本发明专利技术涉及一种超级亲水易洁功能陶瓷材料，用于制作生产易洁抗菌高档陶瓷产品，由下列百分摩尔比的原料配制而成：稀土材料２～１０％、远红外辐射材料２５～４０％、表面能调节材料１０～３０％、电荷调控材料２～１０％、助熔材料６～１５％、无机抗菌材料２～１５％，本发明专利技术同时提供了科学合理，简单易行的制备工艺。使用时首先制成釉浆，然后在陶瓷坯体上施釉，再烧成即可。制得的本发明专利技术易洁陶瓷产品比普通的陶瓷产品具有易洁、抗菌等健康功能，能为广大消费者提供绿色健康的陶瓷新产品，可有效预防公共场合中各种传染病的交叉感染，对改善人们的生活水平，提高生活质量。
Super hydrophilic and easy to clean functional ceramic material and preparation process thereof
The invention relates to a super hydrophilic functional ceramic materials for easy cleaning, easy to clean production of high-grade ceramic antibacterial products, by the following% molar ratio of raw materials by rare earth materials from 2 to 10%, far infrared radiation materials from 25 to 40%, the surface can adjust the materials from 10 to 30%, the charge control materials from 2 to 10%. Fluxing material 6 ~ 15%, 2 ~ 15% of inorganic antibacterial materials, the invention also provides a scientific and reasonable, the preparation process is simple and easy. When in use, the glaze is first made into glaze, and then glaze on the ceramic body, and then can be burnt. Prepared by the invention is easy to clean ceramic products with easy cleaning, antibacterial and other health functions than ordinary ceramic products, ceramic products can provide a new green and healthy for the vast number of consumers, can effectively prevent the cross infection of infectious diseases in public places, to improve the people's living standard, improve the quality of life.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超级亲水易洁功能陶瓷材料，用于制作生产具有易洁抗菌功能的高档陶瓷产品。
技术介绍
随着工业的发展和人类活动日益频繁，城市、乡镇的污染越来越严重，由此而滋生的各种各样的疾病也越来越多。陶瓷制品具有丰富的装饰效果及耐磨、耐腐蚀等优良特性，已广泛进入日常生活，深受喜爱。近年，消费者对日用陶瓷、卫生瓷、建筑瓷的性能要求不断提高，不但要求产品美观、实用、耐磨，而且还要具有环保、健康的新功能。但是，陶瓷产品的显微结构由晶相、玻璃相和气孔组成，其最终产品存在5％~10％的体积气孔率，当污染物接触到产品表面时，由于表面现象和毛细现象，一部分污染物就会渗入开口气孔之中；另外，陶瓷表面微观的凹凸不平也导致其对污染物的粘附。如日用瓷、墙砖、地砖、便器、洗面器、浴盆制品与人们的生活密切相关，经常受到污染，人们一般用洗洁精、消毒剂解决污染问题，清洗、消毒后很短时间又受到污染。研究发现污染物基本上是由可溶于水的可溶性有色无机物或有机物组成，通常呈酸性或碱性，如日常生活中的污水、茶水、尘土、墨水和有机油污等，使陶瓷表面受到污染且难以清除，影响清洁和美观，同时也成为各种细菌的滋生温床，由此而滋生的各种各样的疾病也越来越多。要解决这一问题，必须走可持续发展之路，一方面解决污染源，另一方面就是要提高家居环境的抗污染能力，即研制易洁、抗污染材料及其制品。据有关统计，城市生活用水量占总供水量的42.6％，而生活用水中的60％左右用于清洗餐具和冲洗厕所。按目前我国城市人口3.74亿，如果平均每人每天冲洗厕所2.5次计，以每次节水10升计，全国每天节水高达93.5万立方米，每年达3.41亿立方米。由此可见，一个小小的卫生洁具的一次冲洗，可节约的水量相当于一个300万人口城市一年的用水量。由于各种洗涤剂的应用还会造成地下水资源污染以及危害人类的身体健康。有关数据表明，我国每年洗洁精消费量在30万至40万吨之间，销售额约为44亿元左右。洗洁精是由烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚乙烯等各种化学成分合成的，从理论上讲无毒，但有些有害物质的单体可经过皮肤、消化系统进入体内，被人体吸收。当这些有害物质在人体内达到一定程度时，就会危害身体健康。洗涤剂中所含的阳离子、阴离子表面活性剂，能除去皮肤表面的油性保护层，进而腐蚀皮肤，烷基磺酸盐等化学物质能抑制氧化酶的活性，导致皮肤中的黑色素由无色变为黑色，进而出现大面积蝴蝶斑；有些化学物质侵入人体后会损害淋巴系统，引起人体抵抗力下降；有些化学物质进入血液循环，会破坏红细胞的细胞膜，引起溶血现象。据报道，在日本，13个月内有19人因此而中毒死亡，美国在5个月中有547人因接触表面活性剂而中毒。其实，洗洁精只能冲洗掉细菌，并不能将其杀灭。相反，它还极易传播细菌，有可能冲洗掉的细菌会随着洗洁精废水一块排走，造成水资源污染。因此，研制具有易洁、抗菌、防污功能的陶瓷材料势在必行，这样不用任何洗涤剂就可将陶瓷制品冲洗干净，既节省了水资源，又避免了因使用各种洗涤剂而对人体和环境造成的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全新组成的超级亲水易洁功能陶瓷材料，具有易洁、抗菌、活化水功能，无毒、无危害性放射，其应用利于健康环保，节约水资源；本专利技术同时提供了科学合理、简单易行的制备方法。本专利技术所述的超级亲水易洁功能陶瓷材料，由下列百分摩尔比的原料配制而成稀土材料2～10％、远红外辐射材料25～40％、表面能调节材料10～30％、电荷调控材料2～10％、助熔材料6～15％、无机抗菌材料2～15％。其中稀土材料为硝酸铈、氧化铈、氧化钕中的一种或硝酸铈与任意一种的对半组合。远红外辐射材料为氧化硅、氧化钛、氧化锌中的一种或三种的组合，组合比例中氧化钛占一半，其余两种任意组合。氧化钛为粒径小于5微米的超细氧化钛粉体，最好是纳米氧化钛，结构为金红石型或锐钛型；氧化锌为粒径小于1微米的超细氧化锌粉体，最好是纳米氧化锌。表面能调节材料为氧化铝、氧化镁中的一种或两种的任意比例组合。电荷调控材料为电气石超细粉体，粒径为5～15微米。市场上有市售产品。助熔材料氧化钾、氧化钠、氧化硼中的一种或两种或三种的任意比例组合。无机抗菌材料为无机复合抗菌剂、银系抗菌剂中的一种，有市售产品，直接购买使用即可。本申请单位也生产销售无机复合抗菌剂产品，型号为BCK-AK。简单易行的制备工艺将稀土材料、远红外辐射材料、表面能调节材料、助熔材料和无机抗菌材料混合球磨后，再加入电荷调控材料混合均匀，加热熔融制成熔块，经粉碎处理制成粉体产品。所用原料基本上都是粉体原料，直接配料使用即可，球磨主要是混合粉碎作用。本专利技术与常规陶瓷工艺和熔块熔制基本相同的部分，按照常规要求操作即可，如将稀土材料、远红外辐射材料、表面能调节材料、助熔材料和无机抗菌材料混合球磨5～10小时，再加入电气石粉体继续球磨10～20小时，加热至1200～1400℃熔融，保温1～3小时，经常温自来水或地下井水淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8微米的超细粉体材料产品，详细情况不再赘述。为了获得稳定的良好质量的超级亲水易洁功能陶瓷材料，加热熔融需要经过保温处理，以保证熔块质量。使用时，同使用陶瓷熔块釉一样，将本专利技术超级亲水易洁功能陶瓷材料配制成釉浆，在陶瓷产品坯体表面施釉，然后经过烧成得超级亲水易洁功能陶瓷产品，简称易洁陶瓷。制得的陶瓷产品比普通的陶瓷产品具有更优越的性能易洁、抗菌、防污等功能。对于理想固体表面，接触角是判断液体能否润湿固体表面最方便的方法，然而，实际中材料表面往往是粗糙不平的，因而Wenzel改进杨氏方程为COSθ′=r(γSV-γSL)γLV]]>式中叫作粗糙因子，也就是真实面积与表观面积之比，总是大于1。由上式可以看出θ＜90°时，θ′＜θ；θ＞90°时，θ′＞θ，即当材料表面能被水润湿时，表面粗糙化后将更加有利于水与材料的润湿。因此在材料制备过程中可以通过控制工艺过程适当提高釉料表面的粗糙度，进一步改进润湿性能。由杨氏方程可知，材料表面能否被水润湿与固体材料的表面能和水的表面张力有关，通过提高固体材料的表面能和降低水的表面张力，可以降低水与固体材料表面的接触角，实现材料的超级亲水性能，这样水会自动呈“夹劈”状插入油污与陶瓷接触的界面，在水淋冲力等外力作用下，油污会自动从陶瓷表面上剥离下来，从而达到易洁、去污的目的。提高陶瓷材料的表面能，采取适当调整釉料主要化学组成和比例实现。陶瓷材料组成中碱金属氧化物和碱土金属氧化物都可以在不同程度上降低表面张力。Al2O3和MgO能显著地提高熔体的表面张力。在釉料中添加远红外辐射材料可以通过远红外线辐射活化水降低水的表面张力。电极性矿物材料的加入使得功能陶瓷材料的釉面带电荷，而油污一般为带正电的有机材料，由于同性电荷的互相排斥作用，从而可以阻止部分油污在陶瓷表面的沉积。另外，釉料中还加入了无机抗菌材料，这样制得的功能陶瓷材料同时具有易洁防污、抗菌和活化水三大功能。超级亲水易洁防污作用机理(1)陶瓷表面能实验过程中，我们利用调和平均法测定材料的表面自由能(或表面张力)γ，调和平均法是用两种测试液的接触角和调和平均方程来计算固体的表面能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超级亲水易洁功能陶瓷材料，其特征在于由下列百分摩尔比的原料配制而成： 稀土材料２～１０％、远红外辐射材料２５～４０％、表面能调节材料１０～３０％、电荷调控材料２～１０％、助熔材料６～１５％、无机抗菌材料２～１５％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁金生，梁广川，魏成章，王家胜，刘强，
申请(专利权)人：淄博博纳科技发展有限公司，河北工业大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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