一种耐光老化防变色陶瓷器皿及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐光老化防变色陶瓷器皿及其制备方法，属于陶瓷材料领域。
【背景技术】
[0002] 陶瓷是陶器和瓷器的总称，以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混 炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一，陶瓷因其 质地坚硬、细密、严禁、耐高温、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域。其中 陶瓷器皿作为日用器皿并因其实用性和审美性沿用至今。时至今日，由于科学技术的进步， 已出现了许多可以代替瓷器皿的材料，如不锈钢、塑料等，与这些材料制成的器皿相比，传 统陶瓷器皿还存在着耐光老化性差的缺点，长期在日光照射下容易出现老化变色现象，另 外目前市场上的陶瓷器皿还存在抗菌抑菌性能差的缺点，容易滋生大量细菌。因此，急需开 发一种全新的陶瓷器皿，以提高陶瓷器皿的性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐光老化防变色陶瓷器皿及其 制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种耐光老化防变色陶瓷器皿，由以下重量份的原料制成：地开石21-33、蛋白石 16-28、软水铝石14-25、杂卤石12-23、火山灰10-15、卵石肩20-30、纳米氮化钛5-10、纳米 氧化锌4-8、色素炭黑8-12、可可脂3-5、达玛树脂4-8、焦磷酸铁3-5、纳米抗菌粉5-8 ;
[0006] 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分 子筛4-8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银8-12、硝酸 锌5-10; (2)将钛酸四丁酯与占醇总量50-60%的无水乙醇混合，磁力搅拌20-30min，得 混合液A; (3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌15-20min，得混合液 B; (4)在磁力搅拌下，将混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分 子筛，超声搅拌〇. 5-lh，再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在65-75°C下干燥12-18h， 研磨成粉末；（5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中，在480-560°C下热处理l_2h，随炉冷 却至常温，粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
[0007] 一种耐光老化防变色陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)取地开石、杂卤石、卵石肩混合均匀，粉碎，过50-80目筛，加水制成60-65%的 浆液，在1500-2000r/min的转速下湿法球磨l-2h，喷雾干燥，680-760°C煅烧30-40min，继 续升温至1160-1240°C，煅烧l_2h后取出并水淬，烘干，粉碎，过80-120目筛，待用；
[0009] (2)取蛋白石、软水铝石、火山灰混合均勾，粉碎，过80-120目筛，加适量的水打 浆制成浓度为45-50 %的浆液，然后用15 %盐酸溶液调节浆液PH至5. 5-6. 5,微波处理 25-351^11，再用20%氢氧化钠溶液调节浆液？11至8-9，超声波处理15-251^11，过滤，滤渣用 蒸馏水洗涤至中性，烘干，待用；
[0010] (3)将上述步骤⑴与步骤⑵制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌 混合3-6min，然后加入混合料重量4-6 %的固含量为30 %的水玻璃混合20-30min，静置 12-16h；
[0011] ⑷将步骤⑶制得的粉料送到成型机在75-85MPa下压制成型，然后将压制好的 砖坯送至干燥窑中干燥至含水量低于3% ;
[0012] (5)对步骤（4)得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状 态下以10-15°C/min的速率升温至1220-1280°C，保温2-3h，再在3-4MPa的4气氛下以 4-6°C/min的速率降温至840-920°C，保温l_2h，再在2-3MPa的队气氛下以3-5°C/min的 速率降温至670-730°C，保温0. 5-lh，再在3-4MPa的Ar气氛下以5-8°C/min的速率降温至 1180-1240°C，保温2-3h，最后在真空状态下以8-10°C/min的速率降温至620-680°C，保温 0. 5-lh，随炉冷却至常温，包装即得成品。
[0013] 上述纳米抗菌粉末是以竹炭粉、沸石分子筛为载体，以Ag+、Zn2+为掺杂粒子制备 得到的改性纳米Ti02粉体，安全环保，无毒、无味、无刺激性，不仅具有优异的广谱抗菌性 能，对包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用，杀菌率达到 98%以上，同时具有除臭、保鲜、吸附重金属离子等作用，还具有良好的抗紫外线老化性和 耐热性，在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变色、不变质。
[0014] 本发明的有益效果：
[0015] 本发明将纳米氮化钛、纳米氧化锌、色素炭黑和可可脂按照特定的比例混合在一 起，使各组分达到协同增效作用，当其添加于地开石、蛋白石、软水铝石、杂卤石、卵石肩等 原料中，不仅能够达到良好的紫外线屏蔽效果，显著提高陶瓷器皿的耐光老化性，还可以提 高陶瓷器皿的化学稳定性和耐磨性。
【具体实施方式】
[0016] -种耐光老化防变色陶瓷器皿，由以下重量（kg)的原料制成：地开石30、蛋白石 24、软水铝石22、杂卤石19、火山灰13、卵石肩25、纳米氮化钛8、纳米氧化锌6、色素炭黑 10、可可脂4、达玛树脂6、焦磷酸铁4、纳米抗菌粉6 ;
[0017] 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量（kg)的原料：竹炭粉7、沸石分 子筛7、钛酸四丁酯16、无水乙醇68、蒸馏水3. 5、冰醋酸11、硝酸银9、硝酸锌6 ; (2)将钛酸 四丁酯与占醇总量54%的无水乙醇混合，磁力搅拌25min，得混合液A; (3)将蒸馏水、冰 醋酸以及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌15min，得混合液B; (4)在磁力搅拌下，将混合 液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛，超声搅拌0.5h，再在室 温下静置24h，将得到的凝胶在70°C下干燥14h，研磨成粉末；（5)将上述所制得的粉末放入 马弗炉中，在520°C下热处理1.5h，随炉冷却至常温，粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
[0018] -种耐光老化防变色陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)取地开石、杂卤石、卵石肩混合均勾，粉碎，过60目筛，加水制成62%的浆液， 在1800r/min的转速下湿法球磨1. 5h，喷雾干燥，720°C煅烧35min，继续升温至1220°C，煅 烧1.5h后取出并水淬，烘干，粉碎，过100目筛，待用；
[0020] ⑵取蛋白石、软水铝石、火山灰混合均勾，粉碎，过100目筛，加适量的水打浆制 成浓度为48%的浆液，然后用15%盐酸溶液调节浆液PH至6,微波处理30min，再用20%氢 氧化钠溶液调节浆液PH至8. 5,超声波处理20min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干， 待用；
[0021] (3)将上述步骤⑴与步骤⑵制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合 4min，然后加入混合料重量5%的固含量为30%的水玻璃混合25min，静置14h;
[0022] (4)将步骤（3)制得的粉料送到成型机在80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯 送至干燥窑中干燥至含水量低于3% ;
[0023] (5)对步骤（4)得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状态 下以15°C/min的速率升温至1260°C，保温2. 5h，再在3MPa的4气氛下以5°C/min的速 率降温至880°C，保温1. 5h，再在2MPa的队气氛下以4°C/min的速率降温至710°C，保温 0. 5h，再在3MPa的Ar气氛下以7°C/min的速率降温至1220°C，保温2. 5h，最后在真空状态 下以9°C/min的速率降温至650°C，保温0. 5h，随炉冷却至常温，包装即得成品。
[0024] 上述实施例所生产的陶瓷器皿主要性能如下表所示：
【主权项】
1. 一种耐光老化防变色陶瓷器皿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：地开石 21-33、蛋白石16-28、软水铝石14-25、杂卤石12-23、火山灰10-15、卵石肩20-30、纳米 氮化钛5-10、纳米氧化锌4-8、色素炭黑8-12、可可脂3-5、达玛树脂4-8、焦磷酸铁3-5、纳 米抗菌粉5-8 ; 所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分子筛 4- 8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银8-12、硝酸锌 5- 10 ; (2)将钛酸四丁酯与占醇总量50-60%的无水乙醇混合，磁力搅拌20-30min，得混合 液A ; (3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合，磁力搅拌15-20min，得混合液B ; (4) 在磁力搅拌下，将混合液B逐滴加入到混合液A中，滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛， 超声搅拌〇. 5-lh，再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在65-75°C下干燥12-18h，研磨 成粉末；（5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中，在480-560°C下热处理l_2h，随炉冷却 至常温，粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。2. -种如权利要求1所述的耐光老化防变色陶瓷器皿的制备方法，其特征在于包括以 下步骤： (1) 取地开石、杂卤石、卵石肩混合均匀，粉碎，过50-80目筛，加水制成60-65%的浆液， 在1500-2000r/min的转速下湿法球磨1-2h，喷雾干燥，680-760°C煅烧30-40min，继续升温 至1160-1240°C，煅烧l_2h后取出并水淬，烘干，粉碎，过80-120目筛，待用； (2) 取蛋白石、软水铝石、火山灰混合均匀，粉碎，过80-120目筛，加适量的水打浆制成 浓度为45-50%的浆液，然后用15%盐酸溶液调节浆液PH至5. 5-6. 5,微波处理25-35min， 再用20%氢氧化钠溶液调节浆液PH至8-9,超声波处理15-25min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤 至中性，烘干，待用； (3) 将上述步骤（1)与步骤（2)制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合 3-6min，然后加入混合料重量4-6%的固含量为30%的水玻璃混合20-30min，静置12-16h ; (4) 将步骤（3)制得的粉料送到成型机在75-85MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯 送至干燥窑中干燥至含水量低于3% ; (5) 对步骤（4)得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状态下以 10-15 °C /min的速率升温至1220-1280 °C，保温2-3h，再在3-4MPa的4气氛下以4-6 °C / min的速率降温至840-920°C，保温l_2h，再在2-3MPa的队气氛下以3-5°C /min的速率 降温至670-730°C，保温0. 5-lh，再在3-4MPa的Ar气氛下以5-8°C /min的速率降温至 1180-1240°C，保温2-3h，最后在真空状态下以8-10°C /min的速率降温至620-680°C，保温 0. 5-lh，随炉冷却至常温，包装即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种耐光老化防变色陶瓷器皿及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：地开石21-33、蛋白石16-28、软水铝石 14-25、杂卤石12-23、火山灰10-15、卵石屑20-30、纳米氮化钛5-10、纳米氧化锌4-8、色素炭黑8-12、可可脂3-5、达玛树脂4-8、焦磷酸铁3-5、纳米抗菌粉5-8。本发明将纳米氮化钛、纳米氧化锌、色素炭黑和可可脂按照特定的比例混合在一起，使各组分达到协同增效作用，当其添加于地开石、蛋白石、软水铝石、杂卤石、卵石屑等原料中，不仅能够达到良好的紫外线屏蔽效果，显著提高陶瓷器皿的耐光老化性，还可以提高陶瓷器皿的化学稳定性和耐磨性。
【IPC分类】C04B33/13
【公开号】CN104973849
【申请号】CN201510319958
【发明人】姚永祥
【申请人】安徽省德邦瓷业有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月10日