一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于日用陶瓷技术领域，特别涉及一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法。
【背景技术】
[0002]细菌、霉菌(真菌)作为病原菌对人们的生活有很大危害，严重影响了人们的健康。人类很早就开始使用抗菌的东西了，从公元前埃及人使用的焦油、乳香、肉桂，到1828年韦勒合成尿素，进入20世纪，人们掌握了农药鱼、藤酮和除虫菊酯等的化学结构后，大量的有机抗菌剂诞生了。20世纪50年代，抗菌剂的开发和抗菌技术逐渐发展起来。进入80年代，人们开始注重生活质量，追求舒适卫生的生活环境，抗菌防臭纤维被制成。从此，抗菌陶瓷、抗菌涂料、抗菌薄膜、抗菌食品、抗菌化妆品等应运而生。90年代后，日本、美国等对抗菌陶瓷进行了广泛而深入的研宄，无机抗菌剂及其制品以其安全、可靠、稳定和持久的抗菌性能成为大家主要研宄的对象，并在市场上推出了抗菌卫生洁具、抗菌釉面砖和抗菌餐具等产品。随着社会的进步和人们生活水平的提高，控制和消灭有害细菌的生长和繁殖日益成为科研领域的重要课题，并且不断受到越来越多人的关注，成为环保材料的重要组成部分。我国对抗菌陶瓷的研宄还处于起步阶段，抗菌釉就是为了消除和减少这些病原菌的危害而开发的新釉品种。
[0003]在陶瓷釉中是不可能使用有机抗菌剂的，无机抗菌剂银、铜、锌等金属具有抗菌能力，将它们固定在沸石、硅酸盐等材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。汞、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钴等离子带有颜色，将影响产品的美观，锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1/1000。因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。
[0004]陶瓷釉料研宄的也比较多，但对具有特定功能的陶瓷釉研宄的较少。中国专利CN1933733B中公开了一种抗微生物陶瓷釉制备方法，其特征在于赋予大量陶瓷产品抗微生物特性的硼酸锌，和额外的游离氧化锌，其中所述抗生物陶瓷上釉组合物的硼酸锌与游离氧化锌的ppm比率从10:90到90:10。中国专利CN103387421 A中公开了一种具有纳米自洁杀菌功能的陶瓷釉及其使用方法，其特点是在细化面釉颗粒的同时引入Ag2O和ZnO作为纳米复合抗菌剂，使得面釉具有纳米级分相结构和杀菌能力，在1200~1250°C温度范围一次烧制而成获得日用陶瓷制品。中国专利CN101580342 B中公开了一种自洁抗菌陶瓷釉及其制备方法与陶瓷产品，其特征是含有Ti元素和Ag元素。马铁成等，研宄了抗菌陶瓷釉面砖的制备及其性能，其抗菌成分为Ag3PO4,(马铁成等，抗菌陶瓷釉面砖的制备及其性能研宄，中国陶瓷工业，2002，9 (1)，1~5)。
[0005]传统的陶瓷釉料大多是制成浆料，然后均匀施于素坯上进行烧结，这种方法在制备釉料的浆料时工艺复杂，涂到素坯上要求十分均匀，工艺也比较复杂，瓷釉颗粒的粒度大小直接影响瓷釉的质量。本申请制备一种陶瓷釉料是可以溶解与水中，用喷雾器均匀的喷涂到素坯上进行烧结，即可在陶瓷表面形成光洁亮丽的一层瓷釉，而且形成瓷釉的颗粒非常细小均匀，使用方法简单、化学稳定性好，改变了原来陶瓷釉料的浆料的工艺过程。
【发明内容】
[0006]本发明的目是提供一种水溶性抗菌陶瓷釉，具有优良的抗菌性，同时提高釉料的硬度和光泽度，水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法及工艺；
本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0007]一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，特征在于该方法具有以下工艺步骤:在反应器中，按质量百分比加入40%~52%的六氟合锆酸铵，2%~4%十二烷基苯磺酸钠，18%~36%六氟硅酸锌，129^23%氟硼酸铵，4°/『10%硝酸银，各组分之和为百分之百，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。
[0008]在一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法中，所述的六氟硅酸锌为含6个结晶水的六氟硅酸锌。
[0009]在一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法中，所述的六氟硅酸锌:硝酸银最优的摩尔比为 1:0.4-0.6。
[0010]本发明所得到的一种水溶性抗菌陶瓷釉的使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1350~1400°C的高温烧制的到成品。
[0011]本发明与现有技术比较，具有如下优点及有益效果:
(I)本发明获得水溶性抗菌陶瓷釉，其特点是水溶性的喷涂方便，避免了传统的陶瓷釉料大多是制成浆料的繁琐的工艺过程。
[0012](2)本发明获得水溶性抗菌陶瓷釉，含有抗菌元素银和锌，抗菌能力强，时间持久，对人体无害。
[0013](3)本发明获得水溶性抗菌陶瓷釉，由于水溶性抗菌陶瓷釉是由含氟离子的六氟合锆酸铵、氟硼酸铵和六氟硅酸锌等化学成分组成，可以和陶瓷的素坯中的硅酸盐溶为一体，所以瓷釉具有光泽度好、化学性稳定。
[0014](4)本发明获得水溶性抗菌陶瓷釉，制备工艺简单，条件易于控制，生产成本低，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入45g六氟合锆酸铵，3g十二烷基苯磺酸钠，25g六氟硅酸锌，20g氟硼酸铵，7g硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1350°C的高温烧制的到成品。
[0016]实施例2
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入40g六氟合锆酸铵，4g十二烷基苯磺酸钠，36g六氟硅酸锌，14g氟硼酸铵，6g硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1360°C的高温烧制的到成品。
[0017]实施例3
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入50g六氟合锆酸铵，2g十二烷基苯磺酸钠，18g六氟硅酸锌，22g氟硼酸铵，Sg硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1370°C的高温烧制的到成品。
[0018]实施例4
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入48g六氟合锆酸铵，4g十二烷基苯磺酸钠，20g六氟硅酸锌，18g氟硼酸铵，1g硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1380°C的高温烧制的到成品。
[0019]实施例5
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入52g六氟合锆酸铵，2g十二烷基苯磺酸钠，22g六氟硅酸锌，15g氟硼酸铵，9g硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1390°C的高温烧制的到成品。
[0020]实施例6
一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，在反应器中，分别加入42g六氟合锆酸铵，4g十二烷基苯磺酸钠，34g六氟硅酸锌，16g氟硼酸铵，4g硝酸银，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。其使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1400°C的高温烧制的到成品。
[0021]实施例7
将实施例1至实施例6所制备的水溶性抗菌陶瓷釉应用到陶瓷素坯上制备的成品进行技术指标测试，结果如下:
(O 烧结温度:1350~1400°C ；
(2)光泽度:90~105之间；
(3)化学稳定性:
耐酸性实验:成品在25±2°C下，质量百分浓度为4%的醋酸溶液中浸泡48小时，物侵蚀痕迹；
耐碱性实验:成品在50±2°C下，质量百分浓度为1%的碳酸钠溶液中浸泡48小时，物侵蚀痕迹；
(4)热稳定性实验:将成品置于电路中，自室温升到200°C，保温20分钟，迅速投入25°C水中，10分钟后取出擦干，色块无温度冲击裂纹；
(5)线性膨胀系数:5.0-7.2X10-6/。。；
(6)抗菌效果根据GB15979-2002 —次性使用卫生用品卫生标准，针对大肠杆菌和金黄葡萄球菌进行杀菌实验。用无菌去离子水清洗样品后，60°C烘干48小时，取一定浓度的菌液滴染其上面，放置24小时后对残留菌计数。结果表明:本申请的瓷釉对大肠杆菌的杀死率为98%，对金黄葡萄球菌杀死率为96%，杀菌效果非常理想。
【主权项】
1.一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤:在反应器中，按质量百分比加入40%~52%的六氟合锆酸铵，2%~4%十二烷基苯磺酸钠，18%~36%六氟硅酸锌，129^23%氟硼酸铵，4°/『10%硝酸银，各组分之和为百分之百，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。
2.根据权利要求1所述一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于，所述的六氟硅酸锌为含6个结晶水的六氟硅酸锌。
3.根据权利要求1所述一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于，所述的六氟硅酸锌:硝酸银最优的摩尔比为1:0.4-0.6。
4.根据权利要求1所述一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法所制备的抗菌陶瓷釉，其特征在于，所述水溶性抗菌陶瓷釉的使用方法:将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1350~1400°C的高温烧制的到成品。
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：在反应器中，按质量百分比加入40%~52%的六氟合锆酸铵，2%~4%十二烷基苯磺酸钠，18%~36%六氟硅酸锌，12%~23%氟硼酸铵，4%~10%硝酸银，各组分之和为百分之百，研磨混合均匀，即得水溶性抗菌陶瓷釉，所得到的水溶性抗菌陶瓷釉要用塑料制品包装，而且要密封防潮。所述水溶性抗菌陶瓷釉的使用方法：将这种水溶性抗菌陶瓷釉溶解于水中，饱和溶液，用喷雾器将水溶性抗菌陶瓷釉的溶液均匀喷雾到陶瓷的素坯上，经1350~1400℃的高温烧制的到成品。该产品抗菌能力强，光泽度好，化学稳定性好。
【IPC分类】C04B41-86
【公开号】CN104761289
【申请号】CN201510125116
【发明人】李慧芝, 许崇娟, 李志英
【申请人】济南大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月23日