一种生态陶瓷砖及其制备方法技术

技术编号:14788802 阅读:74 留言:0更新日期:2017-03-12 12:53
本发明专利技术公开了一种生态陶瓷砖及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A、制备釉浆;步骤B、浸渍釉浆:将堇青石质蜂窝陶瓷浸渍釉浆→抽真空→加压循环处理,至少循环1次;然后进行500~600℃的一次烧结;步骤C、喷涂釉浆:采用喷釉的方式,将釉浆喷涂在烧结后的蜂窝陶瓷表面,再进行700~800℃的二次烧结,制得生态陶瓷砖。和现有陶瓷砖相比,本发明专利技术制造的陶瓷砖配料科学,制备合理,性能稳定,而且不含有铅镉等剧毒物质,经过合理的搭配光致变色复合物、负离子复合物和抗菌复合材料,使得陶瓷砖具有优异抗菌、净化空气和光致变色特性,进一步拓宽了陶瓷的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了陶瓷
,特别是涉及了一种生态陶瓷砖及其制备方法
技术介绍
细菌,霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害,影响人们的健康甚至危及生命,带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注,抗菌制品的需求将构成巨大的市场。光致变色是指由于光源的不同引起的光致变色和由反射、折射及干涉等物理现象引起的颜色变化。光致变色材料分为有机光致变色材料与无机光致变色材料,其中对无机光致变色材料的研究较少,主要包括过渡金属氧化物、金属卤化物和稀土配合物三种。对于环境保护方面,空气负离子可以消除室内异味和各种有害气体。在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味,香烟等对人体有害的异味,用富含负离子的材料,其释放的空气负离子都能有效地加以消除,达到净化空气的目的,并对金葡萄球菌、大肠杆菌、念珠菌及霉菌等有很好的抑制作用。现有的陶瓷砖一般是单一功能的产品,如抗菌、防静电、夜光、光致变色等等,即一种产品不具备多项功能,这极大限制了其应用范围,虽然也有采用两种功能剂进行搭配,但效果仍不理想,还有待进一步提高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种生态陶瓷砖及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种生态陶瓷砖及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A、制备釉浆:先制备无铅镉低温熔块,再经过过筛、研磨混合后,加入粘结剂和悬浮剂得混合粉料,将混合粉料加水制得釉浆;步骤B、浸渍釉浆:将堇青石质蜂窝陶瓷浸渍釉浆→抽真空→加压循环处理,至少循环1次;然后进行500~600℃的一次烧结;步骤C、喷涂釉浆:采用喷釉的方式,将釉浆喷涂在烧结后的蜂窝陶瓷表面,再进行700~800℃的二次烧结,制得生态陶瓷砖;其中,所述无铅镉低温熔块通过以下方法制得:将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、0~5%高岭土混合研磨均匀,再加入1~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物及1~10%光致变色复合物,研磨均匀制得混合料;混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1250~1320℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状即可得到无铅镉低温熔块。在本专利技术中,所述长石由钾长石和钠长石按重量比3~5:1~2混合而得。所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙中的至少一种组成,优选地,所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:1:3:2:1混合而得。所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:1混合而得。在本专利技术中,所述光致变色复合物制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合,同时加入光致变色粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,光之变色粉与苯胺质量比为1:5~10;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应12~36h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与纳米聚苯胺/光致变色粉复合物的质量比为5:1~3),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60~90min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀干燥,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即光致变色复合物。其中,所述光致变色粉为MoO3纳米粉和/或稀土氧化物,所述稀土氧化物为Nd2O3、Er2O3、Pr2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ho2O3中至少一种。在本专利技术中,所述负离子复合物制备方法如下:将5~10%珊瑚化石、10~15%电气石、20~30%蛋白石、1~5%蛇纹石、5~10%麦饭石、1~5%奇冰石、1~5%北投石、1~5%医王石、5~10%贝壳、10~15%硅藻土、1~3%三氧化二铁、2~5%三氧化二铝、3~8%氧化锆和1~5%磷酸锆混合均匀,加入碾磨设备中进行超细粉碎,直至颗粒直径分布在50~80nm,过筛,干燥,即可制得所述负离子粉;取5~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中,水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液;将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时,将分散液加入内凹形状的基板中,同时,来回滚动滚轮,使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中,由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性,该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞;升温至约25℃,碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下负离子粉吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中;干燥后,将吸附有负离子粉的碳纳米管网状膜刮离该基板,获得负离子粉/碳纳米管,即负离子复合物。在本专利技术中,所述抗菌复合物可通过以下方法制得:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1),超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态陶瓷砖的制备方法,其包括以下步骤:步骤A、制备釉浆:先制备无铅镉低温熔块,再经过过筛、研磨混合后,加入粘结剂和悬浮剂得混合粉料,将混合粉料加水制得釉浆;步骤B、浸渍釉浆:将堇青石质蜂窝陶瓷浸渍釉浆→抽真空→加压循环处理,至少循环1次;然后进行500~600℃的一次烧结;步骤C、喷涂釉浆:采用喷釉的方式,将釉浆喷涂在烧结后的蜂窝陶瓷表面,再进行700~800℃的二次烧结,制得生态陶瓷砖;其中,所述无铅镉低温熔块通过以下方法制得:将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、0~5%高岭土混合研磨均匀,再加入1~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物及1~10%光致变色复合物,研磨均匀制得混合料;混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1250~1320℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状即可得到无铅镉低温熔块。

【技术特征摘要】
1.一种生态陶瓷砖的制备方法,其包括以下步骤:步骤A、制备釉浆:先制备无铅镉低温熔块,再经过过筛、研磨混合后,加入粘结剂和悬浮剂得混合粉料,将混合粉料加水制得釉浆;步骤B、浸渍釉浆:将堇青石质蜂窝陶瓷浸渍釉浆→抽真空→加压循环处理,至少循环1次;然后进行500~600℃的一次烧结;步骤C、喷涂釉浆:采用喷釉的方式,将釉浆喷涂在烧结后的蜂窝陶瓷表面,再进行700~800℃的二次烧结,制得生态陶瓷砖;其中,所述无铅镉低温熔块通过以下方法制得:将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、0~5%高岭土混合研磨均匀,再加入1~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物及1~10%光致变色复合物,研磨均匀制得混合料;混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1250~1320℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状即可得到无铅镉低温熔块。2.根据权利要求1所述的生态陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述光致变色复合物制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合,同时加入光致变色粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,光之变色粉与苯胺质量比为1:5~10;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应12~36h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60~90min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀干燥,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即光致变色复合物。3.根据权利要求2所述的生态陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述正硅酸乙酯与纳米聚苯胺/光致变色粉复合物的质量比为5:1~3。4.根据权利要求1所述的生态陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述负离子复合物制备方法如下:取5~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中,水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液;将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时,将分散液加入内凹形状的基板中,同时,来回滚动滚轮,使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中,由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性,该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞;升温至约25℃,碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下负离子粉吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中;干燥后,将吸附有负离子粉的碳纳米管网状膜刮离该基板,得负离子复合物。5.根据权利要求1、2或4所述的生态陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述抗菌复合物的制备方法如下:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得GQDs悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液,超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得抗菌粉;(5)氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应15~30h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;(6)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化3~5d后置烘箱60℃~120℃烘干;碾磨后将所得复合物400~550℃下煅烧1~2h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;(7)取1~3g多孔二氧化钛/抗菌粉复合物分散于100~20...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎淑娟
申请(专利权)人:佛山市高明区诚睿基科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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