本发明涉及陶瓷制品领域，具体涉及一种抗菌陶瓷制品及其制备方法。
背景技术：
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
陶瓷制品是人们日常生活中最常见的器具之一，陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分，其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义，随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种，它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，而是使用其他特殊原料，甚至扩大到非硅酸盐，非氧化物的范围，并且出现了许多新的工艺，使陶瓷具有了各种各样的特殊功能。
但是目前所使用的日用陶瓷还存在抗菌效果差等问题，不具有杀菌、消毒、除臭等功能。
技术实现要素：
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种抗菌陶瓷制品及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种抗菌陶瓷制品，包括坯体和表面釉层；所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石21～28份、大理石14～16份、萤石16～22份、紫金土18～25份、高岭土12～14份、石英9～12份、碳化硅纤维3.5～4.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石16～20份、萤石7～9份、玻璃12～16份、石英20～24份、滑石5.5～7.5份、氧化锌19～22份、氧化钡4～6份、高岭土8～13份、高硼熔块4～7份、载银抗菌剂12～17份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物65～75份、硝酸银25～35份、纳米银8～11份。
优选的，所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石25份、大理石15份、萤石17.5份、紫金土22份、高岭土12.5份、石英11份、碳化硅纤维4.1份；所述表面釉层由包括以下重量份的原料制成：钠长石18份、萤石8.2份、玻璃14.5份、石英21份、滑石6份、氧化锌20份、氧化钡5.4份、高岭土9.5份、高硼熔块5.5份、载银抗菌剂15份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物70份、硝酸银32份、纳米银10份。
优选的，所述聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的质量之比为1：(0.7～0.9)。
优选的，所述聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的质量之比为1：0.85。
优选的，所述载银抗菌剂的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份称取硝酸银，放入溶解罐中，加入去离子水，搅拌溶解，配制成硝酸银饱和溶液；
(2)按重量份称取纳米银，投入硝酸银饱和溶液中，并不断搅拌，使纳米银分散均匀；
(3)按重量份分别称取聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目；
(4)将粉碎后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂投入步骤2)中分散有纳米银的硝酸银饱和溶液中，缓慢搅拌40～90min；
(5)将聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂过滤分离出来；放入烘箱中，40～60℃烘干至水分含量低于0.1％；
(6)将步骤5)烘干后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目，即得到所述载银抗菌剂。
优选的，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃。
优选的，所述高硼熔块的硼含量大于10％，铅含量小于0.01％。
优选的，所述表面釉层还包括颜料3～5份。
优选的，所述颜料为朱砂、红土、雄黄和孔雀绿中的一种或多种。
本发明还提供一种抗菌陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份称取以下各原料：所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石21～28份、大理石14～16份、萤石16～22份、紫金土18～25份、高岭土12～14份、石英9～12份、碳化硅纤维3.5～4.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石16～20份、萤石7～9份、玻璃12～16份、石英20～24份、滑石5.5～7.5份、氧化锌19～22份、氧化钡4～6份、高岭土8～13份、高硼熔块4～7份、载银抗菌剂12～17份；
b、将坯体的组成原料混合后，球磨30～50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为1：2.5：0.85；
c、过200目筛，然后进行真空除泡30min得到泥料，继续搅拌25min，并调节泥料固含量为70～75％，然后将泥料定型得到粗坯，自然阴干，利坯，最后采用逐渐升温的方式，升温至550～650℃，保持5～7h，得到素烧陶瓷；
d、将表面釉层的组成原料混合后，球磨30～50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：(2～2.1)：0.75；
e、过200目筛，然后进行真空除泡20min得到釉水，继续搅拌20min，并调节釉水固含量为55～60％，采用釉水对步骤c得到的素烧陶瓷进行上釉，最后在1250～1300℃的条件下进行釉烧2～4小时，即得到所述抗菌陶瓷制品。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的抗菌陶瓷制品通过精选原料组成，并优化各原料含量，制得的抗菌陶瓷制品不仅抗菌效果好，具有杀菌、消毒、除臭等功能；而且还能保证陶瓷制品的外观、强度、重量、吸水率等综合性好；且烧结成型温度较低，节约能耗，环保。
本发明添加适当比例的所述载银抗菌剂，并合理调配其中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的比例，作为本发明专用的抗菌剂，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的抗菌陶瓷制品的抗菌效率高，抗菌效果持久，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等多种细菌均有良好的抗菌效果，具有广谱性。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，烧结成型温度较低，节约能耗，环保。。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种抗菌陶瓷制品，包括坯体和表面釉层；所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石21～28份、大理石14～16份、萤石16～22份、紫金土18～25份、高岭土12～14份、石英9～12份、碳化硅纤维3.5～4.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石16～20份、萤石7～9份、玻璃12～16份、石英20～24份、滑石5.5～7.5份、氧化锌19～22份、氧化钡4～6份、高岭土8～13份、高硼熔块4～7份、载银抗菌剂12～17份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物65～75份、硝酸银25～35份、纳米银8～11份。
在本实施例中，所述载银抗菌剂的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份称取硝酸银，放入溶解罐中，加入去离子水，搅拌溶解，配制成硝酸银饱和溶液；
(2)按重量份称取纳米银，投入硝酸银饱和溶液中，并不断搅拌，使纳米银分散均匀；
(3)按重量份分别称取聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目；
(4)将粉碎后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂投入步骤2)中分散有纳米银的硝酸银饱和溶液中，缓慢搅拌40～90min；
(5)将聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂过滤分离出来；放入烘箱中，40～60℃烘干至水分含量低于0.1％；
(6)将步骤5)烘干后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目，即得到所述载银抗菌剂。
在本实施例中，所述抗菌陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份称取以下各原料：所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石21～28份、大理石14～16份、萤石16～22份、紫金土18～25份、高岭土12～14份、石英9～12份、碳化硅纤维3.5～4.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石16～20份、萤石7～9份、玻璃12～16份、石英20～24份、滑石5.5～7.5份、氧化锌19～22份、氧化钡4～6份、高岭土8～13份、高硼熔块4～7份、载银抗菌剂12～17份；
b、将坯体的组成原料混合后，球磨30～50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为1：2.5：0.85；
c、过200目筛，然后进行真空除泡30min得到泥料，继续搅拌25min，并调节泥料固含量为70～75％，然后将泥料定型得到粗坯，自然阴干，利坯，最后采用逐渐升温的方式，升温至550～650℃，保持5～7h，得到素烧陶瓷；
d、将表面釉层的组成原料混合后，球磨30～50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：(2～2.1)：0.75；
e、过200目筛，然后进行真空除泡20min得到釉水，继续搅拌20min，并调节釉水固含量为55～60％，采用釉水对步骤c得到的素烧陶瓷进行上釉，最后在1250～1300℃的条件下进行釉烧2～4小时，即得到所述抗菌陶瓷制品。
实施例2：
一种抗菌陶瓷制品，包括坯体和表面釉层；所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石21份、大理石14份、萤石16份、紫金土18份、高岭土12份、石英9份、碳化硅纤维3.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石16份、萤石7份、玻璃12份、石英20份、滑石5.5份、氧化锌19份、氧化钡4份、高岭土8份、高硼熔块4份、载银抗菌剂12份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物65份、硝酸银25份、纳米银8份。
在本实施例中，所述聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的质量之比为1：0.7。
在本实施例中，所述载银抗菌剂的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份称取硝酸银，放入溶解罐中，加入去离子水，搅拌溶解，配制成硝酸银饱和溶液；
(2)按重量份称取纳米银，投入硝酸银饱和溶液中，并不断搅拌，使纳米银分散均匀；
(3)按重量份分别称取聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目；
(4)将粉碎后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂投入步骤2)中分散有纳米银的硝酸银饱和溶液中，缓慢搅拌40min；
(5)将聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂过滤分离出来；放入烘箱中，40～60℃烘干至水分含量为0.05％；
(6)将步骤5)烘干后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目，即得到所述载银抗菌剂。
在本实施例中，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃。
在本实施例中，所述高硼熔块的硼含量为11％，铅含量为0.001％。
在本实施例中，所述表面釉层还包括颜料3份。
在本实施例中，所述颜料为朱砂。
在本实施例中，所述抗菌陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份称取以下各原料：
b、将坯体的组成原料混合后，球磨30～50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为1：2.5：0.85；
c、过200目筛，然后进行真空除泡30min得到泥料，继续搅拌25min，并调节泥料固含量为70％，然后将泥料定型得到粗坯，自然阴干，利坯，最后采用逐渐升温的方式，升温至550℃，保持7h，得到素烧陶瓷；
d、将表面釉层的组成原料混合后，球磨50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：0.75；
e、过200目筛，然后进行真空除泡20min得到釉水，继续搅拌20min，并调节釉水固含量为55％，采用釉水对步骤c得到的素烧陶瓷进行上釉，最后在1250℃的条件下进行釉烧4小时，即得到所述抗菌陶瓷制品。
实施例3：
一种抗菌陶瓷制品，包括坯体和表面釉层；所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石28份、大理石16份、萤石22份、紫金土25份、高岭土14份、石英12份、碳化硅纤维4.5份；所述表面釉层由以包括下重量份的原料制成：钠长石20份、萤石9份、玻璃16份、石英24份、滑石7.5份、氧化锌22份、氧化钡6份、高岭土13份、高硼熔块7份、载银抗菌剂17份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物75份、硝酸银35份、纳米银11份。
在本实施例中，所述聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的质量之比为1：0.9。
在本实施例中，所述载银抗菌剂的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份称取硝酸银，放入溶解罐中，加入去离子水，搅拌溶解，配制成硝酸银饱和溶液；
(2)按重量份称取纳米银，投入硝酸银饱和溶液中，并不断搅拌，使纳米银分散均匀；
(3)按重量份分别称取聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目；
(4)将粉碎后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂投入步骤2)中分散有纳米银的硝酸银饱和溶液中，缓慢搅拌90min；
(5)将聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂过滤分离出来；放入烘箱中，40～60℃烘干至水分含量为0.01％；
(6)将步骤5)烘干后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目，即得到所述载银抗菌剂。
在本实施例中，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃。
在本实施例中，所述高硼熔块的硼含量为13％，铅含量为0.009％。
在本实施例中，所述表面釉层还包括颜料5份。
在本实施例中，所述颜料为雄黄和孔雀绿。
在本实施例中，所述抗菌陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份称取以下各原料：
b、将坯体的组成原料混合后，球磨50min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为1：2.5：0.85；
c、过200目筛，然后进行真空除泡30min得到泥料，继续搅拌25min，并调节泥料固含量为75％，然后将泥料定型得到粗坯，自然阴干，利坯，最后采用逐渐升温的方式，升温至650℃，保持5h，得到素烧陶瓷；
d、将表面釉层的组成原料混合后，球磨30min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：0.75；
e、过200目筛，然后进行真空除泡20min得到釉水，继续搅拌20min，并调节釉水固含量为60％，采用釉水对步骤c得到的素烧陶瓷进行上釉，最后在1300℃的条件下进行釉烧2小时，即得到所述抗菌陶瓷制品。
实施例4：
一种抗菌陶瓷制品，包括坯体和表面釉层；所述坯体由包括以下重量份的原料制成：钾长石25份、大理石15份、萤石17.5份、紫金土22份、高岭土12.5份、石英11份、碳化硅纤维4.1份；所述表面釉层由包括以下重量份的原料制成：钠长石18份、萤石8.2份、玻璃14.5份、石英21份、滑石6份、氧化锌20份、氧化钡5.4份、高岭土9.5份、高硼熔块5.5份、载银抗菌剂15份；所述载银抗菌剂由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物70份、硝酸银32份、纳米银10份。
在本实施例中，所述聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂混合物中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的质量之比为1：0.85。
在本实施例中，所述载银抗菌剂的制备方法包括下列步骤：
(1)按重量份称取硝酸银，放入溶解罐中，加入去离子水，搅拌溶解，配制成硝酸银饱和溶液；
(2)按重量份称取纳米银，投入硝酸银饱和溶液中，并不断搅拌，使纳米银分散均匀；
(3)按重量份分别称取聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目；
(4)将粉碎后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂投入步骤2)中分散有纳米银的硝酸银饱和溶液中，缓慢搅拌60min；
(5)将聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂过滤分离出来；放入烘箱中，40～60℃烘干至水分含量为0.01％；
(6)将步骤5)烘干后的聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，投入高速粉碎机中，粉碎至粒径为200～500目，即得到所述载银抗菌剂。
在本实施例中，所述玻璃为铝硅酸盐玻璃。
在本实施例中，所述高硼熔块的硼含量为12％，铅含量为0％。
在本实施例中，所述表面釉层还包括颜料4份。
在本实施例中，所述颜料为红土。
在本实施例中，所述抗菌陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
a、按重量份称取以下各原料：
b、将坯体的组成原料混合后，球磨45min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为1：2.5：0.85；
c、过200目筛，然后进行真空除泡30min得到泥料，继续搅拌25min，并调节泥料固含量为73％，然后将泥料定型得到粗坯，自然阴干，利坯，最后采用逐渐升温的方式，升温至585℃，保持6.5h，得到素烧陶瓷；
d、将表面釉层的组成原料混合后，球磨40min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2.05：0.75；
e、过200目筛，然后进行真空除泡20min得到釉水，继续搅拌20min，并调节釉水固含量为57.5％，采用釉水对步骤c得到的素烧陶瓷进行上釉，最后在1280℃的条件下进行釉烧3.5小时，即得到所述抗菌陶瓷制品。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有聚丙烯酰胺螯合树脂，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有纳米银，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，载银抗菌剂由硝酸银替代，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例5得到的抗菌陶瓷制品以及普通抗菌陶瓷制品进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的抗菌陶瓷制品具有以下优点：抗菌效果好，可以起到杀菌、消毒、除臭等功能。
从上表分析可知，添加适当比例的所述载银抗菌剂，并合理调配其中聚丙烯酰胺螯合树脂和丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的比例，作为本发明专用的抗菌剂，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的抗菌陶瓷制品的抗菌效率高，抗菌效果持久，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌等多种细菌均有良好的抗菌效果，具有广谱性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。