本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种负离子易洁功能陶瓷添加剂。
背景技术
当前，室内环境以及人类食用的产品以及水类污染逐渐加剧，其主要污染物是甲醛，铅，镉，汞，氰化物等有害化学物质。人们长期生活在这样的污染环境中，接触着受到污染的食品，对身体危害非常大，常常会诱发各种疾病。同时，各种洗洁精的使用也会造成地下水污染以及危害着人类的身体健康，有关数据表明，我国每年洗洁精的使用量在30万吨到40万吨之间，虽然洗洁精从理论上说无毒，但是有些有害的物质单体会通过皮肤消化系统被人体吸收到体内，当这些有害物质在人体内达到一定程度时，就会危害身体健康。洗洁精里面含有的阳离子、阴离子表面活性剂，能除去皮肤表面的油性保护层，进而腐蚀皮肤；洗洁精里面的烷基磺酸盐等化学物质能抑制氧化酶的活性，导致皮肤中的黑色素由无色变为黑色而出现大量的蝴蝶斑；有些化学物质进入人体后会损害淋巴系统引起人体抵抗力下降等等。
因此，研究制作一种能改善环境和食品污染，改善水质和活化水的，且具有易洁防污功能的陶瓷制品势在必行。这样不用任何化学物质或洗洁精就可以将陶瓷制品冲洗干净，既消除了食品的化学污染，活化了水，又可以节约用水，消除了各种化学物质对环境和人体造成的污染。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有电自极化性能、在光源条件下可产生负离子的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石10-16％、5-15微米的电气石16-25％、5-20微米的海文石5-15％、纳米二氧化钛8-12％、纳米氧化锌6-8％、无铅熔块5-10％、稀土材料7-20％、超细氧化铝8-10％、超细石英粉8-15％和碳酸钠5-10％。
其中，优选的技术方案如下：
所述的稀土材料为硝酸铈和/或氧化钕；稀土材料为硝酸铈和氧化钕时，以添加剂总质量100％计，硝酸铈的含量为4-10wt.％。
所述的无铅熔块优选以下质量百分比的原料按照以下步骤制成：
将长石30％、石英9％、碳酸钙6％、理辉石10％、熟滑石9％、碳酸钠13％、氧化锌10％、碳酸钡5％、熟同土8％，混匀，筛分至10目-20目，于1560-1580℃熔化，水淬后磨碎至250-300目，烘干制得。
所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂的制备方法是先将无铅熔块、稀土材料、超细氧化铝、超细石英粉和碳酸钠混合球磨8-10小时，再加入5-20微米的崇光石、5-15微米的电气石、5-20微米的海文石、纳米二氧化钛和纳米氧化锌球磨8-10小时，得到粒径1-10微米的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂可以添加到陶瓷原料中制成陶瓷，所述陶瓷包括胚体和釉料，
胚体外加负离子易洁功能陶瓷添加剂，以胚体所用原料总质量100％计，添加剂用量占胚体所用原料总质量的5-10％；
釉料外加负离子易洁功能陶瓷添加剂，以釉料所用原料总质量100％计，添加剂用量占釉料所用原料总质量的5-10％。
其中，胚体和釉料由如下质量百分比的原料制成：
胚体：骨粉43-45％、长石10-12％、石英5-7％、硬质高岭土35-38％和软质粘土3-5％；
釉料：长石20-25％、石英23-26％、硼酸10-13％、硼砂12-15％、氢氧化铝4-6％、熟滑石5-7％、碳酸钡4-6％、氧化锌8-10％、碳酸锶6-9％和碳酸锂1-3％。
胚体和釉料进一步优选由如下质量百分比的原料制成：
胚体：骨粉43％、长石12％、石英7％、硬质高岭土35％和软质粘土3％；
釉料：长石21％、石英23％、硼酸11％、硼砂13％、氢氧化铝5％、熟滑石6％、碳酸钡5％、氧化锌8％、碳酸锶6％和碳酸锂2％。
坯体是以ca3(po4)2、sio2以及al2o3为主体的高档胎体，胚体中还可以外加泥浆调整剂，泥浆调整剂包括水玻璃、碱粉、纤维素中的一种或多种，以胚体所用原料总质量100％计，泥浆调整剂的用量为0.01-0.4％。
所述陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照胚体、釉料、负离子易洁功能陶瓷添加剂的配方量准备好原料；
(2)胚体用料制备：将胚体所用原料与负离子易洁功能陶瓷添加剂混合后，装入球磨机进行70-75小时球磨，球磨至物料细度达到200目筛全部通过，然后再将磨细的物料通过200目筛放料，200目筛上部设置除铁棒进行除铁，放出的物料通过滤泥机，制成含水率为23-26wt.％的泥饼，泥饼通过真空搅泥机，连续搅泥2-3遍，之后密闭放置5-7天，备用；
(3)釉料用料制备：将釉料所用原料混合后，磨碎至10-20目，于1560-1580℃熔化，再进行水淬、干燥；向釉料里面加入负离子易洁功能陶瓷添加剂后，装入球磨机进行75-80小时球磨，球磨至物料细度达到250目筛全部通过，测试釉浆比重在1.85-1.90之间，然后再将磨细的物料通过250目筛放料，250目筛上部设置除铁棒进行除铁，备用；
釉浆比重的范围在1.85-1.90之间，如果比重稍微偏小，则需要釉浆放置沉淀后渐放出多余的水，如果比重稍微偏大，则需要渐加水直至比重达到合理的范围之内，一般，只要装料时严格按照物料和水的重量比来控制加入量，研磨好后的釉浆比重基本在合理范围之内不需要调整。
(4)烧成：采用两步烧成制度，
第一步，坯体的烧成：
将步骤(2)胚体用料制成胚体后，先进行素烧，烧成温度1270-1310℃，烧成时间20-30h；
第二步，釉坯的烧成：
将素烧之后的产品上釉，然后进行釉烧，烧成温度1130-1190℃，烧成时间10-15h。
釉烧之后的产品还可以进行贴花纸，贴花纸后，需要再进行烧成，烧成温度1100-1150℃，烧成时间6-8小时。
所述坯体薄而轻、通透性强、热稳定性强，釉料为无铅无镉的高亮度釉，釉面光洁如玉，透明度高，白度好。
所述负离子陶瓷制品经历过三次高温烧成之后，其画面完全浸入釉面中，从根本上杜绝了花纸的颜色及其他物质如铅、镉的溶出，永远不褪色。
本发明所用的原料均为市售产品。其中超细氧化铝、超细石英粉的粒径均为100±10纳米。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，是一种新型的功能材料，所述添加剂是以含硼为主的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，同时调配有硝酸铈，氧化钕等稀土类材料。其用料中，崇光石是淄博当地所产的一种稀有珍贵矿石，它的形成距今有两亿多年的时间，经国家权威机构检测崇光石粉体的负离子释放量非常高。电气石和崇光石具有类似的矿物结构，是一种硅酸盐类矿物，同样具有产生负离子的功能。海文石属于一种钠钙石，还含有铁、铜、钒等，本身具有熔解释放的功能，有舒缓，稳定人体的情绪和调节人体脉轮的能量。合理复配三种矿石的组成，使之相互影响，协同增效。电气石和崇光石在矿物中属于三方晶系，其截面是带圆弧的三角形，但其两种三角形的大小和形状并不一样，而海文石在矿物中属于三斜晶系，晶体显示为棱形板状体，以上三种矿物在他们单一存在的时候，压力或温度的变化所产生的电势差是单一的，而三种矿物同时存在的情况下，不同的晶格会在压力或温度有变化的情况下，所产生的电势差互相补充，释放出最多的电子，进而最大化的影响到其邻近的空气或者水分子形成更多的负离子，矿石晶格的振动和电极性是不会随时间消失的，因此释放负离子是持续的，永久性的。无铅熔块是一种不含任何重金属例如铅、镉等的助熔剂，是很多矿物和化工物料的结合体，同时里面含有大量的碱金属和碱土金属，会降低陶瓷釉面的表面张力；氧化铝，石英是陶瓷产品中的骨架成分，通过和无铅熔块以及氧化锌的合理调配，使粉体的熔化温度达到和陶瓷烧成温度相吻合的范围内，同时将该添加剂添加到陶瓷中时，能提过陶瓷釉面的表面张力。纳米氧化钛具有非常好的乳浊效果，再配合以稀土物质氧化铈或硝酸铈的催化作用下，在陶瓷釉面上会产生很强的亲水，憎油的功效。在上述各种原料的相互作用下，陶瓷产品的釉面，就会具有永久不沾油，极易清洗的特性。
此外，负离子易洁功能陶瓷添加剂对血液有一定的净化能、细胞复活作用，可以增强人体的抵抗力，还可以除去各种异味，具有较强的吸附与分解作用。负离子易洁功能陶瓷添加剂自身具有电磁场，具有自极化性能。当温度和压力有微小变化时，即可使矿石晶体之间产生电势差(电压)。这个能量可促使周围空气中水分子发生电离，脱离出的电子附着于邻近的水和氧分子，使它们转化为空气中的负离子，催化分解甲醛等有害有机分子、促进空气中悬浮物的沉降，从而净化空气；将该添加剂添加到陶瓷中制成陶瓷产品，并经陶瓷产品处理的水，不仅可增加人体所需要的多种矿物质，而且使水中离子变化活跃，可以调节水质；同时，能吸附水中因污染所致的微量毒性物质如水银、镉、酞酸脂、氰化物、氯气和多种有害细菌，调节水的ph值至中性或弱碱性，具有活化水分子的作用，从而把水变成洁净的活性矿物水。该陶瓷具有持续释放负离子和远红外线的功能，具有活化水，去除异味，极易清洗(不需要洗洁精)，抗菌等健康功能。
经检测，本发明所述的陶瓷释放的负离子浓度远远大于普通陶瓷同等条件下的释放量，其释放量为500-600个/立方厘米。使用陶瓷后的水质，其口感明显有改变。另外，因为陶瓷釉面含有较高的碱性金属离子、氧化钛、氧化铈，对水有很强的亲和力，明显的憎油，与普通陶瓷相比，沾油之后的负离子陶瓷产品，极易清洗，不需洗洁精，不藏垢不沾污，只用水冲洗即可去掉油污。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例中无铅熔块由以下质量百分比的原料按照以下步骤制成：
将长石30％、石英9％、碳酸钙6％、理辉石10％、熟滑石9％、碳酸钠13％、氧化锌10％、碳酸钡5％、熟同土8％，混匀，筛分至10目-20目，于1560-1580℃熔化，水淬后磨碎至250-300目，烘干制得。
实施例1
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石16％、5-15微米的电气石19％、5-20微米的海文石12％、纳米二氧化钛8％、纳米氧化锌6％、无铅熔块6％、硝酸铈8％、超细氧化铝9％、超细石英粉11％和碳酸钠5％。
制备方法是先将无铅熔块、稀土材料、超细氧化铝、超细石英粉和碳酸钠混合球磨9小时，再加入5-20微米的崇光石、5-15微米的电气石、5-20微米的海文石、纳米二氧化钛和纳米氧化锌球磨9小时，得到粒径1-10微米的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
实施例2
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石10％、5-15微米的电气石25％、5-20微米的海文石10％、纳米二氧化钛8％、纳米氧化锌6％、无铅熔块5％、氧化钕10％、超细氧化铝8％、超细石英粉12％和碳酸钠6％。
制备方法同实施例1。
实施例3
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石12％、5-15微米的电气石23％、5-20微米的海文石5％、纳米二氧化钛10％、纳米氧化锌7％、无铅熔块5％、硝酸铈4％、氧化钕5％、超细氧化铝9％、超细石英粉13％和碳酸钠7％。
制备方法同实施例1。
实施例4
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石10％、5-15微米的电气石25％、5-20微米的海文石8％、纳米二氧化钛10％、纳米氧化锌7％、无铅熔块5％、硝酸铈6％、氧化钕3％、超细氧化铝10％、超细石英粉8％和碳酸钠8％。
制备方法同实施例1。
实施例5
本发明所述的负离子易洁功能陶瓷添加剂，由如下质量百分比的原料制成：
5-20微米的崇光石12％、5-15微米的电气石18％、5-20微米的海文石11％、纳米二氧化钛10％、纳米氧化锌6％、无铅熔块7％、硝酸铈8％、超细氧化铝9％、超细石英粉14％和碳酸钠5％。
实施例6
本发明所述的添加负离子易洁功能陶瓷添加剂的陶瓷，包括胚体和釉料，胚体和釉料由如下质量百分比的原料制成：
胚体：骨粉43％、长石12％、石英7％、硬质高岭土35％和软质粘土3％；外加5％实施例1制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
釉料：长石21％、石英23％、硼酸11％、硼砂13％、氢氧化铝5％、熟滑石6％、碳酸钡5％、氧化锌8％、碳酸锶6％和碳酸锂2％；外加8％实施例1制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
所述陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照胚体、釉料、负离子易洁功能陶瓷添加剂的配方量准备好原料；
(2)胚体用料制备：将胚体所用原料与负离子易洁功能陶瓷添加剂混合后，装入球磨机进行75小时球磨，球磨至物料细度达到200目筛全部通过，然后再将磨细的物料通过200目筛放料，200目筛上部设置除铁棒进行除铁，放出的物料通过滤泥机，制成含水率为25wt.％的泥饼，泥饼通过真空搅泥机，连续搅泥3遍，之后密闭放置7天，备用；球磨时，物料、水、球石三者质量比为1：1：2；
(3)釉料用料制备：将釉料所用原料混合后，磨碎至10-20目，于1560-1580℃熔化，再进行水淬、干燥；向釉料里面加入负离子易洁功能陶瓷添加剂后，装入球磨机进行75小时球磨，球磨至物料细度达到250目筛全部通过，测试釉浆比重为1.86，然后再将磨细的物料通过250目筛放料，250目筛上部设置除铁棒进行除铁，备用；球磨时，物料、水、球石三者质量比为1：0.33：2；
(4)烧成：
第一步，坯体的烧成：
将步骤(2)胚体用料制成胚体后，先进行素烧，烧成温度1300℃，烧成时间25h；
第二步，釉坯的烧成：
将素烧之后的产品上釉，然后进行釉烧，烧成温度1150℃，烧成时间12h。
实施例7
本发明所述的添加负离子易洁功能陶瓷添加剂的陶瓷，包括胚体和釉料，胚体和釉料由如下质量百分比的原料制成：
胚体：骨粉45％、长石11％、石英6％、硬质高岭土35％和软质粘土3％；外加8％实施例2制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
釉料：长石25％、石英24％、硼酸10％、硼砂12％、氢氧化铝4％、熟滑石5％、碳酸钡4％、氧化锌9％、碳酸锶6％和碳酸锂1％；外加10％实施例2制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
所述陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按照胚体、釉料、负离子易洁功能陶瓷添加剂的配方量准备好原料；
(2)胚体用料制备：将胚体所用原料与负离子易洁功能陶瓷添加剂混合后，装入球磨机进行70小时球磨，球磨至物料细度达到200目筛全部通过，然后再将磨细的物料通过200目筛放料，200目筛上部设置除铁棒进行除铁，放出的物料通过滤泥机，制成含水率为26wt.％的泥饼，泥饼通过真空搅泥机，连续搅泥3遍，之后密闭放置6天，备用；球磨时，物料、水、球石三者质量比为1：1：2；
(3)釉料用料制备：将釉料所用原料混合后，磨碎至10-20目，于1560-1580℃熔化，再进行水淬、干燥；向釉料里面加入负离子易洁功能陶瓷添加剂后，装入球磨机进行78小时球磨，球磨至物料细度达到250目筛全部通过，测试釉浆比重为1.88，然后再将磨细的物料通过250目筛放料，250目筛上部设置除铁棒进行除铁，备用；球磨时，物料、水、球石三者质量比为1：0.35：2；
(4)烧成：
第一步，坯体的烧成：
将步骤(2)胚体用料制成胚体后，先进行素烧，烧成温度1280℃，烧成时间22h；
第二步，釉坯的烧成：
将素烧之后的产品上釉，然后进行釉烧，烧成温度1180℃，烧成时间10h。
实施例8
本发明所述的添加负离子易洁功能陶瓷添加剂的陶瓷，包括胚体和釉料，胚体和釉料由如下质量百分比的原料制成：
胚体：骨粉44％、长石10％、石英5％、硬质高岭土37％和软质粘土4％；外加10％实施例3制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
釉料：长石23％、石英25％、硼酸10％、硼砂14％、氢氧化铝4％、熟滑石5％、碳酸钡4％、氧化锌8％、碳酸锶6％和碳酸锂1％；外加8％实施例3制备的负离子易洁功能陶瓷添加剂。
制备方法如实施例6，只是将釉烧之后的产品贴花纸后，进行烧成，烧成温度1130℃，烧成时间7小时。
将实施例6-8制备的陶瓷产品，按照以下进行测试：
实施例6的陶瓷产品：使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为513，543，564，509，567，512，523，549，平均值为：535ion/cc(个/立方厘米)。
实施例7的陶瓷产品：使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为：544，545，565，510，533，576，529，527，平均值为：541ion/cc(个/立方厘米)。
实施例8的陶瓷产品：使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为555，546，576，529，538，540，566，539，平均值为：549ion/cc(个/立方厘米)。
对比例1
将实施例1中的崇光石和海文石全部替换为电气石，制备方法如实施例1，制备出添加剂以后，再按照实施例6制备出陶瓷，并按照以下进行测试：
使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为：213，198，265，176，301，209，198，199，平均值为：220ion/cc(个/立方厘米)。
对比例2
将实施例1中的崇光石全部替换为电气石，制备方法如实施例1，制备出添加剂以后，再按照实施例6制备出陶瓷，并按照以下进行测试：
使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为：312，356，298，333，367，289，359，342，平均值为：332ion/cc(个/立方厘米)。
对比例3
将实施例1中的海文石全部替换为电气石，制备方法如实施例1，制备出添加剂以后，再按照实施例6制备出陶瓷，并按照以下进行测试：
使用负离子测试仪com-3010pro在陶瓷产品表面测试，要求测试仪置于陶瓷表面上20秒后，读取测量值，共测试八次，取其平均值，即为陶瓷表面释放负离子的测量值。测量值为：358，367，296，337，376，341，310，376，平均值为：345ion/cc(个/立方厘米)。