一種強化易潔抗菌功能貝瓷/生物海瓷及其製備方法與流程
2023-06-11 03:43:46
本發明涉及一種日用陶瓷的生產方法，特別涉及一種強化易潔抗菌功能貝瓷/生物海瓷及其製備方法。
背景技術：
海洋貝瓷坯料中加入海泡石納米纖維使坯體強度增加20%以上，釉料中加入新型無機抗菌材料，顯著抑制貝瓷產品表面的大腸桿菌、黃葡萄球菌等有害菌。並賦予貝瓷親水易潔功能，汙漬不易粘附、遇水自行脫離。在以上兩項研究基礎上進一步深化研究，兩者相結合，是海洋貝瓷產品坯體既得到強化，釉面又具有易潔抗菌功能。
技術實現要素：
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種強化易潔抗菌功能貝瓷/生物海瓷及其製備方法。
本發明是通過如下技術方案實現的：
一種強化易潔抗菌功能貝瓷/生物海瓷及其製備方法，其特徵在於：所述貝瓷/生物海瓷由泥料和泥料外部的釉料燒制而成，所述泥料以重量份計的配比為：貝殼粉35-55份，長石粉10-20份，石英粉5-15份，粘土25-45份，海泡石納米纖維5-10份；所述釉料的以重量份計的配比為：熔塊80-90份，新型無機抗菌材料5-10份，高嶺土5-10份。
上述海泡石納米纖維是一種具有層鏈狀結構的含水富鎂矽酸鹽礦物，標準晶體化學式為si12o30mg8(oh)4(h2o)4•8h2o，屬於海泡石-坡縷石粘土礦物族，理論化學成分為：sio2，55.56wt%；mgo，24.89wt%；h2o+，8.34wt%；h2o-，11.12wt%。
本發明的更優技術方案為：
所述熔塊以重量份計的配比為：貝殼粉20-25份，長石粉25-30份，石英粉20-25份，粘土0-5份，硼砂5-10份，氧化鋅0-5份，碳酸鋰0-5份，滑石0-5份。
所述新型無機抗菌材料的以重量份計的配比為：無機抗菌材料1-5份，遠紅外輻射材料1-10份。
所述的無機抗菌材料為無機複合抗菌劑或無機銀系抗菌劑。所述遠紅外輻射材料為天然礦物材料與稀土材料的複合物。
上述的無機抗菌材料為無機複合抗菌劑和無機銀系抗菌劑中的一種，為公知產品，可以通過公知方法製得或市售購得。本發明實施例使用的為其中的稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料，（見參考文獻：梁金生等,稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料對陶瓷活化水性能的影響[j].中國稀土學報,2003,21(2),241-243.），但不意味著本發明僅限定於此。
所述稀土材料質量為遠紅外輻射材料總質量的1~5%。所述天然礦物材料為電氣石、麥飯石、玉石中的一種或多種。
所述稀土材料為氧化鈰、氧化釹或氧化鑭。
所述的強化易潔抗菌功能貝瓷/生物海瓷的製備方法，包括如下步驟：
（1）海泡石納米纖維製備：將海泡石原礦經過選礦，水洗，自然乾燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒，然後經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長度0.2-2μm，直徑20-100nm；
（2）泥料製備：將貝殼粉、長石粉、石英粉、粘土按比例混合直接入球磨機溼磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨16-20小時，然後加入海泡石納米纖維繼續研磨0.5-1小時，然後除鐵、過篩、脫水、練泥、陳腐製成泥料備用；
（3）釉料製備：釉料使用熔塊釉，將熔塊、高嶺土和新型無機抗菌材料混合後研磨；
（4）泥胎素燒：將成型的泥胎在1200-1280℃的溫度下燒制15-20分鐘，使胎型收縮固定，製成瓷胎；
（5）瓷胎施釉：將素燒後得瓷胎拋光，用噴釉或浸釉法施易潔抗菌功能化海洋貝瓷釉料，釉層厚度控制在0.15-0.25㎜；
（6）成品燒制：將施釉後的瓷胎在1150-1180℃的溫度下釉燒10-15分鐘，燒成成品。
其優選的是：
步驟（1）中，得到海泡石礦物納米纖維的纖維長度為0.2-2μm，直徑為20-100nm。
步驟（2）中，原料研磨16-20小時後的細度達到萬孔篩餘小於0.02%。
步驟（3）中，研磨後的混合物粒度小於10μm的顆粒佔90%以上，亦即萬孔篩餘小於0.01%的釉漿。
本發明製成的強化易潔抗菌功能化海洋貝瓷（生物海瓷）產品，抗折強度得到提高，抗熱震性好，釉面滋潤、通透、產品合格率能達到90%以上，產品的易潔性達到0.3g/㎡，上面的油汙可以完全不用洗潔精，只用少量水即可衝洗乾淨。大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率達到96%以上，放射性核素及鉛、鎘溶出量的檢查結果也遠低於國家標準，實現了節約水資源、健康環保的目的。此外釉料中引入抗菌劑，還增強坯釉的結合性、適應性，減少了縮釉、龜裂等缺陷，並且降低了燒制溫度，縮短了燒制時間。
（四）具體實施方式
實施例1
（1）海泡石納米纖維製備：將海泡石原礦經過選礦，水洗，自然乾燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒，然後經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長度0.2-2μm，直徑20-100nm；
（2）泥料製備：將各種原料按比例混合：貝殼粉35份，長石粉10份，石英粉5份，粘土25份，直接入球磨機溼磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時，細度達到萬孔篩餘小於0.02%，然後加入海泡石納米纖維5份，繼續研磨0.5小時，再除鐵、過篩、脫水、練泥、陳腐製成泥料備用。
（3）坯體製備：將上述泥料進行坯體成型、乾燥和修坯，製得坯體；
（4）泥胎素燒：將成型的泥胎在1250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，製成瓷胎。
（5）釉料製備：釉料使用熔塊釉，熔塊釉所用原料均選用一級料，細度為80目，化工原料為工業純，將貝殼粉20份、長石粉25份、石英粉20份、粘土5份、硼砂5份、氧化鋅5份均勻混合，1200-1300℃熔融、水淬製成熔塊。將熔塊80份、高嶺土5份、稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料1份、3wt%氧化鈰摻4份雜電氣石混合研磨至粒度小於10μm的顆粒佔90%以上，亦即萬孔篩餘小於0.01%的釉漿。
（6）瓷胎施釉：施專用易潔抗菌功能貝瓷釉料，即釉料中引入抗菌劑及富含鈣和珍珠成份的貝殼。
（7）成品燒制：將施釉後的瓷胎在1160℃的溫度下釉燒15分鐘，燒成成品。
實施例2
（1）海泡石納米纖維製備：將海泡石原礦經過選礦，水洗，自然乾燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒，然後經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長度0.2-2μm，直徑20-100nm；
（2）泥料製備：將各種原料按比例混合：貝殼粉35份，長石粉15份，石英粉10份，粘土34份，直接入球磨機溼磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時，細度達到萬孔篩餘小於0.02%，然後加入海泡石納米纖維6份，繼續研磨0.5小時，再除鐵、過篩、脫水、練泥、陳腐製成泥料備用。
（3）坯體製備：將上述泥料進行坯體成型、乾燥和修坯，製得坯體；
（4）泥胎素燒：將成型的泥胎在1250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，製成瓷胎。
（5）釉料製備：釉料使用熔塊釉，熔塊釉所用原料均選用一級料，細度為80目，化工原料為工業純，將貝殼粉20份、長石粉27份、石英粉23份、粘土3份、硼砂7份、氧化鋅1份、碳酸鋰1份、滑石3份均勻混合，1200-1300℃熔融、水淬製成熔塊。將熔塊85份、高嶺土7份、稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料2份、3wt%氧化鈰摻5份雜電氣石混合研磨至粒度小於10μm的顆粒佔90%以上，亦即萬孔篩餘小於0.01%的釉漿。
（6）瓷胎施釉：施專用易潔抗菌功能貝瓷釉料，即釉料中引入抗菌劑及富含鈣和珍珠成份的貝殼。
（7）成品燒制：將施釉後的瓷胎在1160℃的溫度下釉燒15分鐘，燒成成品。
實施例3
（1）海泡石納米纖維製備：將海泡石原礦經過選礦，水洗，自然乾燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒，然後經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長度0.2-2μm，直徑20-100nm；
（2）泥料製備：將各種原料按比例混合：貝殼粉40份，長石粉15份，石英粉10份，粘土40份，直接入球磨機溼磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時，細度達到萬孔篩餘小於0.02%，然後加入海泡石納米纖維8份，繼續研磨0.5小時，再除鐵、過篩、脫水、練泥、陳腐製成泥料備用。
（3）坯體製備：將上述泥料進行坯體成型、乾燥和修坯，製得坯體；
（4）泥胎素燒：將成型的泥胎在1250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，製成瓷胎。
（5）釉料製備：釉料使用熔塊釉，熔塊釉所用原料均選用一級料，細度為80目，化工原料為工業純，將貝殼粉23份、長石粉27份、石英粉23份、硼砂8份、氧化鋅3份、碳酸鋰3份均勻混合，1200-1300℃熔融、水淬製成熔塊。將熔塊87份、高嶺土8份、稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料3份、3wt%氧化鈰摻6份雜電氣石混合研磨至粒度小於10μm的顆粒佔90%以上，亦即萬孔篩餘小於0.01%的釉漿。
（6）瓷胎施釉：施專用易潔抗菌功能貝瓷釉料，即釉料中引入抗菌劑及富含鈣和珍珠成份的貝殼。
（7）成品燒制：將施釉後的瓷胎在1160℃的溫度下釉燒15分鐘，燒成成品。
實施例4
（1）海泡石納米纖維製備：將海泡石原礦經過選礦，水洗，自然乾燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒，然後經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長度0.2-2μm，直徑20-100nm；
（2）泥料製備：將各種原料按比例混合：貝殼粉55份，長石粉20份，石英粉15份，粘土45份，直接入球磨機溼磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時，細度達到萬孔篩餘小於0.02%，然後加入海泡石納米纖維10份，繼續研磨0.5小時，再除鐵、過篩、脫水、練泥、陳腐製成泥料備用。
（3）坯體製備：將上述泥料進行坯體成型、乾燥和修坯，製得坯體；
（4）泥胎素燒：將成型的泥胎在1250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，製成瓷胎。
（5）釉料製備：釉料使用熔塊釉，熔塊釉所用原料均選用一級料，細度為80目，化工原料為工業純，將貝殼粉25份、長石粉30份、石英粉25份、硼砂5份均勻混合，1200-1300℃熔融、水淬製成熔塊。將熔塊90份、高嶺土10份、稀土複合磷酸鹽無機抗菌材料5份、3wt%氧化鈰摻5份雜電氣石混合研磨至粒度小於10μm的顆粒佔90%以上，亦即萬孔篩餘小於0.01%的釉漿。
（6）瓷胎施釉：施專用易潔抗菌功能貝瓷釉料，即釉料中引入抗菌劑及富含鈣和珍珠成份的貝殼。
（7）成品燒制：將施釉後的瓷胎在1160℃的溫度下釉燒15分鐘，燒成成品。
對上述實施例的各項性能指標檢測結果如下：