具有活化水功能的陶瓷釉料、其制备方法及其制备的陶瓷和陶瓷的制备方法与流程

文档序号:11095441阅读:895来源:国知局

本发明属于陶瓷技术领域,具体涉及一种具有活化水功能的陶瓷釉料、其制备方法及其制备的陶瓷和陶瓷的制备方法。



背景技术:

人体内含量最丰富的物质就是水,含量达到了人体的75%左右。对于人体而言,水参与人体代谢,排除体内有害毒素,维持有氧呼吸等等,因此水的作用与功能是独一无二的。由于所有代谢反应都发生在水介质中,因此水是生命所必需的物质。日常生活中,人们普遍饮用的没有经过特殊工艺处理过的普通水,其实是一种络合大分子团水,水的O-H键间的角度约为105°,外界作用时,它们之间的键角容易发生变化。由于氧原子的负极性较大,氢原子的电子受氧原子的吸引,负极中心与正电荷中心不重合,整个水分子为极性分子。水分子间由于氢键的作用,不是以单个水分子存在的,而是彼此可以结合为大的水分子团。一般水以36~37个水分子构成分子团存在。这种大分子簇团,参与体内生物化学反应差,脂质代谢差。这种水即使再纯,也不能被人体及生物体内的细胞和染色体很好的吸收。同时,这种环形凝聚结构的水,很容易包藏有毒有害的有机物,使人体的健康受到损害。

因此,制备一种能够打破大分子团水的络合结构而变为小分子团水的具有活化水的陶瓷釉料及陶瓷制品势在必行。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够打破大分子团水的络合结构而变为小分子团水的具有活化水功能的陶瓷釉料,本发明同时提供了陶瓷釉料的制备方法以及制备的陶瓷和陶瓷的制备方法。

本发明所述的具有活化水功能的陶瓷釉料,由如下质量百分比的原料制成:

陶瓷釉料基料60~80%、活化水功能陶瓷添加剂5~20%、纳米氧化锆5~8%、磷酸盐0.5~5%、纳米氧化铯1~5%、氧化钇2~8%、纳米二氧化钛1~5%和电气石3~8%;

所述活化水功能陶瓷添加剂由如下质量百分比的原料制成:

二氧化硅8~18%、三氧化二铝5~15%、电气石陶粒10~18%、钠硼钙石12~19%、蒙脱石8~15%、氧化锡5~12%、氧化锌8~10%、碳酸锶5~10%和锗石块5~8%。

其中:

磷酸盐为磷酸银、磷酸铜或磷酸锌中的一种或多种。

所述的陶瓷釉料基料由以下质量百分比的原料按照以下步骤制成:

将长石21%、石英23%、硼酸11%、硼砂13%、氢氧化铝5%、熟滑石6%、碳酸钡5%、氧化锌8%、碳酸锶6%和碳酸锂2%,混匀,粉碎至10~20目,于1560~1580℃熔化,水淬后制成熔块备用。

所述的活化水功能陶瓷添加剂由以下原料按照以下步骤制成:

将二氧化硅、三氧化二铝、电气石陶粒、钠硼钙石、蒙脱石、氧化锡、氧化锌、碳酸锶和锗石块混合球磨8~10小时,得到粒径1~10微米的活化水功能陶瓷添加剂。

所述的具有活化水功能的陶瓷釉料的制备方法如下:

先将陶瓷釉料基料球磨至细度达到250目筛全部通过,向其中添加活化水功能陶瓷添加剂、纳米氧化锆、磷酸盐、纳米氧化铯、氧化钇、纳米二氧化钛、电气石,再加入水、陶瓷稀释剂制得料浆,继续球磨30分钟,将球磨后的料浆比重控制在1.85~1.90之间,如果比重稍微偏小,则需要料浆放置沉淀后渐放出多余的水,如果比重稍微偏大,则需要渐加水或者添加适量的稀释剂直至比重达到合理的范围为止。正常情况下,只要严格按照本发明配方来制备,料浆比重都会在要求的比重范围之内而不需要另行调整。最后再将球磨后的料浆通过250目筛放料,250目筛上部设置除铁棒进行除铁,以保证所制备的具有活化水功能的陶瓷釉料里面不会含有铁质的杂质。

所述的陶瓷稀释剂为聚丙烯酸钠,聚丙烯酸钠占料浆总质量的0.03~0.05%。

所述的具有活化水功能的陶瓷釉料的陶瓷,包括陶瓷胚体,陶瓷胚体由如下质量百分比的原料制成:骨粉43~45%、长石10~12%、石英5~7%、硬质高岭土35~38%和软质粘土3~5%。

所述的陶瓷的制备方法包括以下步骤:

(1)陶瓷胚体用料制备:将陶瓷胚体所用原料球磨至细度达到200目筛全部通过,然后再将球磨后的物料通过200目筛放料,200目筛上部设置除铁棒进行除铁,放出的物料通过滤泥机,制成含水率为23~26wt.%的泥饼,泥饼通过真空搅泥机,搅泥2~3遍,之后密闭放置5~7天,备用;

(2)素烧:陶瓷胚体用料制成陶瓷胚体后进行素烧,素烧温度1270~1310℃,素烧时间20~30h;

(3)釉烧:素烧完成后,将陶瓷胚体进行施釉,施釉后再进行釉烧,釉烧温度1130~1190℃,釉烧时间10~15h。

经过上述步骤,制得本发明具有活化水功能的陶瓷制品。当普通水分子与该陶瓷制品接触的瞬间,该产品产生的红外线对水分子团结构产生作用,氢键被破坏,化学键断裂,大的分子团变为只含5~6个水分子的小分子团;同时使溶解于其中的有毒气体释放,水质变为弱碱性,水分子团变小,活性增大。

本发明的有益效果如下:

本发明所述的具有活化水功能的陶瓷釉料,是一种新型的保健功能材料,其中的活化水功能陶瓷添加剂在釉料表面不断地激荡临近或者接触釉面的水分子,从而使其中的大分子不停地变为小分子团水;同时,活化水功能陶瓷添加剂在压力或者温度发生微小变化的时候,会产生电势差,这样的电势差或者电压,也会打破水分子之间的氢键,从而改变水分子固有的结合力,更加有助于大分子络合水变为小分子团水。

活化水功能陶瓷添加剂中的电气石陶粒可以增加饮用水的活化性,去除水中的氯气,改变水的酸碱度;锗石块属于天然锗矿石,含有人体所需的硒、钴、锰、镁等多种对人体有益的微量元素,锗同时具有可以吸附环境中过剩正电子的能力,从而对水产生更好的活化功能,对人体健康具有非常大的裨益;蒙脱石是一种层状结构的硅铝酸盐,具有不均匀的带电性,这种不均匀的带电性可以微弱地打破大分子团水固有的结合力,而且使微量元素和矿物质更容易被人体吸收,同时可以对很多病菌产生较好的吸附作用;钠硼钙石富含物质硼,与电气石陶粒和蒙脱石互为补充;氧化锡的作用是增加乳浊效果,提高各个组分与陶瓷的结合力,增强各组分的持久稳定性;氧化锌和碳酸锶是非常好的助熔剂,同时适量的锌元素和锶元素也是人体的有益物质;添加的二氧化硅作为活性分散剂,使各个组分达到更好的分散,从而使各个组分具有更大的比表面积,促进各个组分的活性;而三氧化二铝作为二氧化硅的助剂,增强了二氧化硅与其他各个物质之间的相互作用。以上各个组分,通过合理的配方搭配,互为协调,互为影响,互为作用,从而达到一个稳定的明显的效果。

另外,本发明添加的磷酸盐配合以氧化钇和氧化铯,在活化水功能陶瓷添加剂的作用下,可使自来水的17O-NMR半峰宽极大降低,从而有助于大分子团水被不断地分裂为小分子水,提高水中溶氧量20%;磷酸根与银、锌、铜等组合生成的磷酸盐的载体具有较强的吸附功能、离子交换功能和催化功能。本发明添加的纳米氧化锆能够提高各组分的分散性,增大各组分的比表面积,从而在相同用量的组分下,各个组分的功能更强;同时纳米氧化锆还能增加各组分的稳定性,这样就可以保证各个组分发挥的性能更加长久持续稳定;本发明的纳米二氧化钛活性强,具有很强的亲水性,同时也具有稳定其他组分的功能,使其他组分更加稳定的发挥各自的功效,从而也更容易保持小分子团的稳定性,即使时间久长,也不会再次变为大分子水;本发明的电气石具有释放远红外线的功能,增加了大分子团的裂变打破能力,更易变为小分子水;同时电气石释放微量的矿物质,接触到的水会变为弱碱性,对人体更加有益。

当水经过本发明陶瓷釉料作用后,水分子的缔合度大大减小,使原本紊乱的大的水分子团变成由5~6个水分子组成的小分子团,增强了水的溶解力、渗透力以及溶解氧的含量,并产生羟基负离子,使水呈弱碱性的活性水。这种状态的水分子排列整齐、密度高、内聚力强、分子间的吸附力小、渗透力强,接近人体细胞水,易被人体细胞吸收,口感绵软甘醇,长期饮用,可以促进新陈代谢,调节人体的酸碱度,消除疲劳,改善微循环,增强人体免疫力,促进人体健康。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

(1)具有活化水功能的陶瓷釉料由如下质量百分比的原料制成:

陶瓷釉料基料66%、活化水功能陶瓷添加剂5%、纳米氧化锆8%、磷酸银3%、纳米氧化铯3%、氧化钇5%、纳米二氧化钛5%和电气石5%;

(2)活化水功能陶瓷添加剂由如下质量百分比的原料制成:

二氧化硅13%、三氧化二铝8%、电气石陶粒18%、钠硼钙石12%、蒙脱石15%、氧化锡8%、氧化锌8%、碳酸锶10%和锗石块8%。

(3)陶瓷釉料基料由以下质量百分比的原料按照以下步骤制成:

将长石21%、石英23%、硼酸11%、硼砂13%、氢氧化铝5%、熟滑石6%、碳酸钡5%、氧化锌8%、碳酸锶6%和碳酸锂2%,混匀,粉碎至10~20目,于1560~1580℃熔化,水淬后制成熔块备用。

(4)活化水功能陶瓷添加剂由以下原料按照以下步骤制成:

将二氧化硅、三氧化二铝、电气石陶粒、钠硼钙石、蒙脱石、氧化锡、氧化锌、碳酸锶和锗石块混合球磨10小时,得到粒径1~10微米的活化水功能陶瓷添加剂。

(5)具有活化水功能的陶瓷釉料的制备方法如下:

先将陶瓷釉料基料球磨至细度达到250目筛全部通过,向其中添加活化水功能陶瓷添加剂、纳米氧化锆、磷酸盐、纳米氧化铯、氧化钇、纳米二氧化钛、电气石,再加入水、聚丙烯酸钠制得料浆,聚丙烯酸钠占料浆总质量的0.03%,继续球磨30分钟,将球磨后的料浆比重控制在1.85~1.90之间,如果比重稍微偏小,则需要料浆放置沉淀后渐放出多余的水,如果比重稍微偏大,则需要渐加水或者添加适量的稀释剂直至比重达到合理的范围为止。正常情况下,只要严格按照本发明配方来制备,料浆比重都会在要求的比重范围之内而不需要另行调整。最后再将球磨后的料浆通过250目筛放料,250目筛上部设置除铁棒进行除铁,以保证所制备的具有活化水功能的陶瓷釉料里面不会含有铁质的杂质。

(6)所述的具有活化水功能的陶瓷釉料的陶瓷,包括陶瓷胚体,陶瓷胚体由如下质量百分比的原料制成:骨粉43%、长石12%、石英7%、硬质高岭土35%和软质粘土3%。

(7)所述的陶瓷的制备方法,包括以下步骤:

①陶瓷胚体用料制备:将陶瓷胚体所用原料球磨至细度达到200目筛全部通过,然后再将球磨后的物料通过200目筛放料,200目筛上部设置除铁棒进行除铁,放出的物料通过滤泥机,制成含水率为23.4wt.%的泥饼,泥饼通过真空搅泥机,搅泥2遍,之后密闭放置5天,备用;

②素烧:陶瓷胚体用料制成陶瓷胚体后进行素烧,素烧温度1280℃,素烧时间30h;

③釉烧:素烧完成后,将陶瓷胚体进行施釉,施釉后再进行釉烧,釉烧温度1190℃,釉烧时间10h。

实施例2

(1)具有活化水功能的陶瓷釉料由如下质量百分比的原料制成:

陶瓷釉料基料74.5%、活化水功能陶瓷添加剂10%、纳米氧化锆5%、磷酸铜0.5%、纳米氧化铯1%、氧化钇3%、纳米二氧化钛3%和电气石3%;

(2)活化水功能陶瓷添加剂由如下质量百分比的原料制成:

二氧化硅12%、三氧化二铝14%、电气石陶粒14%、钠硼钙石16%、蒙脱石12%、氧化锡12%、氧化锌9%、碳酸锶5%和锗石块6%。

(3)陶瓷釉料基料由以下质量百分比的原料按照以下步骤制成:

将长石21%、石英23%、硼酸11%、硼砂13%、氢氧化铝5%、熟滑石6%、碳酸钡5%、氧化锌8%、碳酸锶6%和碳酸锂2%,混匀,粉碎至10~20目,于1560~1580℃熔化,水淬后制成熔块备用。

(4)活化水功能陶瓷添加剂由以下原料按照以下步骤制成:

将二氧化硅、三氧化二铝、电气石陶粒、钠硼钙石、蒙脱石、氧化锡、氧化锌、碳酸锶和锗石块混合球磨10小时,得到粒径1~10微米的活化水功能陶瓷添加剂。

(5)具有活化水功能的陶瓷釉料的制备方法如下:

先将陶瓷釉料基料球磨至细度达到250目筛全部通过,向其中添加活化水功能陶瓷添加剂、纳米氧化锆、磷酸盐、纳米氧化铯、氧化钇、纳米二氧化钛、电气石,再加入水、聚丙烯酸钠制得料浆,聚丙烯酸钠占料浆总质量的0.04%,继续球磨30分钟,将球磨后的料浆比重控制在1.85~1.90之间,如果比重稍微偏小,则需要料浆放置沉淀后渐放出多余的水,如果比重稍微偏大,则需要渐加水或者添加适量的稀释剂直至比重达到合理的范围为止。正常情况下,只要严格按照本发明配方来制备,料浆比重都会在要求的比重范围之内而不需要另行调整。最后再将球磨后的料浆通过250目筛放料,250目筛上部设置除铁棒进行除铁,以保证所制备的具有活化水功能的陶瓷釉料里面不会含有铁质的杂质。

(6)所述的具有活化水功能的陶瓷釉料的陶瓷,包括陶瓷胚体,陶瓷胚体由如下质量百分比的原料制成:骨粉45%、长石11%、石英6%、硬质高岭土35%和软质粘土3%。

(7)所述的陶瓷的制备方法,包括以下步骤:

①陶瓷胚体用料制备:将陶瓷胚体所用原料球磨至细度达到200目筛全部通过,然后再将球磨后的物料通过200目筛放料,200目筛上部设置除铁棒进行除铁,放出的物料通过滤泥机,制成含水率为24.5wt.%的泥饼,泥饼通过真空搅泥机,搅泥3遍,之后密闭放置7天,备用;

②素烧:陶瓷胚体用料制成陶瓷胚体后进行素烧,素烧温度1300℃,素烧时间25h;

③釉烧:素烧完成后,将陶瓷胚体进行施釉,施釉后再进行釉烧,釉烧温度1130℃,釉烧时间15h。

实施例3

(1)具有活化水功能的陶瓷釉料由如下质量百分比的原料制成:

陶瓷釉料基料60%、活化水功能陶瓷添加剂16%、纳米氧化锆6%、磷酸银5%、纳米氧化铯5%、氧化钇2%、纳米二氧化钛1%和电气石5%;

(2)活化水功能陶瓷添加剂由如下质量百分比的原料制成:

二氧化硅18%、三氧化二铝10%、电气石陶粒10%、钠硼钙石19%、蒙脱石8%、氧化锡9%、氧化锌10%、碳酸锶8%和锗石块8%。

(3)陶瓷釉料基料由以下质量百分比的原料按照以下步骤制成:

将长石21%、石英23%、硼酸11%、硼砂13%、氢氧化铝5%、熟滑石6%、碳酸钡5%、氧化锌8%、碳酸锶6%和碳酸锂2%,混匀,粉碎至10~20目,于1560~1580℃熔化,水淬后制成熔块备用。

(4)活化水功能陶瓷添加剂由以下原料按照以下步骤制成:

将二氧化硅、三氧化二铝、电气石陶粒、钠硼钙石、蒙脱石、氧化锡、氧化锌、碳酸锶和锗石块混合球磨9小时,得到粒径1~10微米的活化水功能陶瓷添加剂。

(5)具有活化水功能的陶瓷釉料的制备方法如下:

先将陶瓷釉料基料球磨至细度达到250目筛全部通过,向其中添加活化水功能陶瓷添加剂、纳米氧化锆、磷酸盐、纳米氧化铯、氧化钇、纳米二氧化钛、电气石,再加入水、聚丙烯酸钠制得料浆,聚丙烯酸钠占料浆总质量的0.05%,继续球磨30分钟,将球磨后的料浆比重控制在1.85~1.90之间,如果比重稍微偏小,则需要料浆放置沉淀后渐放出多余的水,如果比重稍微偏大,则需要渐加水或者添加适量的稀释剂直至比重达到合理的范围为止。正常情况下,只要严格按照本发明配方来制备,料浆比重都会在要求的比重范围之内而不需要另行调整。最后再将球磨后的料浆通过250目筛放料,250目筛上部设置除铁棒进行除铁,以保证所制备的具有活化水功能的陶瓷釉料里面不会含有铁质的杂质。

(6)所述的具有活化水功能的陶瓷釉料的陶瓷,包括陶瓷胚体,陶瓷胚体由如下质量百分比的原料制成:骨粉44%、长石10%、石英5%、硬质高岭土37%和软质粘土4%。

(7)所述的陶瓷的制备方法,包括以下步骤:

①陶瓷胚体用料制备:将陶瓷胚体所用原料球磨至细度达到200目筛全部通过,然后再将球磨后的物料通过200目筛放料,200目筛上部设置除铁棒进行除铁,放出的物料通过滤泥机,制成含水率为25.8wt.%的泥饼,泥饼通过真空搅泥机,搅泥3遍,之后密闭放置6天,备用;

②素烧:陶瓷胚体用料制成陶瓷胚体后进行素烧,素烧温度1310℃,素烧时间20h;

③釉烧:素烧完成后,将陶瓷胚体进行施釉,施釉后再进行釉烧,釉烧温度1150℃,釉烧时间12h。

实施例4

采用磷酸银3%、磷酸铜2%,替代实施例3中磷酸银5%,其余步骤如实施例3。

实施例5

采用磷酸银3%、磷酸锌2%,替代实施例3中磷酸银5%,其余步骤如实施例3。

实施例6

采用磷酸锌1%、磷酸铜4%,替代实施例3中磷酸银5%,其余步骤如实施例3。

本发明所述的具有活化水功能的陶瓷釉料,处理普通大分子团水变为小分子团水的效果非常明显,这些明显之处可以通过仪器检测或者一些比较容易操作的实验来进行检测,在此我们可以采用非常直观的方法来证实大分子团水与小分子团水的区别。

将实施例1-6中制备的具有活化水功能陶瓷釉料的陶瓷按照以下实验进行检测:

1、油水混合实验:

将相同体积的自来水或者纯净水,分别放置于本发明陶瓷杯中和普通的陶瓷杯中,然后在两个陶瓷杯中分别倒入相同体积的食用油,之后摇匀,在桌面上静置5-10分钟,观察油水的情况。时间到达之后,结果如下。

本发明具有活化水功能陶瓷釉料的陶瓷杯中的油水,并没有完全分离,油里有水,水里有油,成为混合的乳状液体;而普通陶瓷杯中的油水,完全分离,油里没有一点水。这是因为小分子团水具有高溶解和高渗透性,小分子团水容易渗透到食用油中,也充分说明了本发明的陶瓷杯已经将大分子团水变成小分子团水。

2、水酸碱度实验:

将相同体积的自来水,用酸度计分别测试其pH值,均为6.58,然后分别放置于本发明陶瓷杯中和普通的陶瓷杯中,静置5分钟后再用酸度计测试。其中普通陶瓷杯中水的pH值为6.58,而本发明陶瓷杯中水的pH值为7.54,这说明本发明陶瓷杯使普通水由弱酸性变为了弱碱性,弱碱性水对身体具有非常好的保健功能。

3、泡茶实验:

将常温的相同体积的自来水或者纯净水,分别放置于本发明陶瓷杯中和普通的陶瓷杯中,然后加入相等质量的茶叶,5分钟之后观察效果。

本发明陶瓷杯中的茶叶已经很自然地全部泡开,而普通陶瓷杯中的茶叶几乎都没有伸展茶叶没有泡开。说明本发明陶瓷杯中的水已经被打开成为活性很强的小分子水,小分子水活性大、渗透力更强,因而不用加热就把茶叶泡开了。

上述实验,均可以有力地证明,本发明陶瓷杯能够将其接触或者盛放的大分子团簇水变为小分子团水,从而大大改变了原有水的活性、酸碱度及矿物质含量等,变为对身体极为有力的活性小分子团水。

4、活化水检测试验:

使用VARIAN NUITE PLUS 400兆波谱仪进行测试,将常温的相同体积的自来水,分别放置于本发明陶瓷杯中和普通的陶瓷杯中。测试结果如下:

(1)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是114.98赫兹,而本发明实施例1陶瓷杯中活化水的半峰宽是87.76赫兹;

(2)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是115.91赫兹,而本发明实施例2陶瓷杯中活化水的半峰宽是88.94赫兹;

(3)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是116.36赫兹,而本发明实施例3陶瓷杯中活化水的半峰宽是87.23赫兹;

(4)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是115.12赫兹,而本发明实施例4陶瓷杯中活化水的半峰宽是88.37赫兹;

(5)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是116.47赫兹,而本发明实施例5陶瓷杯中活化水的半峰宽是89.36赫兹;

(6)普通的陶瓷杯中自来水的半峰宽是115.74赫兹,而本发明实施例6陶瓷杯中活化水的半峰宽是88.78赫兹。

通过以上的检测数据,有力地证明了本发明的陶瓷杯对自来水具有了很好的活化功能,使其成为对人体有益的活化水。

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