含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺。天然石材的表面涂覆有抗菌防护液，所述抗菌防护液包括抗菌剂，所述抗菌剂包括银铜单质胶体，所述银铜单质胶体采用锌置换制备工艺制得。本发明专利技术还提出了含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材的制备工艺，包括抗菌剂制备步骤、抗菌防护液制备步骤和抗菌防护液涂覆步骤。所述抗菌剂的锌置换制备工艺，具有成分简单杂质少，还原效率高且可控的优点，原料利用率高，无重金属排放，环保安全。制得的所述抗菌防护液纯净透明，尤其适合保持原色和纹理的天然石材使用。制得的所述含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，抗菌性能和抗菌耐久性均满足JC/T897－2014标准的要求。

【技术实现步骤摘要】
含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺
本专利技术涉及抗菌剂和石材
，尤其涉及一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺。
技术介绍
现有技术的天然石材的防护是将一些防护剂采取刷、喷、涂、滚、淋和浸泡等方法，使石材防护剂分布固化在石材表面，从而形成可以提高石材使用寿命、抗菌或者耐磨性能的表面保护层。所形成的表面保护层，隔离了天然石材的原有表面与使用者的直接接触，降低了天然石材的原有的天然纹理的质感和触摸感，使用体验效果差。现有技术的石材防护剂通过加入含有银离子的载银抗菌剂提高抗菌效果，载有的银直接用硝酸银溶液浸汲吸附硝酸银后进行干燥制得，遇到水溶液银离子容易溶解流失，抗菌剂的保存和缓释效果均不理解，抗菌耐久性效果差。
技术实现思路
本专利技术提出一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺，制得的天然石材具有良好的抗菌效果，石材表面纹理清晰无可见膜层，具有良好的质感和触摸感。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，天然石材的表面涂覆有抗菌防护液，所述抗菌防护液包括抗菌剂，所述抗菌剂包括银铜单质胶体，所述银铜单质胶体采用锌置换制备工艺制得。优选的，所述抗菌剂还包括氧化锌纳米颗粒；所述抗菌剂中的银单质、铜单质和氧化锌纳米颗粒的摩尔含量比为0.2:1:1.5。具体的，所述抗菌防护液中的抗菌剂的含量为0.5-1.5wt％；所述抗菌防护液还包括防水剂或者防油剂，所述天然石材护理使用的所述抗菌防护液的用量为30-45g/平方米。进一步的，本专利技术还提出了一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材的制备工艺，用于制备以上所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，包括抗菌剂制备步骤、抗菌防护液制备步骤和抗菌防护液涂覆步骤；其中的，所述抗菌剂制备步骤，包括：S1)在蒸馏水中加入五水硫酸铜，制得硫酸铜溶液；S2)在所述硫酸铜溶液中加入锌粉高速搅拌1小时，将沉淀物抽滤清洗，制得含有铜单质胶体和氢氧化锌的混合物A；S3)配制硝酸银水溶液,加入EDTA，制得硝酸银缓冲溶液；S4)在所述硝酸银缓冲溶液中加入所述混合物A，恒温水浴搅拌30分钟，再加入锌粉恒温水浴搅拌30分钟，将沉淀物抽滤清洗，制得含有银铜单质胶体和氢氧化锌的混合物B；S5)将所述混合物B放入高温烘烤炉内烘烤30分钟，制得含有银铜单质胶体和氧化锌纳米颗粒的所述抗菌剂。可实施的，步骤S1)中的，所述硫酸铜溶液中的硫酸铜含量为1-3.5mol；步骤S2)中的，所述硫酸铜溶液中的硫酸铜和锌粉的摩尔含量比为1:1.1；步骤S3)中的，所述硝酸银缓冲溶液中的硝酸银的含量为硫酸铜含量的0.2倍，所述硝酸银和EDTA的摩尔含量比为1:1。具体的，步骤S4)中的，所述恒温水浴的恒温温度为50℃，加入的锌粉的摩尔含量为硝酸银含量的2倍；步骤S5)中的，烘烤温度为150-380℃。可实施的，所述抗菌防护液制备步骤，包括：P1)将所述抗菌剂加入含有表面活性剂的水溶液中搅拌均匀，再加入石材防护液中，制得含有所述抗菌剂的防护液。具体的，步骤P1)中的，所述表面活性剂为有机硅烷、有机硅氧烷和甲基硅酸钠类的表面活性剂的一种或两种，或者为钛酸酯和磷酸酯类的表面活性剂的一种或两种；所述抗菌剂、所述表面活性剂和水的重量份数比为2:1:2；步骤P1)中，所述抗菌剂占所述抗菌防护液的重量的0.5-1.5wt％。可实施的，所述抗菌防护液涂覆步骤，包括：Q1)将经加工处理的天然石材，用食用小苏打干粉抛光清洁去除表面污渍；Q2)按30-45g/平方米的使用量，将所述抗菌防护液涂覆于清洁后的天然石材表面，静置8小时待所述抗菌防护液渗透于所述天然石材的表层内，即制得所述含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材。本专利技术的有益效果为：本专利技术提出了一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材及其制备工艺。本专利技术所述抗菌剂采用锌置换制备工艺制得，具有成分简单、杂质少、还原效率高且可控的优点，制备的原料中的重金属利用率高，无重金属排放，环保安全。制得的所述抗菌防护液纯净透明，尤其适合外观要求保持板材原色和纹理的天然石材使用，涂抹后的石材具有持久、广谱的抗菌功效。制得的所述含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材的抗菌性能和抗菌耐久性，均能满足JC/T897－2014《抗菌陶瓷制品抗菌性能》标准的要求。现有技术的抗菌人造石的整体含有抗菌剂,用量大成本高，采用本专利技术所述抗菌防护液，只需要在表层使用即可，效果好使用量少，涂覆的生产效率高成本低。所述抗菌防护液不仅可用于人造石，还可以用于天然石材，具有更为广泛的使用范围。本专利技术解决了现有技术的抗菌天然石材的原有的天然纹理的被隔离，质感、触摸感和使用体验效果差的问题；还解决了抗菌剂的保存和缓释效果均不理解，抗菌耐久性效果差的问题。具体实施方式下面以具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，天然石材的表面涂覆有抗菌防护液，所述抗菌防护液包括抗菌剂，所述抗菌剂包括银铜单质胶体，所述银铜单质胶体采用锌置换制备工艺制得。本专利技术所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，采用所述抗菌防护液为渗透型防护剂，涂覆后其有效成份全部由毛细孔渗入天然石材的内部，而天然石材的表面无可见膜层，所述抗菌防护液适合于各类天然石材的表面的防护处理，具有良好的质感和触摸感，并且具有抗菌效果能满足JC/T897－2014标准的要求。本专利技术所述抗菌剂的抗菌作用原理如下：当单质银接触到含氧的湿润环境时，如与水、酸、碱性溶液接触，单质银的银原子被氧化为银离子，而具有了抗菌能力。单质银、单质铜同时存在时，单质银的银原子氧化成银离子，银离子/银的电极电位是0.80伏特，铜离子/铜的电极电位是0.34伏特，由于存在电极电位的电势差，金属胶体中的银离子可以氧化铜原子成为铜离子，而银离子被还原为银原子，其化学反应式为2Ag++Cu＝2Ag+Cu++，其电势差E0＝ψAg+/Ag-ψCu++/Cu)＝0.80-0.34＝+0.46伏特，胶体中的单质铜的铜原子转化成具有杀菌抗菌性能的Cu++离子。所述抗菌防护液包括银铜单质胶体的抗菌物质，所述银铜单质胶体抗菌物质不易流失缓释性能良好，且具有良好的抗菌效果。将所述抗菌防护液涂抹到天然石材表面，经过干燥处理后，在天然石材表面可获得一层具有持久、广谱抗菌、且缓释效果良好的抗菌表层。优选的，所述抗菌剂还包括氧化锌纳米颗粒；所述抗菌剂中的银单质、铜单质和氧化锌纳米颗粒的摩尔含量比为0.2:1:1.5。氧化锌是具有良好抗菌效果的抗菌剂，且具有光敏杀菌性能。氧化锌可保护碱性环境下的银膜被碱化，避免银膜转化为氢氧化银而析出，从而降低铜单质转化为铜离子的转化率，可避免所述抗菌防护液的抗菌性能降低。只有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，其特征在于，天然石材的表面涂覆有抗菌防护液，所述抗菌防护液包括抗菌剂，所述抗菌剂包括银铜单质胶体，所述银铜单质胶体采用锌置换制备工艺制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，其特征在于，天然石材的表面涂覆有抗菌防护液，所述抗菌防护液包括抗菌剂，所述抗菌剂包括银铜单质胶体，所述银铜单质胶体采用锌置换制备工艺制得。


2.根据权利要求1所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，其特征在于，所述抗菌剂还包括氧化锌纳米颗粒；所述抗菌剂中的银单质、铜单质和氧化锌纳米颗粒的摩尔含量比为0.2:1:1.5。


3.根据权利要求2所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，其特征在于，所述抗菌防护液中的抗菌剂的含量为0.5-1.5wt％；所述抗菌防护液还包括防水剂或者防油剂，所述天然石材护理使用的所述抗菌防护液的用量为30-45g/平方米。


4.一种含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材的制备工艺，其特征在于，用于制备权利要求1-3任一项所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材，包括抗菌剂制备步骤、抗菌防护液制备步骤和抗菌防护液涂覆步骤；
其中的，所述抗菌剂制备步骤，包括：
S1)在蒸馏水中加入五水硫酸铜，制得硫酸铜溶液；
S2)在所述硫酸铜溶液中加入锌粉高速搅拌1小时，将沉淀物抽滤清洗，制得含有铜单质胶体和氢氧化锌的混合物A；
S3)配制硝酸银水溶液,加入EDTA，制得硝酸银缓冲溶液；
S4)在所述硝酸银缓冲溶液中加入所述混合物A，恒温水浴搅拌30分钟，再加入锌粉恒温水浴搅拌30分钟，将沉淀物抽滤清洗，制得含有银铜单质胶体和氢氧化锌的混合物B；
S5)将所述混合物B放入高温烘烤炉内烘烤30分钟，制得含有银铜单质胶体和氧化锌纳米颗粒的所述抗菌剂。


5.根据权利要求4所述的含有锌置换工艺制备的抗菌剂的天然石材的制备工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高忠麟，舒诚，
申请(专利权)人：高时厦门石业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35