一种低吸水率高耐水陶瓷器皿及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低吸水率高耐水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吸水率高，耐水性差的缺点，限制了其使用范围，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，提供一种低吸水率高耐水陶瓷器皿及其 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] 一种低吸水率高耐水陶瓷器皿，由以下重量份的原料制成：燧石17-29、蒙脱土 22-34、天然岩片14-23、黄锈石12-19、黄砂15-25、伊利石10-15、松香甘油醋4-6、疏水性气 相二氧化硅5-10、油酸镁2-4、聚乙烯醇缩丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山嵛酸酰胺2-3、氢氧 化钙5-10、纳米抗菌粉4. 5-6. 5 ;
[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] 一种低吸水率高耐水陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)取燧石、黄锈石、伊利石混合均匀，粉碎，过70-90目筛，加水制成45-55%的浆 液，在500-1000r/min的转速下湿法球磨2-3h，喷雾干燥，770-830°C煅烧25-35min，继续升 温至1240-1300°C，煅烧1-1. 5h后取出并水淬，烘干，粉碎，过80-120目筛，待用；
[0009] (2)取蒙脱土、天然岩片、黄砂混合均匀，粉碎，过60-80目筛，加适量的水打浆制 成浓度为40-50 %的浆液，然后用15 %盐酸溶液调节浆液PH至6-7,微波处理30-40min，再 用10%氢氧化钠溶液调节浆液PH至7-8,超声波处理20-30min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至 中性，供干，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4-6min，然后加入混合料重量3-6 %的固含量为30 %的水玻璃混合25-35min，静置 14-18h；
[0011] ⑷将步骤⑶制得的粉料送到成型机在80-85MPa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8-12°C/min的速率升温至1050-1150°C，保温1. 5-2. 5h，再在2-3MPa的N2气氛下 以5-8°C/min的速率降温至680-740°C，保温0. 5-lh，再在3-5MPa的Ar气氛下以3-6°C/ min的速率升温至1220-1280°C，保温2-3h，最后在真空状态下以6-9°C/min的速率降温至 590-650 °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] 本发明通过添加天然岩片和疏水性气相二氧化硅，降低陶瓷器皿的吸水率，提高 陶瓷器皿的耐水性，添加松香甘油酯、油酸镁、硬脂酸丁酯、山嵛酸酰胺等，使得陶瓷器皿具 有良好的疏水性，提高防潮防霉防腐性能，本发明制得的陶瓷器皿机械性能好，吸水率低， 耐水性优异，防潮防霉，大大拓宽了其应用范围。
【具体实施方式】
[0016] -种低吸水率高耐水陶瓷器皿，由以下重量（kg)的原料制成：燧石23、蒙脱土26、 天然岩片17、黄锈石14、黄砂28、伊利石12、松香甘油酯5、疏水性气相二氧化硅8、油酸镁 3、聚乙烯醇缩丁醛7、硬脂酸丁酯4、山嵛酸酰胺2. 5、氢氧化钙6、纳米抗菌粉5. 5 ;
[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8、沸石分 子筛6、钛酸四丁酯17、无水乙醇68、蒸馏水4、冰醋酸13、硝酸银10、硝酸锌7 ; (2)将钛酸 四丁酯与占醇总量55%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40min，再在室 温下静置36h，将得到的凝胶在70°C下干燥15h，研磨成粉末；（5)将上述所制得的粉末放入 马弗炉中，在540°C下热处理1，随炉冷却至常温，粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
[0018] -种低吸水率高耐水陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)取燧石、黄锈石、伊利石混合均匀，粉碎，过80目筛，加水制成50%的浆液，在 800r/min的转速下湿法球磨2. 5h，喷雾干燥，790°C煅烧30min，继续升温至1280°C，煅烧lh 后取出并水淬，烘干，粉碎，过100目筛，待用；
[0020] (2)取蒙脱土、天然岩片、黄砂混合均匀，粉碎，过70目筛，加适量的水打浆制成浓 度为45%的浆液，然后用15%盐酸溶液调节浆液PH至6. 5,微波处理35min，再用10%氢氧 化钠溶液调节浆液PH至7. 5,超声波处理25min，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 5min，然后加入混合料重量4%的固含量为30%的水玻璃混合30min，静置16h;
[0022] (4)将步骤（3)制得的粉料送到成型机在82MPa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10°C/min的速率升温至1120°C，保温2h，再在3MPa的队气氛下以7°C/min的速率降 温至705°C，保温0. 5h，再在4MPa的Ar气氛下以5°C/min的速率升温至1240°C，保温2. 5h， 最后在真空状态下以7°C/min的速率降温至620°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. 一种低吸水率高耐水陶瓷器皿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：燧石 17-29、蒙脱土 22-34、天然岩片14-23、黄锈石12-19、黄砂15-25、伊利石10-15、松香甘 油酯4-6、疏水性气相二氧化硅5-10、油酸镁2-4、聚乙烯醇缩丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山 嵛酸酰胺2-3、氢氧化钙5-10、纳米抗菌粉4. 5-6. 5 ; 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所述的低吸水率高耐水陶瓷器皿的制备方法，其特征在于包括以 下步骤： (1)取燧石、黄锈石、伊利石混合均匀，粉碎，过70-90目筛，加水制成45-55%的浆液， 在500-1000r/min的转速下湿法球磨2-3h，喷雾干燥，770-830°C煅烧25-35min，继续升温 至1240-1300°C，煅烧l_1.5h后取出并水淬，烘干，粉碎，过80-120目筛，待用；（2)取蒙脱 土、天然岩片、黄砂混合均匀，粉碎，过60-80目筛，加适量的水打浆制成浓度为40-50%的浆 液，然后用15%盐酸溶液调节浆液PH至6-7,微波处理30-40min，再用10%氢氧化钠溶液调 节浆液PH至7-8,超声波处理20-30min，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 4- 6min，然后加入混合料重量3-6%的固含量为30%的水玻璃混合25-35min，静置14-18h ; (4) 将步骤（3)制得的粉料送到成型机在80-85MPa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8-12°C /min的速率升温至1050-1150°C，保温1.5-2. 5h，再在2-3MPa的队气氛下以 5- 8°C /min的速率降温至680-740°C，保温0. 5-lh，再在3-5MPa的Ar气氛下以3-6°C / min的速率升温至1220-1280°C，保温2-3h，最后在真空状态下以6-9°C /min的速率降温至 590-650 °C，保温0. 5-lh，随炉冷却至常温，包装即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种低吸水率高耐水陶瓷器皿及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：燧石17-29、蒙脱土22-34、天然岩片14-23、黄锈石12-19、黄砂15-25、伊利石10-15、松香甘油酯 4-6、疏水性气相二氧化硅5-10、油酸镁2-4、聚乙烯醇缩丁醛5-8、硬脂酸丁酯3-5、山嵛酸酰胺2-3、氢氧化钙5-10、纳米抗菌粉4.5-6.5。本发明制得的陶瓷器皿机械性能好，吸水率低，耐水性优异，防潮防霉，大大拓宽了其应用范围。
【IPC分类】C04B33/13
【公开号】CN104973850
【申请号】CN201510319981
【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