一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉，由底釉和面釉组成；所述底釉的原料组成为长石24～30wt％、石英28～35wt％、高岭土8～12wt％、石灰石15～25wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、硼酸钙2～6wt％、磷酸钙2～6wt％；所述面釉为透明釉，其原料组成为长石24～30wt％、石英32～38wt％、高岭土8～12wt％、硅灰石10～15wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、钛酸钙粉体3～6wt％、复合抗菌剂2～5wt％；所述复合抗菌剂为负载Ag

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及无锆乳浊功能釉
，尤其涉及一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]乳浊釉是指釉层中存在与基础玻璃相性质不相同的第二相(或多相)，使入射光在多相的界面上产生复杂的散射、折射、漫反射等光学现象，造成光线不能透过釉层而达到乳浊(失透)效果。由于乳浊釉具有良好的遮盖能力和使产品表面呈现洁白无瑕，有效提高了产品的美观性和附加值，因此在卫生洁具、日用陶瓷等领域得到广泛应用。乳浊釉中的第二相可以是固相、液相或气相，第二相颗粒的大小、数量、分布、折射率等对釉的乳浊程度有着重要影响。陶瓷生产中常用的固相乳浊剂有ZrO2、ZrSiO4、SnO2和TiO2等，其中ZrO2、ZrSiO4作为乳浊剂具有良好的高温乳浊效果、稳定性和釉面白度高等性能而得到广泛应用。近年来，随着锆矿原料减少、以及开采和加工成本增加，ZrO2或ZrSiO4价格急剧上升，显著增加了生产成本；其次，由于锆矿原料中还含有少量放射元素(如Hf、Th等)，对人体有一定的危害性。因此，研发低锆或无锆乳浊釉，一方面可以减少对锆矿原料开采，有效降低制备成本，另一方面还可以减少对人体的危害。此外，一些含锆乳浊釉产品(如卫生洁具中的坐便器等)一般在碱性环境中使用，由于ZrO2或ZrSiO4与碱性反应，使釉面粗糙出现针孔，导致釉面吸污，增加了釉面清洗难度，影响产品美观，同时也容易滋生细菌(如大肠杆菌、葡萄糖杆菌等)，影响人们身体健康。因此，开展具有抗菌、易洁、无锆洁白(乳浊)功能釉的研发，对提高产品附加值、降低生产成本、保护人们身体健康具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有良好抗菌性能、易洁性能和较高釉面白度和光泽度的无锆洁白功能釉，通过配方设计，在避免使用锆矿原料、降低生产成本的同时，以提高产品的性能和附加值。本专利技术的另一目的在于提供上述抗菌、易洁、无锆洁白功能釉的制备方法和应用。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术提供的一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉，由底釉和面釉组成；所述底釉的原料组成为长石24～30wt％、石英28～35wt％、高岭土8～12wt％、石灰石15～25wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、硼酸钙2～6wt％、磷酸钙2～6wt％；所述面釉为透明釉，其原料组成为长石24～30wt％、石英32～38wt％、高岭土8～12wt％、硅灰石10～15wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、钛酸钙粉体3～6wt％、复合抗菌剂2～5wt％；所述复合抗菌剂为负载Ag
+
、Al
3+
的磷酸锆。
[0006]上述方案中，本专利技术所述钛酸钙粉体的制备方法为，以石灰石、氧化钛为制备原料，碳酸镁为矿化剂，按照摩尔比石灰石∶氧化钛＝1∶0.9～1进行配料，加入用量为制备原料0.3～1wt％的碳酸镁，经过球磨干法混料后得到的混合粉体，在1250～1300℃温度下合
成，保温时间30～60min，保温结束冷却到室温后，经球磨粉碎、干燥、过250标准筛，即得到钛酸钙粉体。
[0007]上述方案中，本专利技术所述负载Ag
+
、Al
3+
磷酸锆的复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)磷酸锆粉体制备
[0009]将可溶性锆盐溶于水中，配制浓度为0.1～0.3M的溶液，然后按照摩尔比锆盐∶H3PO4∶草酸钠＝1∶2～3∶0.5～1.5加入浓度为85％的H3PO4、草酸钠，形成混合液；然后将所述混合液于60～90℃温度下搅拌2～4h，冷却后过滤，用水洗涤至洗涤液pH值为中性，经过干燥，即得到磷酸锆粉体；所用可溶性锆盐为氧氯化锆或硫酸氧锆；
[0010](2)载铝磷酸锆粉体制备
[0011]按照摩尔比磷酸锆∶硝酸铝＝1∶2～3，将所述磷酸锆粉体加入浓度为30～40％的硝酸铝水溶液中而得到悬浊液，调节悬浊液的pH值为1～3，然后放置在80～90℃的水浴锅中，在磁力搅拌条件下进行Al
3+
和H
+
交换，交换时间为3～4h，完成后对悬浊液进行过滤、洗涤至洗涤液pH值为中性，干燥后，即得到载铝量为4～5％的载铝磷酸锆粉体；
[0012](3)载银-载铝磷酸锆粉体制备
[0013]将所述载铝磷酸锆粉体溶于水中形成浓度为10～15％的载铝磷酸锆悬浊液，然后按照摩尔比载铝磷酸锆∶硝酸银＝10∶0.5～2，在载铝磷酸锆悬浊液中加入硝酸银得到混合悬浊液，调节混合悬浊液的pH值为1～3，然后放置在60～70℃的水浴锅中，在磁力搅拌条件下进行Ag
+
和Al
3+
交换，交换时间为2～3h，完成后对混合悬浊液进行过滤、洗涤至洗涤液pH值为中性，干燥后，在900～1000℃温度下进行热处理，保温30～60min，即得到结构稳定的载铝量为2～3％、载银量为1～2％的载银-载铝磷酸锆粉体。
[0014]本专利技术的另一目的通过以下技术方案予以实现：
[0015]本专利技术提供的上述抗菌、易洁、无锆洁白功能釉的制备方法如下：
[0016](1)底釉的制备
[0017]按照所述底釉的原料组成进行配比，外加0.3％CMC(羧甲基纤维素钠)、0.3％水玻璃作为悬浮剂和稀释剂进行球磨混合、过200目筛，得到平均粒径为8～12μm的底釉釉浆；
[0018](2)面釉的制备
[0019]按照所述面釉的原料组成进行配比，外加0.2％CMC(羧甲基纤维素钠)、0.3％三聚磷酸钠为悬浮剂和稀释剂进行球磨混合、过200目筛，得到平均粒径为5～8μm的面釉釉浆。
[0020]本专利技术提供的上述抗菌、易洁、无锆洁白功能釉的应用如下：在陶瓷坯体表面首先施底釉、然后再施面釉；所述底釉厚度为0.6～0.7mm，面釉厚度为0.1～0.15mm；施釉后的陶瓷坯体干燥后，经烧成，即得到具有釉层的陶瓷制品。
[0021]进一步地，本专利技术施釉后的陶瓷坯体干燥后在1180～1220℃温度下烧成，保温时间为30～60min。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术避免使用锆矿原料，节约了锆矿资源并降低了生产成本，通过配方设计，利用釉料高温熔体析晶(析出钙长石晶体)和分相(硼酸钙、磷酸钙协同分相)，获得了具有较高釉面白度和光泽度的无锆洁白乳浊釉层。利用合成磷酸锆粉体具有介孔性、较大比表面积、良好离子交换等特性，制备结构稳定的负载银、负载铝磷酸锆粉体，并将其应用于
面釉中，利用Ag
+
、Al
3+
协同作用达到高效抗菌目的；利用钛酸钙粉体为疏水材料以提高釉面的疏水性能，显著提高了釉面的易洁性，从而有效提高了产品的性能和附加值(白度＞73％、光泽度＞92％、表面粗糙度30～37nm、润湿角50～64
°
、抗菌率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌、易洁、无锆洁白功能釉，由底釉和面釉组成，其特征在于：所述底釉的原料组成为长石24～30wt％、石英28～35wt％、高岭土8～12wt％、石灰石15～25wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、硼酸钙2～6wt％、磷酸钙2～6wt％；所述面釉为透明釉，其原料组成为长石24～30wt％、石英32～38wt％、高岭土8～12wt％、硅灰石10～15wt％、滑石3～6wt％、氧化锌3～6wt％、钛酸钙粉体3～6wt％、复合抗菌剂2～5wt％；所述复合抗菌剂为负载Ag
+
、Al
3+
的磷酸锆。2.根据权利要求1所述的抗菌、易洁、无锆洁白功能釉，其特征在于：以石灰石、氧化钛为制备原料，碳酸镁为矿化剂，按照摩尔比石灰石∶氧化钛＝1∶0.9～1进行配料，加入用量为制备原料0.3～1wt％的碳酸镁，经过球磨干法混料后得到的混合粉体，在1250～1300℃温度下合成，保温时间30～60min，保温结束冷却到室温后，经球磨粉碎、干燥、过250标准筛，即得到钛酸钙粉体。3.根据权利要求1所述的抗菌、易洁、无锆洁白功能釉，其特征在于：所述负载Ag
+
、Al
3+
磷酸锆的复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)磷酸锆粉体制备将可溶性锆盐溶于水中，配制浓度为0.1～0.3M的溶液，然后按照摩尔比锆盐∶H3PO4∶草酸钠＝1∶2～3∶0.5～1.5加入浓度为85％的H3PO4、草酸钠，形成混合液；然后将所述混合液于60～90℃温度下搅拌2～4h，冷却后过滤，用水洗涤至洗涤液pH值为中性，经过干燥，即得到磷酸锆粉体；所用可溶性锆盐为氧氯化锆或硫酸氧锆；(2)载铝磷酸锆粉体制备按照摩尔比磷酸锆∶硝酸铝＝1∶2～3，将所述磷酸锆粉体加入浓度为30～40％的硝酸铝水溶液中而得到悬浊液，调节悬浊液的pH值为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家科，仝元东，刘欣，唐小勇，王艳香，陈拥强，汪志良，郭平春，
申请(专利权)人：景德镇乐华陶瓷洁具有限公司，
类型：发明
国别省市：