрязнению не может быть реализована за счет одного антибактериального эффекта, оседание загрязнений затруднено из-за водоотталкивающего эффекта, так что устойчивость к загрязнению реализована в полном объеме.From the foregoing, it is clear that since in the Example, the
Поэтому понятно, что в соответствии со способом обработки для придания устойчивости к загрязнению по Примеру, можно получить такое изделие, имеющее глазурованный слой, которое может быть изготовлено при низких производственных затратах, и которое может иметь хорошие антибактериальные свойства.Therefore, it is clear that in accordance with the processing method for imparting resistance to pollution according to Example, it is possible to obtain such an article having a glazed layer that can be manufactured at low production costs, and which can have good antibacterial properties.
Кроме того, в способе обработки для придания устойчивости к загрязнению по Примеру возможна равномерная дегазификация при обжиге, за счет чего предотвращается образование пузырей в образце.In addition, in the processing method for imparting resistance to pollution according to Example, uniform degassing during firing is possible, thereby preventing the formation of bubbles in the sample.
Второе изобретениеSecond invention
Далее будут описаны Пример осуществления второго изобретения и сравнительный Пример.An embodiment of the second invention and a comparative example will be described below.
ПримерExample
"Подготовительная стадия""Preparatory stage"
Материал основы для плиток 1, приготовленный из приведенной ниже композиции, нарезают на квадраты со стороной 50±2 мм толщиной 10 мм или меньше.The base material for
Готовят первый глазурный материал и второй глазурный материал, имеющие следующие составы.A first glaze material and a second glaze material are prepared having the following compositions.
Первый глазурный материал содержит 2 мас.% К2О.The first glaze material contains 2 wt.% K 2 O.
Антибактериальное средство имеет следующий состав (в массовых %).The antibacterial agent has the following composition (in mass%).
Второй глазурный материал содержит 2 мас.% Na2O.The second glaze material contains 2 wt.% Na 2 O.
"Стадия глазурования""Stage of glazing"
Как показано на фиг.6, первый глазурный материал наносят на поверхность материала основы 1 с получением слоя первого глазурного материала 2, а затем, как показано на фиг.7, второй глазурный материал наносят на наружную поверхность слоя первого глазурного материала 2 с получением слоя второго глазурного материала 3.As shown in FIG. 6, the first glaze material is applied to the surface of the
"Стадия обжига""Stage of firing"
Материал основы 1, имеющий слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3, обжигают при 1210°С. При этом материал основы спекается, а слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3 расплавляются с образованием первого глазурованного слоя 4 и второго глазурованного слоя 5 на основе 1 керамического изделия, как показано на фиг.8.The
В данном случае второй глазурованный слой 5 имеет меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем коэффициент линейного теплового расширения первого глазурованного слоя 4, и разница между коэффициентами составляет 3×10-7/°C. Кроме того, первый глазурованный слой 4 имеет меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем коэффициент линейного теплового расширения основы 1 керамического изделия, и разница между коэффициентами составляет 4×10-7/°С. Кроме того, первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 имеют соотношение размеров по толщине, равное 20/1. Второй глазурованный слой 5 содержит рассеянное соединение серебра 6 в качестве антибактериального металла. In this case, the second
"Стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств""Processing step for imparting water-repellent properties"
После этого осуществляется стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств поверхности второго глазурованного слоя 5.After this, a processing step is carried out to impart water-repellent properties to the surface of the second
Готовят первый реактив, который состоит изThe first reagent is prepared, which consists of
С8F17СН2СН2Si(ОСН3)3 C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, иas an organic compound of silicon containing a perfluoroalkyl group, and
Si(СН3О)3СН2СН2-(Si-(СН3)2O)10-Si(СН3)2СН2СН2Si(ОСН3)3 Si (CH 3 O) 3 CH 2 CH 2 - (Si- (CH 3 ) 2 O) 10 -Si (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве полиметилсилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, которые подвергают совместному гидролизу в гидрофильном растворителе, содержащем 0,1N водный раствор соляной кислоты, трет-бутанол и гексан. Считается, что они, соответственно, содержат силанольные (Si-OH) группы.as a polymethylsiloxane compound containing a hydrolyzable group, which is subjected to joint hydrolysis in a hydrophilic solvent containing a 0.1N aqueous solution of hydrochloric acid, tert-butanol and hexane. It is believed that they respectively contain silanol (Si-OH) groups.
В качестве второго реактива готовят смесь полиорганосилоксана (НО-(Si(СН3)2O)30-Si(СН3)2OH) и метансульфоновой кислоты в качестве сильной кислоты.A mixture of polyorganosiloxane (HO- (Si (CH 3 ) 2 O) 30 -Si (CH 3 ) 2 OH) and methanesulfonic acid as a strong acid is prepared as a second reagent.
5 мл второго реактива добавляют к 5 мл первого реактива и перемешивают с получением жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств. Жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств наносят на поверхность основы 1 керамического изделия, имеющей первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5, а затем высушивают, оставляя ее примерно на 10 минут. Затем поверхность промывают этанолом и просушивают.5 ml of the second reagent is added to 5 ml of the first reagent and mixed to obtain a treatment liquid to impart water-repellent properties. A treatment fluid to impart water-repellent properties is applied to the surface of the
В результате вышеописанных процедур, как показано на фиг.9, получают образец, который состоит из основы 1 керамического изделия, первого глазурованного слоя 4, содержащего первый глазурный материал и сформированного на основе 1 керамического изделия, второго глазурованного слоя 5, содержащего второй глазурный материал, который отличается от первого глазурного материала, содержащего антибактериальный металл и сформированного на наружной поверхности первого глазурованного слоя 4, и водоотталкивающего слоя 7, содержащего водоотталкивающий компонент и сформированного на поверхности второго глазурованного слоя 5.As a result of the above procedures, as shown in Fig. 9, a sample is obtained which consists of a
Сравнительный ПримерComparative Example
Как показано на фиг.10, глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав, наносят на такой же материал основы 1, как в Примере, с получением слоя глазурного материала.As shown in FIG. 10, a glaze material having the composition below is applied to the
Силикатная фритта в данном случае имела следующий состав (в массовых %).The silicate frit in this case had the following composition (in mass%).
Материал основы 1 с нанесенным слоем глазурного материала обжигают при 1210°С. При этом слой глазурного материала плавится с образованием глазурованного слоя 8 на основе 1 керамического изделия, как показано на фиг.10. Таким образом получают образец, который состоит из основы 1 керамического изделия и глазурованного слоя 8, содержащего антибактериальный металл и глазурный материал. Этот слой сформирован на основе 1.The
ОценкаRating
Образцы из Примера и сравнительного Примера были приготовлены и подвергнуты описанному ниже испытанию с очисткой щеткой.Samples from Example and Comparative Example were prepared and subjected to the brushing test described below.
Испытание с очисткой щеткойBrush Test
Была использована имеющаяся на рынке зубная щетка с нанесенным на нее имеющимся на рынке абразивным средством. По поверхности образца 20 раз проводили зубной щеткой при постоянном нажиме. Затем определяли количество дефектов и общую длину дефектов (мм) на 4 см2.A commercially available toothbrush was used with an abrasive product commercially available on it. On the surface of the sample 20 times was carried out with a toothbrush with constant pressure. Then, the number of defects and the total length of the defects (mm) per 4 cm 2 were determined.
Результаты приведены в Таблице 2.The results are shown in Table 2.
ПримерComparative
Example
Из таблицы 2 ясно, что в образце из Примера первый глазурованный слой 4, второй глазурованный слой 5 и основу 1 керамического изделия трудно повредить, по сравнению с образцом из сравнительного Примера. Считается, что это обусловлено вызвано следующими причинами.From table 2 it is clear that in the sample from Example, the first
1) В Примере, в связи с тем, что коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя меньше коэффициента линейного теплового расширения первого глазурованного слоя 4, второй глазурованный слой 5 испытывает сжимающее напряжение за счет усадки первого глазурованного слоя 4 в процессе плавления слоев первого и второго глазурных материалов 2 и 3 и в процессе охлаждения первого и второго глазурованных слоев 4 и 5 на стадии обжига. Поэтому второй глазурованный слой 5 уплотняется и приобретает высокую твердость поверхности. Понятно, что на образце из Примера затруднено образование трещин и т.п. в глазурованном слое, которое обусловлено наличием дефектов, а также затруднено присоединение к нему загрязнений, которое также обусловлено наличием дефектов.1) In the Example, due to the fact that the coefficient of linear thermal expansion of the second glazed layer is less than the coefficient of linear thermal expansion of the first
2) Поскольку основа 1 керамического изделия имеет больший коэффициент линейного теплового расширения, чем первый глазурованный слой 4, первый глазурованный слой 4 испытывает сжимающее напряжение от этой основы, в результате чего он уплотняется. Поэтому в образце из Примера затруднено распространение трещин и т.п., образовавшихся в глазурованном слое.2) Since the
3) Кроме того, понятно, что, как показано на фиг.11, жесткость (частота) рентгеновского излучения Кα-линии калия в Примере находится в диапазоне от 198 до 331 Гц в первом глазурованном слое 4, и в диапазоне от 331 до 463 Гц во втором глазурованном слое 5. Поэтому можно сказать, что в Примере ионы натрия, имеющие небольшой ионный радиус и присутствующие во втором глазурованном слое 5, в процессе ионного обмена заменяются на ионы калия, имеющие больший ионный радиус и присутствующие в первом глазурованном слое 4. Ионы калия диффундируют во второй глазурованный слой 5. Поэтому во втором глазурованном слое 5 развивается собственное сжимающее напряжение, и он упрочняется.3) In addition, it is clear that, as shown in FIG. 11, the X-ray hardness (frequency) of the potassium Kα-line in the Example is in the range from 198 to 331 Hz in the first
4) Поскольку в образце из Примера первый глазурный материал наносят на материал основы 1 с образованием слоя первого глазурного материала 2, первый глазурный материал проникает в поверхность материала основы 1. Первый глазурный материал, проникший в материал основы 1, образует также первый глазурованный слой 4 внутри основы 1 керамического изделия. Поэтому первый глазурованный слой 4 плотно соединен с основой 1 керамического изделия. Второй глазурный материал 3 наносят на слой первого глазурного материала 2 с образованием слоя второго глазурного материала 3 в этом образце. Второй глазурный материал проникает в слой первого глазурного материала 2, за счет чего первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 плотно сцепляются между собой, и таким образом можно предотвратить образование трещин, возникающих на поверхности раздела между этими слоями. Кроме того, стадию оба слоя можно обжигать одновременно с целью снижения производственных затрат.4) Since in the sample from Example the first glaze material is applied to the
Поскольку первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 имеют соотношение размеров по толщине, равное 20/1, получают поверхность, которая по внешнему виду существенно не отличается от поверхности в том случае, когда сформирован только первый глазурованный слой 4, даже несмотря на то, что сам по себе второй глазурованный слой 5 имеет плохой внешний вид из-за включения в него соединения серебра 6.Since the first
Поскольку в образцах из Примера и сравнительного Примера второй глазурованный слой 5 или глазурованный слой 8 содержат соединение серебра 6 в качестве вещества, содержащего антибактериальный металл, они обладают антибактериальным действием. Поскольку в Примере из всех глазурованных слоев только второй глазурованный слой 5 содержит соединение серебра 6, концентрацию соединения серебра 6 на наружной поверхности можно увеличить, даже если используется меньшее количество соединения серебра, чем в сравнительном Примере, так что можно обеспечить больший антибактериальный эффект. Можно также избежать ненужного расходования соединения серебра 6. Поскольку в Примере второй глазурный материал в расплавленном состоянии обладает большей вязкостью, чем первый глазурный материал, дегазификация при плавлении происходит равномерно, за счет чего можно предотвратить образование пузырей в образце. Также снижается скорость диффузии соединения серебра 6 из второго глазурованного слоя 5 в первый глазурованный слой 4 при обжиге, так что можно изготовить образец, имеющий на поверхности концентрацию соединения серебра 6, которая сохраняется на высоком уровне.Since in the samples from Example and comparative Example the second
Поскольку в образце из Примера на поверхности второго глазурованного слоя 5 формируется водоотталкивающий спой 7, даже если на поверхность второго глазурованного слоя 5, имеющего небольшое количество дефектов, попадает вода, содержащая большое количество загрязняющих компонентов, оседание загрязнений на поверхности затруднено из-за ее водоотталкивающего действия, что обеспечивает превосходный эффект устойчивости к загрязнению. В частности, поскольку в Примере во втором глазурном материале содержится соединение фосфорной кислоты, усиливается антибактериальное действие, обусловленное соединением серебра 6. Поскольку в Примере на поверхности второго глазурованного слоя 5 формируется водоотталкивающий слой 7, изделие обладает как антибактериальными, так и водоотталкивающими свойствами. Поэтому в том случае, когда используется вода, содержащая большое количество загрязняющих компонентов, так что эффект устойчивости к загрязнению за счет одного антибактериального действия не может быть достигнут, образование загрязнений затруднено из-за водоотталкивающего действия, за счет чего эффект устойчивости к загрязнению существенно увеличивается.Since in the sample from Example on the surface of the second glazed layer 5 a water-
Третье изобретениеThird invention
Ниже будут описаны Примеры 1-7 осуществления третьего изобретения и Сравнительные Примеры 1-4.Below will be described Examples 1-7 of the implementation of the third invention and Comparative Examples 1-4.
Пример 1Example 1
"Подготовительная стадия""Preparatory stage"
Как показано на фиг.12 и фиг.13, материал основы 1 для плиток изготавливают из следующего состава, нарезая на квадраты со стороной 50±2 мм и толщиной 10 мм или меньше.As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the
Готовят первый глазурный материал и второй глазурный материал, имеющие следующие составы.A first glaze material and a second glaze material are prepared having the following compositions.
В данном случае фритта имеет следующий состав (в массовых %).In this case, the frit has the following composition (in mass%).
Первый глазурный материал содержит 2 мас.% K2O.The first glaze material contains 2 wt.% K 2 O.
Антибактериальное средство имеет следующий состав (в массовых %).The antibacterial agent has the following composition (in mass%).
В вышеуказанном составе для формирования второго глазурного материала содержатся мелкие твердые частицы За циркона, массовое содержание которых составляет 1 мас.% (в пересчете на общее количество), а средний диаметр частиц равен 0,81 мкм. Второй глазурный материал содержит 2 мас.% Na2O.The above composition for the formation of the second glaze material contains fine Za zircon solid particles, the mass content of which is 1 wt.% (In terms of the total amount), and the average particle diameter is 0.81 μm. The second glaze material contains 2 wt.% Na 2 O.
"Стадия глазурования""Stage of glazing"
Как показано на фиг.12, первый глазурный материал наносят на поверхность материала основы 1 с получением слоя первого глазурного материала 2, а затем, как показано на фиг.13, второй глазурный материал наносят на наружную поверхность слоя первого глазурного материала 2 с получением слоя второго глазурного материала 3.As shown in FIG. 12, the first glaze material is applied to the surface of the
"Стадия обжига""Stage of firing"
Материал основы 1, имеющий слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3, обжигают при 1210°С. При этом материал основы спекается, а слой первого глазурного материала 2 и слой второго глазурного материала 3 расплавляются с образованием первого глазурованного слоя 4 и второго глазурованного слоя 5 на основе 1 керамического изделия, как показано на фиг.14. На поверхности второго глазурованного слоя 5 рассеяны мелкие частицы За циркона.The
В данном случае коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя 5 меньше коэффициента линейного теплового расширения первого глазурованного слоя 4, и разница между коэффициентами равна 3×10-7/°С. Кроме того, коэффициент линейного теплового расширения первого глазурованного слоя 4 меньше коэффициента линейного теплового расширения основы керамического изделия 1, и разница между ними составляет 4×10-7/°С. Первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5 имеют соотношение размеров по толщине, равное 20/1. Второй глазурованный слой 5 содержит соединение серебра 6 в качестве вещества, содержащего антибактериальный металл, рассеянного в этом слое.In this case, the coefficient of linear thermal expansion of the second
"Стадия обработки для придания водоотталкивающих свойств""Processing step for imparting water-repellent properties"
Затем осуществляют стадию обработки для придания водоотталкивающих свойств поверхности второго глазурованного слоя 5. Готовят первый реактив, который состоит изThen carry out the processing stage to impart water-repellent properties to the surface of the second
С8F17СН2СН2Si(ОСН3)3 C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве органического соединения кремния, содержащего перфторалкильную группу, иas an organic compound of silicon containing a perfluoroalkyl group, and
Si(СН3О)3СН2СН2-(Si-(СН3)2O)10-Si(СН3)2СН2СН2Si(ОСН3)3 Si (CH 3 O) 3 CH 2 CH 2 - (Si- (CH 3 ) 2 O) 10 -Si (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
в качестве полиметилсилоксанового соединения, содержащего гидролизуемую группу, которые подвергают совместному гидролизу в гидрофильном растворителе, содержащем 0,1N водный раствор соляной кислоты, трет-бутанол и гексан. Считается, что они, соответственно, содержат силанольные (Si-OH) группы.as a polymethylsiloxane compound containing a hydrolyzable group, which is subjected to joint hydrolysis in a hydrophilic solvent containing a 0.1N aqueous solution of hydrochloric acid, tert-butanol and hexane. It is believed that they respectively contain silanol (Si-OH) groups.
В качестве второго реактива готовят смесь полиорганосилоксана (НО-(Si(СН3)2O)30-Si(СН3)2OH) и метансульфоновой кислоты в качестве сильной кислоты.A mixture of polyorganosiloxane (HO- (Si (CH 3 ) 2 O) 30 -Si (CH 3 ) 2 OH) and methanesulfonic acid as a strong acid is prepared as a second reagent.
5 мл второго реактива добавляют к 5 мл первого реактива и перемешивают с получением жидкости для обработки для придания водоотталкивающих свойств. Жидкость для обработки для придания водоотталкивающих свойств наносят на поверхность основы 1 керамического изделия, имеющей первый глазурованный слой 4 и второй глазурованный слой 5, а затем высушивают, оставляя ее примерно на 10 минут. Затем поверхность промывают этанолом и просушивают.5 ml of the second reagent is added to 5 ml of the first reagent and mixed to obtain a treatment liquid to impart water-repellent properties. A treatment fluid to impart water-repellent properties is applied to the surface of the
В результате вышеописанных процедур, как показано на фиг.15, получают образец, который состоит из основы 1 керамического изделия, первого глазурованного слоя 4, содержащего первый глазурный материал и сформированного на основе 1 керамического изделия, второго глазурованного слоя 5, содержащего второй глазурный материал, который отличается от первого глазурного материала, и антибактериальный металл, сформированного на наружной поверхности первого глазурованного слоя 4, и водоотталкивающего слоя 7, содержащего водоотталкивающий компонент, сформированного на поверхности второго глазурованного слоя 5. Образец также содержит мелкие частицы За циркона, находящиеся на поверхности второго глазурованного слоя и водоотталкивающего слоя 7.As a result of the above procedures, as shown in Fig. 15, a sample is obtained which consists of a
Пример 2Example 2
На подготовительной стадии Примера 1 2 массовых процента (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона по Примеру 1 добавляют во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.At the preparatory stage of Example 1, 2 weight percent (in terms of total amount) of small particles of zircon 3a according to Example 1 are added to the second glazing material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Пример 3Example 3
На подготовительной стадии Примера 1 1 массовый процент (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона, имеющих средний диаметр частиц, равный 1,55 мкм, добавляют в качестве мелких твердых частиц во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.In the preparatory step of Example 1, 1 weight percent (based on the total amount) of small zircon particles 3a having an average particle diameter of 1.55 μm is added as small solid particles to the second glaze material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Пример 4Example 4
На подготовительной стадии Примера 1 2 массовых процента (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона по Примеру 3 добавляют во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.At the preparatory stage of Example 1, 2 weight percent (in terms of total amount) of small particles of zircon 3a according to Example 3 are added to the second glazing material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Пример 5Example 5
На подготовительной стадии Примера 1 1 массовый процент (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона, имеющих средний диаметр, равный 20 мкм, добавляют в качестве мелких твердых частиц во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.In the preparatory step of Example 1 1, the weight percent (based on the total amount) of small zircon particles 3a having an average diameter of 20 μm is added as small solid particles to the second glaze material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Пример 6Example 6
На подготовительной стадии Примера 1 2 массовых процента (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона по Примеру 5 добавляют во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.At the preparatory stage of Example 1, 2 weight percent (in terms of total amount) of small particles of zircon 3a according to Example 5 are added to the second glazing material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Пример 7Example 7
На подготовительной стадии Примера 1 4 массовых процента (в пересчете на общее количество) мелких частиц 3а циркона по Примеру 5 добавляют во второй глазурный материал. Остальные условия такие же, как в Примере 1.At the preparatory stage of Example 1, 4 weight percent (in terms of total amount) of small particles of zircon 3a according to Example 5 are added to the second glazing material. The remaining conditions are the same as in Example 1.
Сравнительный Пример 1Comparative Example 1
Как показано на фиг.17, на материал основы 1, такой же, как в Примере 1, наносят глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав, с получением слоя глазурного материала.As shown in FIG. 17, a glaze material having the composition below is applied to a
Фритта в данном случае имела следующий состав (в массовых %).Frit in this case had the following composition (in mass%).
Материал основы 1 с нанесенным слоем глазурного материала обжигают при 1210°С. При этом слой глазурного материала плавится с образованием глазурованного слоя 8 на основе 1 керамического изделия. Таким образом получают образец, который состоит из основы 1 керамического изделия и глазурованного слоя 8, содержащего глазурный материал и сформированного на основе 1.The
Сравнительный Пример 2Comparative Example 2
Глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав, наносят на материал основы 1 таким же образом, как в Примере 1, с получением слоя глазурного материала. Материал основы 1 с нанесенным слоем глазурного материала обжигают при 1210°С с получением образца, сходного с образцом из сравнительного Примера 1, изображенным на фиг.17.The glaze material having the composition below is applied to the
Фритта в данном случае такая же, как в Примере 1. В вышеуказанной композиции для получения глазурного материала содержится 6,3 мас.% (в пересчете на общее количество) мелких частиц циркона, имеющих средний диаметр частиц, равный 1,55 мкм.The frit in this case is the same as in Example 1. In the above composition to obtain a glaze material contains 6.3 wt.% (In terms of the total number) of small particles of zircon having an average particle diameter of 1.55 μm.
Сравнительный Пример 3Comparative Example 3
Готовят такой же материал основы 1, как в Примере 1, первый глазурный материал, представляющий собой глазурный материал по сравнительному Примеру 2, и второй глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав. Материал основы 1 с нанесенным на него слоем первого глазурного материала и слоем второго глазурного материала обжигают при 1210°С с получением образца. При этом, как показано на фиг.18, получают основу 1 керамического изделия, первый глазурованный слой 9, содержащий первый глазурный материал и сформированный на основе керамического изделия, и второй глазурованный слой 10, содержащий второй глазурный материал и сформированный на глазурованном слое 9.Prepare the
Фритта была такой же, как в сравнительном Примере 1, а антибактериальное средство - таким же, как в Примере 1.The frit was the same as in comparative Example 1, and the antibacterial agent was the same as in Example 1.
Сравнительный Пример 4Comparative Example 4
Готовят такой же материал основы 1, как в Примере 1, первый глазурный материал, представляющий собой глазурный материал по сравнительному Примеру 2, и второй глазурный материал, имеющий приведенный ниже состав. Материал основы 1 с нанесенными на него слоем первого глазурного материала и слоем второго глазурного материал обжигали при 1210°С с получением образца, сходного с образцом из сравнительного Примера 3, изображенным на фиг.18.Prepare the
Антибактериальное средство было таким же, как в Примере 1.The antibacterial agent was the same as in Example 1.
ОценкаRating
Были приготовлены образцы из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 1-4. Для оценки гладкости поверхности было определено количество точечных дефектов на поверхности с помощью цифрового микроскопа. Результаты приведены в Таблице 3. В Таблице 3 образцы с хорошей гладкостью поверхности обозначены буквой А, а образцы с недостаточной гладкостью обозначены буквой Б.Samples were prepared from Examples 1-7 and comparative Examples 1-4. To assess surface smoothness, the number of point defects on the surface was determined using a digital microscope. The results are shown in Table 3. In Table 3, samples with good surface smoothness are indicated by the letter A, and samples with insufficient smoothness are indicated by the letter B.
Из Таблицы 3 ясно, что образцы из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 3 и 4 практически не имеют точечных дефектов на поверхности, а сама поверхность иметь хорошую гладкость. С другой стороны, образцы из сравнительных Примеров 1 и 2 имеют на поверхности точечные дефекты, хотя и в небольшом количестве, и гладкость поверхности у них значительно хуже. Это обусловлено тем, что глазурованные слои в образцах из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 3 и 4 состоят из первого глазурованного слоя и второго глазурованного слоя. Поэтому, даже в том случае, если точечные дефекты образуются в первом глазурованном слое под воздействием материала основы 1, материалу основы 1 трудно оказать воздействие на второй глазурованный слой, и образование точечных дефектов на поверхности второго глазурованного слоя затруднено. Поэтому понятно, что образцы из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 3 и 4 обладают лучшей гладкостью поверхности и проявляют превосходную устойчивость к загрязнению.From Table 3 it is clear that the samples from Examples 1-7 and comparative Examples 3 and 4 have practically no point defects on the surface, and the surface itself has good smoothness. On the other hand, the samples from comparative Examples 1 and 2 have point defects on the surface, albeit in small numbers, and their surface smoothness is much worse. This is because the glazed layers in the samples of Examples 1-7 and comparative Examples 3 and 4 consist of a first glazed layer and a second glazed layer. Therefore, even if point defects are formed in the first glazed layer under the influence of the
В образцах из Примеров 1-7 мелкие частицы За циркона содержатся в таком количестве, которое не влияет на цвет второго глазурованного слоя 5, и распределены с диспергированием в такой степени, что их влияние на гладкость поверхности второго глазурованного слоя 5. В результате обеспечивается превосходный внешний вид.In the samples of Examples 1-7, the fine particles of Zircon are contained in such an amount that does not affect the color of the second
Кроме того, поскольку образцы из Примеров 1-7 имеют на наружной поверхности второго глазурованного слоя 5 водоотталкивающий слой 7, то даже в том случае, когда на поверхность второго глазурованного слоя 5, имеющую небольшое количество дефектов, попадает вода, содержащая большое количество загрязняющих компонентов, загрязнения с трудом задерживаются на поверхности из-за ее водоотталкивающего действия, за счет чего имеет место превосходный эффект устойчивости к загрязнению. Кроме того, в образцах из Примеров 1-7, в связи с тем, что во втором глазурованном слое 5 содержится соединение серебра 6 в качестве вещества, содержащего антибактериальный металл, он обладает антибактериальным действием, и превосходный эффект устойчивости к загрязнению обеспечивается также за счет этого воздействия.In addition, since the samples from Examples 1-7 have a water-
Образцы из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 1-4 были подвергнуты описанному ниже испытанию с очисткой щеткой.Samples from Examples 1-7 and comparative Examples 1-4 were subjected to the brushing test described below.
Испытание с очисткой щеткойBrush Test
Была использована имеющаяся на рынке зубная щетка с нанесенным на нее имеющимся на рынке абразивным средством. По поверхности образца двадцать раз проводили зубной щеткой с постоянным нажимом. Затем определяли количество дефектов и общую длину дефектов (мм) на 4 см2. Результаты также приведены в Таблице 3.A commercially available toothbrush was used with an abrasive product commercially available on it. On the surface of the sample twenty times was carried out with a toothbrush with constant pressure. Then, the number of defects and the total length of the defects (mm) per 4 cm 2 were determined. The results are also shown in Table 3.
Из Таблицы 3 понятно, что на образцах из Примеров 1-7 и сравнительных Примеров 2 и 4 образование дефектов затруднено. Это обусловлено тем, что в образцах из Примеров 1-7 и сравнительных примеров 2 и 4 коэффициент линейного теплового расширения второго глазурованного слоя меньше коэффициента линейного теплового расширения первого глазурованного слоя, и поэтому второй глазурованный слой уплотняется за счет испытываемого им сжимающего напряжения, вызванного усадкой первого глазурованного слоя, что приводит к высокой твердости поверхности. В частности, в образцах из Примеров 1-7 большие дефекты не образуются, так как механическому повреждению поверхности абразивом препятствуют мелкие частицы За циркона, присутствующие на поверхности водоотталкивающего слоя 7. Поэтому можно понять, что на образцах из Примеров 1-7, загрязнения, образование которых обусловлено дефектами и трещинами, плохо задерживаются, за счет чего достигается хорошая устойчивость к загрязнению.From Table 3 it is clear that on the samples from Examples 1-7 and comparative Examples 2 and 4, the formation of defects is difficult. This is due to the fact that in the samples from Examples 1-7 and comparative examples 2 and 4, the coefficient of linear thermal expansion of the second glazed layer is less than the coefficient of linear thermal expansion of the first glazed layer, and therefore the second glazed layer is compacted due to the compressive stress experienced by it, caused by the shrinkage of the first glazed layer, which leads to high surface hardness. In particular, large defects are not formed in the samples from Examples 1-7, since small particles of Zircon present on the surface of the water-
Кроме того, понятно, что, как показано на фиг.19, жесткость (частота) рентгеновского излучения Кα-линии калия в образцах из Примеров 1-7 находится в диапазоне от 198 до 331 Гц в первом глазурованном слое 4, и в диапазоне от 331 до 463 Гц во втором глазурованном слое 5. Поэтому можно сказать, что в образцах из Примеров 1-7 ионы натрия, имеющие небольшой радиус иона и присутствующие во втором глазурованном слое 5, в процессе ионного обмена заменяются ионами калия, имеющими большой радиус иона и присутствующими в первом глазурованном слое 4. Ионы калия диффундируют во второй глазурованный слой 5. Поэтому во втором глазурованном слое 5 развивается собственное сжимающее напряжение, что приводит к его укреплению.In addition, it is clear that, as shown in Fig. 19, the X-ray stiffness (frequency) of the potassium Kα-line in the samples of Examples 1-7 is in the range from 198 to 331 Hz in the first
Испытание на антибактериальное действиеAntibacterial Test
Изготовили по три образца из Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров 1-4 и подвергли анализу на антибактериальные свойства пленочным способом. Средние изменения скорости размножения для Escherichia coli (IFO3972) при соответствующих концентрациях питательной среды приведены в Таблице 4. Средние изменения скорости размножения для Staphylococcus aureus (IFO12732) при соответствующих концентрациях питательной среды приведены в Таблице 5. В Таблицах 4 и 5 не наблюдается антибактериального эффекта при среднем изменении скорости размножения менее 2,0.Three samples were prepared from Examples 1-7 and Comparative Examples 1-4 and were analyzed for antibacterial properties by a film method. The average changes in the rate of reproduction for Escherichia coli (IFO3972) at the corresponding concentrations of the nutrient medium are shown in Table 4. The average changes in the rate of reproduction for Staphylococcus aureus (IFO12732) at the corresponding concentrations of the nutrient medium are shown in Table 5. In Tables 4 and 5, there is no antibacterial effect with the average change in breeding rate is less than 2.0.
средыNutrient concentration
environment
Из Таблицы 4 и Таблицы 5 понятно, что в отношении антибактериального действия на оба вида бактерий у образцов из Примеров 1-7 сохраняется среднее изменение скорости размножения, равное 2,0 и более, даже в том случае, когда концентрация питательной среды увеличивается, тогда как у образцов из сравнительных Примеров 1 и 2 среднее изменение скорости размножения, равное 2,0 и более, сохраняется только в том случае, когда концентрация питательной среды равна 1/500 ПБ или менее. Поэтому понятно, что образцы из Примеров 1-7 имеют превосходную устойчивость к загрязнению по сравнению с образцами из Сравнительных Примеров 1 и 2. Также понятно, что, поскольку соединение серебра 6, используемое в качестве вещества, содержащего антибактериальный металл, из всех глазурованных слоев в образцах из Примеров 1-7 содержится только во втором глазурованном слое 5, концентрацию соединения серебра 6 на наружной поверхности можно повысить даже в том случае, когда используется меньшее количество антибактериального средства, чем в обычном случае, за счет чего можно достичь более сильный антибактериальный эффект. Кроме того, понятно, что в образцах из Примеров 1-7 можно избежать ненужного расходования антибактериального средства.From Table 4 and Table 5 it is clear that in relation to the antibacterial effect on both types of bacteria, the samples from Examples 1-7 retain an average change in the rate of reproduction equal to 2.0 or more, even when the concentration of the nutrient medium increases, while in samples from comparative Examples 1 and 2, the average change in the rate of reproduction, equal to 2.0 or more, is preserved only if the concentration of the nutrient medium is 1/500 PB or less. Therefore, it is understood that the samples from Examples 1-7 have excellent resistance to pollution compared to samples from Comparative Examples 1 and 2. It is also clear that since the
Понятно, что образцы из Примеров 1-7 демонстрируют средние изменения скорости размножения бактерий на уровне, сходном с образцами из сравнительных Примеров 3 и 4. Образцы по фиг.15 из Примеров 1-7 могут иметь превосходную устойчивость к загрязнению, которая эквивалентна образцам из сравнительных Примеров 3 и 4, несмотря на то, что они имеют над вторым глазурованным слоем 5 мелкие частицы За циркона, рассеянные на поверхности водоотталкивающего слоя 7.It is clear that the samples from Examples 1-7 show average changes in the rate of bacterial reproduction at a level similar to the samples from comparative Examples 3 and 4. The samples in Fig. 15 from Examples 1-7 can have excellent resistance to contamination, which is equivalent to samples from comparative Examples 3 and 4, despite the fact that they have fine Zircon particles scattered on the surface of the water-
Поэтому образцы из Примеров 1-7 имеют поверхность хорошей гладкости, на которой затруднено образование дефектов. Поэтому эти образцы обладают высокой устойчивостью к загрязнению.Therefore, the samples from Examples 1-7 have a surface of good smoothness, on which the formation of defects is difficult. Therefore, these samples are highly resistant to contamination.
Примеры и сравнительные Примеры, приведенные выше, являются лишь иллюстративными, и изобретение может быть осуществлено в других примерах, в которых могут быть произведены различные изменения без отклонения от сущности изобретения.Examples and Comparative Examples The above examples are merely illustrative, and the invention may be carried out in other examples in which various changes can be made without departing from the spirit of the invention.
В соответствии со предлагаемым способом обработки для придания устойчивости к загрязнению по первому изобретению изделие может быть изготовлено при низких производственных затратах. Изготовленное изделие обладает значительным антибактериальным эффектом.In accordance with the proposed processing method to give resistance to pollution according to the first invention, the product can be manufactured at low production costs. The manufactured product has a significant antibacterial effect.
В изделии из армированной керамики по второму изобретению на поверхности глазурованного слоя затруднено образование дефектов.In the reinforced ceramic product of the second invention, defects are impeded on the surface of the glazed layer.
В изделии, имеющем глазурованный слой, по третьему изобретению, на поверхности затруднено образование дефектов, что обеспечивает высокую устойчивость к загрязнению.In an article having a glazed layer according to the third invention, defects are formed on the surface, which provides high resistance to contamination.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000-318845 | 2000-10-19 | ||
JP2000318846 | 2000-10-19 | ||
JP2000318845 | 2000-10-19 | ||
JP2000-318846 | 2000-10-19 | ||
JP2000-351687 | 2000-11-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003115436A RU2003115436A (en) | 2004-11-27 |
RU2285683C2 true RU2285683C2 (en) | 2006-10-20 |
Family
ID=37438049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003115436/03A RU2285683C2 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-01 | Method of treatment of the article for attaching the antipollution properties and the article having the glazed layer; the article made out of the reinforced ceramics and the method of its manufacture; the article having the glazed layer and the method of its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2285683C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011032188A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | Duc Ceramics Limited Company My | Process for producing antibacterial granites coated and the granites by the process |
-
2001
- 2001-10-01 RU RU2003115436/03A patent/RU2285683C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011032188A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | Duc Ceramics Limited Company My | Process for producing antibacterial granites coated and the granites by the process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100818853B1 (en) | Product having glass layer | |
US10863745B2 (en) | Ceramic glaze having antimicrobial property | |
CA1228605A (en) | Carbonaceous articles having oxidation prohibitive coatings thereon | |
JP3069790B1 (en) | Method for producing frit for ceramic glaze | |
EP2759524A1 (en) | Combination and method for obtaining bactericidal ceramic enamels for ceramic products | |
EP1136527A1 (en) | Stainproof material and method for manufacturing the same, and coating composition and apparatus therefor | |
EP2623485B1 (en) | Sanitary ware having glaze layer having excellent base-covering properties | |
JP2001058865A (en) | Sanitary earthenware and production thereof | |
EP1149810B1 (en) | Sanitary earthen products | |
EP1270527A1 (en) | Product having glass layer and method for assessing the same | |
RU2285683C2 (en) | Method of treatment of the article for attaching the antipollution properties and the article having the glazed layer; the article made out of the reinforced ceramics and the method of its manufacture; the article having the glazed layer and the method of its manufacture | |
WO1998051981A1 (en) | Glass fiber reinforced ceramic molding compositions | |
JP2002211992A (en) | Product with glass layer and method for producing the same | |
JP2022017960A (en) | Highly functional porcelain | |
JP2002193690A (en) | Stainproof treatment method and product with glass layer | |
JP2002114588A (en) | Ceramic molding | |
JP7571948B2 (en) | High-performance ceramics | |
JP2004300086A (en) | Antimicrobial agent for glaze and method for producing antimicrobial ceramic product | |
JP2000143405A (en) | Surface-treated material, antimicrobial pottery product, and production thereof | |
JP2002003282A (en) | Water-repellent ceramics | |
JP2001278684A (en) | Method for manufacturing sanitary pottery | |
JP2002193692A (en) | Reinforced ceramics and method for manufacturing the same | |
JP2005247656A (en) | Glass molding with enhanced cleaning property | |
MXPA02003747A (en) | Water resistant porcelain enamel coatings and method of manufacturing same. | |
WO2004031087A1 (en) | Ceramic glaze surface coating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 29-2006 FOR TAG: (30) |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111109 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210729 |