专利名称：：一种抗菌陶瓷刀具及其制法的制作方法
技术领域：
：本发明属于精细陶瓷
技术领域：
，具体涉及一种抗菌陶瓷刀具及其制法。技术背景随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们的环保意识不断加强。同时由于环境恶化、地球变暖促使细菌滋生，产染病的感染、发病率也逐歩上升。尤其是SARS病毒、禽流感的肆虐更让人们认识到居家环境净化的重要性。现有技术中，家庭日常使用的刀具主要由金属或者合金制成，如果使用完毕清洗不及时或不彻底，容易滋生细菌。目前，工业发达国家在一些公共的场所，例如医院、餐厅、高级住宅等，开始推广抗菌卫生陶瓷制品。制备这种抗菌陶瓷使用的的抗菌剂主要有如下几种1.无机银系掺杂型抗菌陶瓷。抗菌剂是含银、铜等金属离子与一定载体的结合，即银系抗菌剂。这类抗菌剂主要用于陶瓷、搪瓷面釉，烧成后使其保持抗菌性能。其主要不足之处是1)抗菌剂一般用于陶瓷的表面或者面釉，限制了其应用领域；2)金属离子长期暴露在空气中，容易因氧化而变色；3)存在重金属离子进入食物的可能性，影响其安全性；4)抗真菌性差；5)金属银比较贵重，成本高。2.二氧化钛系光催化抗菌剂材料。抗菌剂是纳米光催化半导体材料，例如二氧化钛、氧化锌等，这类抗菌材料也需要通过一定的技术手段，在陶瓷的表面形成一层抗菌薄膜，例如采用溶胶一凝胶法将纳米二氧化钛以薄膜形式附着于陶瓷的釉面，然后经低温(一般小于700°C)烧烤，制成具有抗菌作用的陶瓷制品。这类抗菌剂的不足之处主要在于1)纳米抗菌层的光吸收和光催化效能较低，特别是在黑暗中将极大降低甚至丧失抗菌和杀菌效应;2)抗菌层的耐热性、持久抗菌性和安全性较差。
发明内容本发明的目的是提供一种抗菌陶瓷刀具，主要通过在原料中添加具有抗菌、抑菌性能的抗菌材料，从而使陶瓷刀具具有抗菌、抑菌的作用，解决现有技术中存在的问题；本发明另一个目的是提供了抗菌陶瓷刀具的制法。本发明具体采用如下技术方案一种抗菌陶瓷刀具，包括配料，其特征是，所述陶瓷刀具本质上以精细陶瓷材料为主要原料，添加L55wtM的抗菌材料制成；其中所述的精细陶瓷材料为超细氧化锆粉、塞隆陶瓷材料、氧化铝或氮化硅晶须增韧陶瓷材料、碳化钛或氮化钛基金属陶瓷材料中的一种；所述的抗菌材料是多功能健康陶瓷材料，所述多功能健康陶瓷材料粉末的平均粒径小于IO微米，其组成按重量百分比基于氧化物计为Si0240~70%、A120310~18%、Fe2030,5~2.5%、Na201.5~3.0、K200.1~5.5%、CaO0.19.0%、ZnO4.08.0%、B2031.02.4%、MgO0~4.0%，余量为稀土氧化物及其不可避免的杂质。本发明所述的多功能健康陶瓷材料制备方法，包括如下步骤(1)将20—50%的天然无机非金属矿、3—15%的电气石、1一5%的纳米复合耐高温抗菌材料、10—40%的石英、8—15%的氧化铝、4一10%的氧化锌、羧甲基纤维素和水依次放入球磨机中球磨，过325目筛，制成浆料；(2)将上述浆料注浆成块体、球型或施釉于陶瓷坯体，在烧结炉内1200—1350'C下烧结2小时，制成多功能健康陶瓷块，其中的羧甲基纤维素和水烧结时被去除；(3)将陶瓷块破碎成200目陶瓷粉后，放入球磨机内研磨成平均粒径小于10微米的陶瓷粉末，制成多功能健康陶瓷粉。其中所述的的天然无机非金属矿为蒙托石、铀长石、钾长石、高岭土和沸石中的一种或几种；所述的电气石是铁电气石、镁电气石和锂电气石中的一种或几种；所述的抗菌材料含有纳米氧化锌、纳米粘土、纳米稀土、纳米氧化硅、纳米氧化棚和纳米氧化镁。所述抗菌材料是由淄博博纳科技发展有限公司生产销售的商品。所述超细氧化锆粉是行业内一种常用的市售商品。所述塞隆陶瓷材料是英国LucasAymon公司研制的一种单相陶瓷材料，以Si3N为硬质相八1203为耐磨相，并添加少量助烧剂YO。采用塞隆陶瓷材料制得的陶瓷刀具，有很高的强度、韧性(抗弯强度可达1200MPa，硬度达1800HV)和抗热冲击性能，同时它的抗氧化能力、化学稳定性、抗蠕变能力与耐磨性能更高。氧化铝或者氮化硅晶须增韧陶瓷材料、碳化钛或者氮化钛基金属陶瓷材料的组成、制备均为现有技术，例如中国专利CN1271706A、CN1477222A、CN1515519A、CN1454869A、CN1789462A。所述的陶瓷刀具是水果刀、厨房刀、剪刀、理发刀、西餐刀中的一种。根据现有技术以及考虑到本发明方案的提示，可以本质上采用本发明的方法生产其他抗菌陶瓷餐具，例如陶瓷勺、陶瓷叉以及其他抗菌陶瓷餐具。所述的抗菌陶瓷刀具的制法包括如下步骤1)配料所述配料是将精细陶瓷材料与抗菌材料混合；2)湿法细磨；3)喷雾造粒4)等静压成型；5)烧成；6)后加工。本发明其他工艺条件与所采用的主要原料有关，其原料的细度、等静压成型的压力以及烧成制度在现有技术中有比较详细的报道，在此不做详述。本发明是关键点是加入抗菌材料使得硬质陶瓷材料具有抗菌、抑菌的功能，从而将应用于工业刀具的材料可以应用于民用。本发明的产品具有优良的抗菌、抑菌性能。按照JC/T897-2002检测本发明刀具的细菌总数过程和结果如下一、检测使用的仪器自控温湿度生化培养箱、电子天平、无菌工作台、电热鼓风干燥箱、高压蒸汽消毒器及相应的玻璃仪器。二、菌体处理将新鲜菌株(大肠埃氏菌ACTT9372，金黄色葡萄球菌ATCC6538)用生理盐水洗下，加入标量的营养肉汤，配成浓度为10dWg(ml)菌悬液作为实验样液，取灭菌试管将之作不同浓度的稀释，于培养基中培养以确定样液的活菌浓度。三、样品处理测试片为本发明的陶瓷刀具样片、标准片为陶瓷塑料样片。用蒸馏水洗净样片后用蒸汽灭菌锅灭菌处理，用究竟擦洗后置于工作台内紫外线照射灭菌2小时。四、检测步骤将菌液取O.lml滴于试片表面，覆相应大小的薄膜，使菌液平铺在试片表面，放入生化培养箱于37'C使其作用18—24小时。取出用无菌水冲洗下菌液，稀释后倾入培养基，于37'C下培养18—24小时计数。五、检验结果如表1所示表l检验结果表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>六、检验结论样品对大肠杆菌的杀灭率为99.9%以上，对金黄色葡萄球菌杀灭率为大于90%，具有较好的抗菌作用。具体实施方式实施例11)原料超细氧化锆粉(比表面积小于8平方，粒径在5—10um。淄博辰源粉体有限公司提供)95Kg，多功能健康陶瓷材料(自备)5Kg。其中多功能健康陶瓷材料的按照公告号为CN11903卯C专利公开的内容制备。2)制备方法，包括如下步骤将超细氧化锆粉与多功能健康陶瓷材料均匀混合，加入适量的水，湿法细磨12小时，喷雾造粒；在150200MPa下等静压成型，在高温1600'C下烧成512小时，然后研磨加工制得陶瓷水果刀。实施例21)原料塞隆陶瓷粉末(粒径在l一10um，英国LucasAyMon公司提供。)97Kg，多功能健康陶瓷粉(自备)3Kg。2)制备方法与实施例1基本相同，只是烧成温度为14501500°C、通过不同成型工艺，制得陶瓷厨房刀。实施例31)原料碳化钛基金属陶瓷材料(按照中国专利CN1271706A、CN1477222A公丌的技术方案制备)99Kg，抗菌材料(自备)1Kg。2)制备方法与实施例基本相同，只是烧成温度为1600_1850°C，通过不同成型工艺，制得陶瓷西餐刀。实施例41)原料氧化铝晶须增韧陶瓷材料(在A1203基体中加入一定量的碳化物晶须而成，从而可提高陶瓷刀具的断裂韧性。本实施例采用北京方大高技术陶瓷有限公司提供的市售商品。)96Kg。多功能健康陶瓷粉(自备)4Kg。2)制备方法将氧化铝晶须增韧陶瓷材料与多功能健康陶瓷材料均匀混合，加入适量的水，湿法细磨12小时，喷雾造粒；在200250MPa下热压成型，在高温15501600°C下烧成1015小时，然后研磨加工制得理发刀。实施例51)原料氮化硅晶须增韧陶瓷材料(在氮化硅基体中加入一定量的碳化物晶须而成，从而可提高陶瓷刀具的断裂韧性。本实施例采用及湖南长沙工程陶瓷公司生产的牌号为SW21的市售商品)95Kg，多功能健康陶瓷粉(自备)5Kg。2)制备方法与实施例4基本相同，只是烧成温度为15001550°C。权利要求1.一种抗菌陶瓷刀具，包括配料，其特征是，所述陶瓷刀具本质上以精细陶瓷材料为主要原料，添加1.5～5wt％的抗菌材料制成；其中所述的精细陶瓷材料为超细氧化锆粉、塞隆陶瓷材料、氧化铝或氮化硅晶须增韧陶瓷材料、碳化钛或氮化钛基金属陶瓷材料中的一种；所述的抗菌材料是多功能健康陶瓷材料，所述多功能健康陶瓷材料粉末的平均粒径小于10微米，其组成按重量百分比基于氧化物计为SiO240～70％、Al2O310～18％、Fe2O30.5～2.5％、Na2O1.5～3.0、K2O0.1～5.5％、CaO0.1～9.0％、ZnO4.0～8.0％、B2O31.0～2.4％、MgO0～4.0％，余量为稀土氧化物及其不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的抗菌陶瓷刀具，其特征是，所述的陶瓷刀具是水果刀、厨房刀、剪刀、理发刀、西餐刀中的一种。3.根据权利要求2所述的抗菌陶瓷刀具，其特征是，所述的抗菌陶瓷刀具的制法包括如下歩骤1)配料所述配料是将精细陶瓷材料与抗菌材料混合；2)湿法细磨；3)喷雾造粒4)等静压成型；5)烧成；6)后加工。全文摘要一种抗菌陶瓷刀具，属于精细陶瓷
技术领域：
，包括配料，其特征是，所述陶瓷刀具本质上以精细陶瓷材料为主要原料，添加1.5～5wt％的抗菌材料制成；其中所述的精细陶瓷材料为超细氧化锆粉、塞隆陶瓷材料、氧化铝或氮化硅晶须增韧陶瓷材料、碳化钛或氮化钛基金属陶瓷材料中的一种。本发明在精细陶瓷材料引入抗菌组分使得精细陶瓷制品具有抗菌、抑菌的功能，从而制得了一种抗菌功能的陶瓷刀具。文档编号C04B35/622GK101269961SQ20081001578公开日2008年9月24日申请日期2008年5月7日优先权日2008年5月7日发明者奚鸿馨,梁广川,梁金生,陈国英,魏成章申请人:淄博博纳科技发展有限公司