光触媒膜复合陶瓷的制作工艺制造技术

本发明专利技术提供光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，属陶瓷技术领域，采用的技术方案是光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，包括以下步骤：配制浓度为0.1‑5wt.%的过氧钛络合物体系的水溶液，向过水溶液中加入表面活性剂，制成喷涂液；将喷涂液均匀涂覆于洁净干燥的陶瓷表面，表干，再高温煅烧，控制煅烧条件为300‑900℃煅烧10‑120min，冷却至室温，得光触媒膜复合陶瓷。有益效果是：制作工艺步骤简洁，工艺流程耗时短，效率高，广泛适用于各生产厂家流水线，投资低；产品耐磨性能、抗菌性能及降解甲醛的性能优异，能高效洁净空气，改善环境，且具有有机宝石的柔美光泽，高档优雅，美观度好。

Fabrication process of photocatalyst film composite ceramics

The manufacturing process of the invention provides the photocatalyst composite ceramic membrane, which belongs to the technical field of ceramics, the technical scheme is production process of composite ceramic photocatalyst film, which comprises the following steps: preparing water solution Peroxotitanium complex system with concentration of 0.1 5wt.%, added to the surfactant solution, made of spraying liquid; spraying the liquid is evenly coated on the surface of the ceramics, the clean and dry surface dry, then calcined at high temperature, controlling the calcining conditions for 300 900 8C 10 120min, cooling to room temperature, have photocatalytic film composite ceramics. The beneficial effect that the production process is simple process steps, short time, high efficiency, widely applicable to the manufacturer production line, low investment performance; wear resistance and antibacterial properties of products and degradation of formaldehyde is excellent, can efficiently improve the environment, clean air, and organic gems soft luster, high elegance, good appearance.

【技术实现步骤摘要】
光触媒膜复合陶瓷的制作工艺
本专利技术涉及陶瓷
，具体涉及一种光触媒膜复合陶瓷的制作工艺。
技术介绍
室内环境不良有多种因素造成，内装修污染物、细菌病毒聚集在阴暗潮湿角落等，在当今大环境复杂的情况下日益凸显。室内家具引起的空气污染如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、挥发性有机化合物（VOC）等，主要深藏于室内装修使用的板材、乳胶漆、壁纸、胶黏剂等。另一严重威胁人体健康的是室内环境中细菌病毒的聚集、残留，尤其是厨房及卫生间等食物搁置、潮湿、空气流通较差的部位，易产生异味等，这些极易引起健康问题，也越来越受到居住者的普遍关注。在改善室内环境的诸多措施中，光触媒以其效果稳定持久、使用方便等优异性能，深受广大消费者的宠爱。光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳，因而具有极强的杀菌、净化空气功能。然而，目前光触媒在应用中的缺陷也日益显现，如将光触媒喷剂喷在墙面、家具表面，但容易脱落，甚至造成墙体裂缝、家具鼓皮等；另一方面，纳米化的二氧化钛在放置过程中易团聚，造成分解效果大大降低。将光触媒固化在日常用品中，从而降解空气中的有害气体及杀菌，是又一突破性进步，但目前幕墙市场上的环保产品，大部分是采用有机粘结剂将光触媒粘结固定，其缺点是粘结剂本申容易被光触媒分解，造成光触媒的脱落。另CN106278244A的专利技术专利公开了一种光触媒材料的抗菌防霉陶瓷及其生产工艺，以金红石和炭粉为原料，在氯气及高温条件下制备TiCl4，进一步与氢氧化铝、硅水玻璃和水混合制备锐钛矿型纳米二氧化钛光触媒水性浆液，最后将锐钛矿型纳米二氧化钛光触媒水性浆液混合至陶瓷釉层料中从而制备抗菌防霉陶瓷，该陶瓷制备工艺繁琐复杂，步骤多，原料选择及条件控制等都比较复杂，成本较高，且对陶瓷的硬度、色泽等影响缺乏综合考察，导致其不确定因素多，应用受限；可见，研究开发光触媒结合家装产品应用的工艺及产品，是改善环境、保证人类健康领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为解决现有光触媒应用生产工艺复杂、产品性能不稳、成本高的技术问题，本专利技术提供一种光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，采用以添加表面活性剂的过氧钛络合物体系水溶液控制喷涂工艺参数均匀喷涂在陶瓷表面以成膜，进一步高温煅烧获得涂覆有均匀致密的光触媒膜的复合陶瓷，可以造就覆膜陶瓷表面具有温和柔美的珍珠光泽、以及变化无穷的有机色彩，并获得在可见光和相对黑暗条件下均具有良好的抗菌、降解有害污染物和异味的性能。本专利技术采用的技术方案是：光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，所述制作工艺包括以下步骤：①配制浓度为0.1-5wt.%的过氧钛络合物体系的水溶液，向过水溶液中加入表面活性剂，制成喷涂液；②控制喷涂压力0.5—0.8MPa、涂布量100-500ml/m2，将喷涂液均匀涂覆于洁净干燥的陶瓷表面，表干，得覆膜陶瓷；③将覆膜陶瓷高温煅烧，控制煅烧条件为300-900℃煅烧10-120min，冷却至室温，得光触媒膜复合陶瓷。优选的，所述制作工艺还包括步骤④向光触媒膜复合陶瓷表面均匀涂覆含Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属的可溶性盐或配合物溶液，干燥，得微负载光触媒膜复合陶瓷。优选的，所述过氧钛络合物体系为过氧钛酸。更优选的，所述Fe3+、Cu2+或贵金属的可溶性盐溶液中Fe3+、Cu2+或贵金属浓度为0.1-1wt%，所述稀土元素的可溶性盐或配合物溶液浓度为0.1-10mmol/L。更优选的，所述稀土元素为La3+和/或Ce3+，所述贵金属Pt、Au或Ag。进一步的，所述步骤④中涂覆的可溶性盐或配合物溶液中含Cu2+时，干燥后再涂覆还原剂，室温-100℃保温1-1.5h进行还原，水洗并二次干燥，得微负载光触媒膜复合陶瓷。优选的，所述还原剂为浓度为0.5-3wt.%的氢氧化钠和1-5wt.%葡萄糖的混合溶液、0.001-0.1mol/L水合肼或0.001-0.1mol/L硼氢化钠。优选的，所述表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或丙烯酸酯流平剂，加入量为喷涂液总质量的0.5-2%。优选的，所述步骤③中高温煅烧的条件为：将表干的覆膜陶瓷放入烘箱，控制升温速度3—10℃/min升温至300-900℃，再以300-900℃恒温煅烧10-120min。所述光触媒膜复合陶瓷为陶瓷餐具、洗漱盆、马桶或瓷砖。上述技术方案中，光触媒膜复合陶瓷的制作工艺步骤理解如下：①首先，对预处理陶瓷进行清洁处理，常用方法为使用无水乙醇清洗1-3次以除去陶瓷表面的油污，再采用蒸馏水清洗1-3次，最后烘干使得陶瓷表面洁净干燥，清洁处理可提高喷涂液涂层在陶瓷表面的附着力。购买过氧钛络合物体系或以钛源等制备过氧钛络合物体系，并稀释调节过氧钛络合物体系的水溶液浓度为0.1-5wt.%，向水溶液中加入表面活性剂，制成喷涂液；表面活性剂的加入可以降低过氧钛络合物体系的水溶液的表面能，提高对陶瓷表面的浸润性，增加体系流动性，便于喷涂液在施涂过程中能够实现自流平，从而在陶瓷表面形成均匀、无针孔、厚度均一的涂层，消除厚度差所引起的光衍射干涉造成的色彩不均。②将喷涂液均匀涂覆于洁净干燥的陶瓷表面，进行喷涂时，控制喷涂压力0.5—0.8MPa、喷涂距离200—300mm、涂布量100-500ml/m2，将喷涂液均匀涂覆于洁净干燥的陶瓷表面，此时在陶瓷表面形成喷涂液的薄膜，待薄膜表干，得覆膜陶瓷；喷涂过程中，综合控制喷涂工艺参数密切影响薄膜喷涂的质量，控制喷涂压力范围0.5—0.8MPa，既不会导致喷涂液飞溅，造成损失和涂层针孔，也最大限度的避免了压力太小造成的雾化不够，涂层不均匀，同时控制涂布量100-500ml/m2，一方面保证了喷涂液在陶瓷表面的附着力，另一方面控制喷涂液涂布量，间接控制了涂层的厚度，保证了杀菌、降解有害污染物及光泽度的效果。喷涂工艺一般选择常温环境，为优化工艺常控制喷涂距离200—300mm，减少喷涂液溅射及未附着喷涂液的扩散；为兼顾成膜均匀性及工艺效率控制喷涂速度为10—20cm/s；搭接宽度1/3—1/2以降低边缘不均现象，更为严格是，对喷涂环境一般要求湿度30—80%，空气中无油水，空气洁净度10000级，有利于提高成膜质量，保证成品的光泽度。③将上述表干后的覆膜陶瓷高温煅烧，控制煅烧条件为300-900℃煅烧10-120min，冷却如随炉冷却或者空冷降温至室温即可，得光触媒膜复合陶瓷。烧结使得过氧基钛分子之间交联固化形成均匀致密的二氧化钛光触媒薄膜，经XRD检测发现二氧化钛为金红石型，具有高效的杀菌、降解有害污染物性能。前期的均匀涂覆及高温煅烧过程的高效固化，保证了二氧化钛光触媒颗粒的良好分散性和粒径均一性，更保证了光触媒薄膜的耐磨性能，还去除了表面活性剂，大大保证了产品的使用安全性，同时，还使得陶瓷表面具有柔和均匀的类似有机宝石的光泽感，另一方面，可以确定的是，通过调整各部位覆膜的厚度，可以使所得光触媒膜复合陶瓷表面产生变幻无穷的彩色光泽。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制作工艺步骤简洁，工艺流程耗时短，效率高，所生产的产品耐磨性能、抗菌性能及降解甲醛的性能优异，本文档来自技高网...

【技术保护点】
光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺包括以下步骤：① 配制浓度为0.1‑5wt.%的过氧钛络合物体系的水溶液，向过水溶液中加入表面活性剂，制成喷涂液；②控制喷涂压力0.5—0.8MPa、涂布量100‑500ml/m

【技术特征摘要】
1.光触媒膜复合陶瓷的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺包括以下步骤：①配制浓度为0.1-5wt.%的过氧钛络合物体系的水溶液，向过水溶液中加入表面活性剂，制成喷涂液；②控制喷涂压力0.5—0.8MPa、涂布量100-500ml/m2，将喷涂液均匀涂覆于洁净干燥的陶瓷表面，表干，得覆膜陶瓷；③将覆膜陶瓷高温煅烧，控制煅烧条件为300-900℃煅烧10-120min，冷却至室温，得光触媒膜复合陶瓷。2.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺还包括步骤④向光触媒膜复合陶瓷表面均匀涂覆含Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属的可溶性盐或配合物溶液，干燥，得微负载光触媒膜复合陶瓷。3.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，所述过氧钛络合物体系为过氧钛酸。4.根据权利要求2所述的制作工艺，其特征在于，所述Fe3+、Cu2+或贵金属的可溶性盐溶液中Fe3+、Cu2+或贵金属浓度为0.1-1wt%，所述稀土元素的可溶性盐或配合物溶液浓度为0.1-10mmol/L。5.根据权利要求2所述的制作工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伦慧东，左桂福，孟宪光，
申请(专利权)人：伦慧东，左桂福，孟宪光，
类型：发明
国别省市：河北,13