一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其按重量百分比计由如下原料组分组成：15.7～20.2％的气相白炭黑、3.2～8.2％的抗菌剂、2.3～5.2％的纳米黑色色料、1.4～3.5％的分散剂、0.1～0.3％的消泡剂、0.1～3.3％的光亮剂和余量的水。本发明专利技术通过改良抗菌防污剂的原料组分及配比，使经纳米黑色色料着色的气相白炭黑可通过挤压打磨的方式填充入抛釉砖砖面的毛细气孔和细微裂纹中，从而使得该抗菌防污剂兼具优异的黑色发色效果和高效持久的抗菌防污性能。

【技术实现步骤摘要】
一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂及其制备方法
本专利技术涉及建筑陶瓷表面处理领域，特别涉及一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂及其制备方法。
技术介绍
随着陶瓷砖在家居装修中的普及，人们对瓷砖的装饰性有了更高的要求，特别对黑色抛釉砖的黑度的要求更高。传统的黑色抛釉砖的制备方法是通过在面釉表面丝网印刷或喷墨打印黑色图案后，再在黑色图案上印刷一层透明抛釉，经烧成、抛光、打蜡防污处理等工序制备而成。抛釉砖经抛光工序处理后，砖表面会漏出大量微米级的毛孔与裂纹；这些孔洞与缝隙不仅容易藏污纳垢，而且也为细菌提供了藏身和繁殖场所，因而如何赋予传统抛釉砖抗菌防污的性能也显得尤为必要。现有技术中，主要采用打白色纳米防污剂的方式，将防污剂中粒径为50～100纳米级的氧化硅颗粒填充于陶瓷砖表面的微米级毛孔与缝隙中，来提高砖面的防污效果。虽然此方式能有效解决黑色釉面砖的防污问题，但是白色的纳米级颗粒填充于黑色抛釉砖表面，会使黑色釉面砖表面布满微小的白点，造成黑色釉面砖表面发白、砖面的L值升高，使得黑色釉面砖的黑度降低，影响美感。因此，急需研发一种能提高黑色釉面砖黑度且能赋予黑色釉面砖抗菌性能的黑色釉面砖专用的抗菌防污剂。解决此问题的直接途径是用黑色色料将现有纳米防污剂中的二氧化硅染色，使黑色的纳米二氧化硅填充黑色陶瓷砖的表面。而现有市场上常见的黑色无机色料是含钴的尖晶石型色料，不仅存在价格高、对环境污染大、无抗菌作用的问题，而且这些色料粒度粗(粒径大于20微米)、无法对防污剂中纳米级的氧化硅颗粒进行包覆着色。因此，急需研发一种黑色抛釉砖专用的能提高黑度且能赋予抗菌性能的抗菌防污剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其按重量百分比计由如下原料组分组成：15.7～20.2％的气相白炭黑、3.2～8.2％的抗菌剂、2.3～5.2％的纳米黑色色料、1.4～3.5％的分散剂、0.1～0.3％的消泡剂、0.1～3.3％的光亮剂和余量的水。具体地，气相白炭黑属于多孔且蓬松的纳米粉末，其在水中易分散，且形成浆体时稳定性良好。本专利技术利用气相白炭黑作为防污填充剂，其不仅能有效地填充抛釉砖砖面的毛细气孔和缝隙，并且能有效吸附纳米黑色色料从而被纳米黑色色料染色，即本专利技术的气相白炭黑兼具填充防污和色料载体的作用。由于本专利技术中的纳米黑色色料并非单独分散于组合物中，而是能通过简单的搅拌操作和物理混合而有效被气相白炭黑吸附，这样一方面克服了纳米材料在组合物中容易分散不均匀的问题，另一方面能有效减少色料在后期加工过程中的发色损耗，从而使抛釉砖砖面获得优异的黑色发色效果。作为上述方案的进一步改进，所述纳米黑色色料为纳米炭黑粉。具体地，现有市面上常见的黑色无机色料是含钴的尖晶石型色料，其不仅存在价格高、环境污染大的弊端，且由于粒径较大，只能以单独原料组分的形式分散在防污剂中的。本专利技术利用纳米炭黑粉不仅对环境友好、对人体健康无害，且黑度低的特性，将其作为纳米黑色色料，有效保证了后续加工的发色效果。进一步地，本专利技术中所述纳米炭黑粉的粒径为16～27nm、比表面积为100～260m2/g，其具有较高的表面活性能，呈现出与气相白炭黑良好的吸附性能，从而高效地对气相白炭黑包覆着色，使其能达到显著降低该抗菌防污剂黑色色度值L的目的。作为上述方案的进一步改进，所述气相白炭黑的比表面积为100～500m2/g。具体地，比表面积的大小与气相白炭黑的粒径成正比关系，比表面积越大其颗粒度越小，越容易填充于砖面的微纳级孔洞中起到防污作用。作为上述方案的进一步改进，所述抗菌剂选自比表面积为20～60m2/g的纳米氧化铜。具体地，纳米氧化铜是一种光谱杀菌剂，其本身具有优异的杀菌性能，其次铜离子在水中的安全含量最高限额比银离子安全最高含量限额高30倍，即铜的安全性比银高，但价格低廉，更为适合用作陶瓷砖用的抗菌剂。而纳米氧化铜粒子的大小是影响杀菌性能的重要因素，粒径越小、比表面积越大，能更密切充分地接触细胞，从而释放出铜离子以破坏细菌的细胞膜，使细菌死亡。另外，本专利技术选用纳米氧化铜作为抗菌剂，还因为其与纳米黑色色料同样易于吸附在气相白炭黑表面，可有效提高抗菌持久性，且其作为黑色氧化物，可起到与纳米黑色色料协同发色的作用，从而使得本专利技术的抗菌防污剂兼具优异的抗菌效果和黑色发色效果。作为上述方案的进一步改进，所述光亮剂选自苯甲酸钠、甲基硅酸钠、三甲基硅烷氧基硅酸酯中的至少一种。具体地，本专利技术对光亮剂的特殊限定，是为抛光砖砖面上形成附着力极强的分子键体系、与砖面聚合成一体的致密保护层，在后续经羊毛轮打磨后能产生高的光泽度。作为上述方案的进一步改进，所述分散剂选自柠檬酸钠、萘系磺酸钠、三聚磷酸钠、聚羧酸盐、聚羧酸钠中的至少一种。具体地，其有利于团聚的纳米材料的解吸附，从而进一步提高多种纳米材料的分散性。作为上述方案的进一步改进，所述消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂。具体地，由于被本专利技术的分散剂为一种表面活性剂，在研磨过程中容易使混合物的表面张力降低，造成起泡现象。在消泡剂存在的情况下，由于消泡剂的表面张力远远低于液膜的表面张力，消泡剂的液滴得以在液膜表面持续铺展、深入，泡沫局部液膜继续变薄，最终形成油在水中间的桥连，油相、水相的表面张力相差甚远，油相在周围水相不断地牵引下，拉长变薄，形变超过一定范围后，液膜被破坏，导致泡沫破裂。本专利技术对消泡剂的进一步限定有利于提高该抗菌防污剂在加工过程中的消泡效果。本专利技术所采取的另一技术方案是：一种如上所述的黑色抛釉砖用抗菌防污剂的制备方法，其包括如下工艺步骤：1)按各原料组分按重量比计，先加入水，后加入其它原料组分，高速分散均匀得到混合料；2)将混合料投入陶瓷砂磨机中进行研磨及分散处理，研磨过程中砂磨机腔体中填充有体积分数为50％、粒径为0.3～0.5mm的锆珠，混合料经砂磨机以5～15m/s的转动线速度，研磨30～90min后，得成品。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过改良抗菌防污剂的原料组分及配比，使经纳米黑色色料着色的气相白炭黑可通过挤压打磨的方式填充入抛釉砖砖面的毛细气孔和细微裂纹中，从而使得该抗菌防污剂兼具优异的黑色发色效果和高效持久的抗菌防污性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行具体描述，以便于所属
的人员对本专利技术的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本专利技术做进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述
技术实现思路
对本专利技术作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本专利技术的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。实施例1一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其按重量百分比计由如下原料组分组成：19.2％的比表面积为300m2/g的气相白炭黑、5.1％的比表面积为48m2/g的纳米氧化铜、5.0％的粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其特征在于按重量百分比计由如下原料组分组成：15.7～20.2％的气相白炭黑、3.2～8.2％的抗菌剂、2.3～5.2％的纳米黑色色料、1.4～3.5％的分散剂、0.1～0.3％的消泡剂、0.1～3.3％的光亮剂和余量的水。/n

【技术特征摘要】
1.一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其特征在于按重量百分比计由如下原料组分组成：15.7～20.2％的气相白炭黑、3.2～8.2％的抗菌剂、2.3～5.2％的纳米黑色色料、1.4～3.5％的分散剂、0.1～0.3％的消泡剂、0.1～3.3％的光亮剂和余量的水。


2.根据权利要求1所述的一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其特征在于：所述纳米黑色色料为纳米炭黑粉。


3.根据权利要求2所述的一种黑色抛釉转用抗菌防污剂，其特征在于：所述纳米炭黑粉的粒径为16～27nm、比表面积为100～260m2/g。


4.根据权利要求1所述的一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其特征在于：所述气相白炭黑的比表面积为100～500m2/g。


5.根据权利要求1所述的一种黑色抛釉砖用抗菌防污剂，其特征在于：所述抗菌剂选自比表面积为20～60m2/g的纳米氧化铜。


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【专利技术属性】
技术研发人员：田维，柯善军，蒙臻明，马超，
申请(专利权)人：佛山欧神诺陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44