一种生物功能陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:17917534发布日期:2019-06-14 23:53

本发明属于微生物技术在新领域的应用技术,具体的涉及一种利用微生物改性陶瓷原料得到的生物功能陶瓷及其制备方法。



背景技术:

功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的陶瓷材料。这类陶瓷材料通常具有一种或多种功能,如电、磁、光、热、化学、生物功能等; 有的还有如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等耦合功能,。随着材料科学的迅速发展,功能陶瓷材料的各种新性能、新应用不断被人们所认识,并积极加以开发。现有技术中功能陶瓷主要通过在陶瓷原料中添加各种新型原料例如羟基磷灰石、碳酸钙生物活性材料、磁性材料等对陶瓷原料进行改性得到的。但该类陶瓷主要依靠其陶瓷成分组成的变化来获得相应功能,而通过微生物对传统陶瓷原料进行改性处理,从而得到具有较佳生物功能的陶瓷还未得到研究和制造应用。

包括细菌、真菌、病毒等在内的小型原生生物,构成了个体微小但应用广泛的微生物群体。但由于绝大多数微生物无法在高温下存活,并且在常温下对无机材料的作用微乎其微,因此现有技术中除了利用氧化亚铁硫杆菌(T.f.菌)对含黄铁矿的高岭土进行的增白研究的记载外,没有关于微生物对陶瓷原料类无机材料进行处理的任何记载。



技术实现要素:

本发明提供了一种利用培养微生物对粘土进行陈腐处理得到改性粘土,并使用其制备陶瓷的生物功能陶瓷及其制备方法。该生物功能陶瓷及其制备方法首次采用了细菌和真菌对陶瓷主要原料—粘土进行了陈腐和改性处理,使得粘土的微观结构得到改变,从而得到功能多样且具有各类活性功能的生物功能陶瓷,拓展了陶瓷的使用和有益功能。

本发明所采用的技术方案如下:

一种生物功能陶瓷,采用粘土为主要原料,其特征在于所述原料粘土为使用微生物进行陈腐分解处理后得到的改性粘土,改性粘土经煅烧后粉碎并制成陶瓷坯体,再经烧制得到所述生物功能陶瓷。

具体的讲,所述微生物为乳酸菌、酵母菌、青霉菌的混合物;或者微生物为乳酸菌、酵母菌、青霉菌中的任一种,或任意两种或三种的混合菌群。

所述生物功能陶瓷进一步包括:

所述微生物置入微生物培养基中进行培养,所述微生物培养基为主要含糖类的发酵培养基。

一实施方式中,所述微生物培养基为糖、蜂蜜、果汁和酵素混合制成的微生物发酵培养液。

所述陈腐分解处理包括:按照菌落总量与粘土重量比例2000~5000亿:10~15千克的比例将微生物培养基与粘土混合进行陈腐处理,然后将处理后的粘土干燥后在300~800℃进行煅烧,得到煅烧后的改性粘土。

所述粘土为高岭土,所述烧制为还原焰烧制陶瓷。

本发明还提供了一种生物功能陶瓷的制备方法,其特征在于所述制备方法包括:

按照菌落总量与粘土重量比例2000~5000亿:10~15千克的比例将微生物培养基与粘土混合进行陈腐处理,然后将处理后的粘土干燥后在300~800℃进行煅烧,得到煅烧后的改性粘土,将改性粘土进行陶瓷坯体成型并烧制得到所述生物功能陶瓷。

具体的讲,所述制备方法进一步包括:

所述微生物培养基中的微生物为乳酸菌、酵母菌、青霉菌中的任一种,或一种以上的混合菌群。

所述制备方法进一步包括:

所述微生物培养基为糖、蜂蜜、果汁和酵素混合制成的微生物发酵培养液。

本发明采用乳酸菌、酵母菌、青霉菌作为粘土陈腐处理的微生物,该些微生物并不能改变粘土的成分组成,而是对粘土的微观结构和形状进行改变,再进行煅烧后形成不含微生物及有机质的改性粘土。改性粘土按照传统制瓷工艺进行烧制得到生物功能陶瓷。该生物功能陶瓷具有多种活性,经实验,其能够缩小水分子团,并具有较佳的净化作用,去除有害物质,抑菌等多种有益功能。乳酸菌、酵母菌、青霉菌可经过含糖类的发酵培养基、培养液进行微生物繁殖培养,然后混合到粘土,即高岭土中进行陈腐处理,制备方法较为简单可控。经过微生物改性处理后的粘土本身在未烧制的情况下就具有较高的生物活性和多功能性,其经过常规陶瓷烧制技术制备的陶瓷可用水、空气、食物等的处理。经过实验,经过处理后的物质,具有较强的生物活性和有益效能。

本发明的有益效果在于,该生物功能陶瓷及其制备方法利用培养微生物对粘土进行陈腐处理得到改性粘土,并使用其制备陶瓷。该生物功能陶瓷及其制备方法首次采用了细菌和真菌对陶瓷主要原料—粘土进行了陈腐和改性处理,使得粘土的微观结构得到改变,从而得到功能多样且具有各类活性功能的生物功能陶瓷,拓展了陶瓷的使用和有益功能。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

实施例一 先配制微生物发酵培养基。将红糖300克加入25%的水稀释,400克蜂蜜,无菌水果汁1000克,普通酵素10千克,制成微生物发酵培养液。

将菌落总量700亿左右的乳酸菌群,菌落总量600亿左右的酵母菌群,菌落总量1000万左右的青莓菌群投入到上述制备的微生物营养液中,控制温度在5—28℃的条件下培养24—72小时,如气温过低可延时到100小时,得到培养后的微生物群。

将培养后的微生物群,连通微生物培养液一起均匀拌入70千克的高岭土中,在常温下陈腐处理150小时,然后进行高岭土干燥,并入炉在300~800℃进行煅烧,得到煅烧后的改性粘土,将改性粘土进行陶瓷坯体成型、上釉,用还原焰在1300℃的环境下烧制得到所述生物功能陶瓷。

实施例二 采用糖基微生物发酵培养液培养乳酸菌,按照菌落总量与粘土重量比例2000亿:15千克的比例将微生物培养液与粘土混合进行陈腐处理,处理温度为常温,时间为200小时。粘土经过乳酸菌的改性处理后,其颗粒性状和分子结构发生微变。然后将粘土进行干燥,并入炉在500~800℃进行煅烧,去除有机杂质,并固定改性后的粘土性状。改性粘土再经过碾磨,加入其它陶瓷原料辅料,制坯成型,然后烧制得到本发明的生物陶瓷。

然后进行高岭土干燥,并入炉在300~800℃进行煅烧,得到煅烧后的改性粘土,将改性粘土进行陶瓷坯体成型、上釉,用还原焰在1300℃的环境下烧制得到所述生物功能陶瓷。

实施例三 使用微生物发酵培养液培养酵母菌和青霉素菌,按照按照菌落总量与高岭土重量比例5000亿:10千克的比例将微生物培养基与高岭土混合进行陈腐处理,在常温下陈腐处理100小时,然后将处理后的高岭土进行干燥,并在600℃进行煅烧,得到煅烧后的改性粘土,按常规制陶工艺将改性粘土进行陶瓷坯体成型并烧制得到所述生物功能陶瓷。

经检测及实验,该生物功能陶瓷能缩小水分子团,并具有抗氧化作用,能够去除农残、瘦肉精、激素、抗生素、氟、氯、亚硝酸盐等有害物质;同时能降低烟草中的尼古丁含量。并具有良药的抑菌作用。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1