一种抗菌陶瓷杯的制作方法

本实用新型涉及一种抗菌陶瓷杯，可用于陶瓷技术领域。

背景技术：

目前，生活中饮用水用的器皿种类繁多，从功能上划分有保温杯、泡茶杯等，从材质上划分常见有不锈钢杯、玻璃杯、塑料杯、陶瓷杯等。而陶瓷杯的主要成分是高岭土、粘土、瓷石、瓷土、着色剂、青花料、石灰釉、石灰碱釉等。由于陶瓷杯的主要原材料是泥巴，不会浪费我们的生活资源，也不会污染环境，既不破坏资源，又无毒无害，选用陶瓷杯体现出对环保的认识，对我们生存环境的爱护。

陶瓷杯一般制作工艺流程为：练泥、制模、脱模、制坯、晒坯、修坯、素烧、上釉、釉烧等。由于陶瓷杯需要经历上述复杂工艺步骤，加上窑变过程不可控性等原因，陶瓷杯相对那些采用可塑性好、加工便利的材料制得而成的玻璃杯、不锈钢杯来说，其功能较为单一，且不具有抗菌功能，不能满足市场对饮水器皿的多种需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种抗菌陶瓷杯。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：一种抗菌陶瓷杯，包括陶瓷杯本体、设于陶瓷杯本体上方的杯盖及设于陶瓷杯本体一侧的把手，所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一层抗菌表层，

所述陶瓷杯本体的剖面为以下多层结构：

陶瓷基体层，

至少一釉层，附着于所述陶瓷基体层上面，

至少一抗菌表层，附着于釉层的外部表面，

其中，所述抗菌表层为纳米氧化锌抗菌层，在该层剖面结构中，氧化锌颗粒的粒径为9～45nm，氧化锌颗粒的粒间距为19～90nm，所有氧化锌颗粒的剖面面积之和占该层剖面面积的25～75%；所述釉层及抗菌表层，系将釉质和抗菌剂依次涂附在陶瓷基体层上面，经预设的烧结程序，于所述陶瓷基体层的上面依序形成有固态的釉层及抗菌表层。

优选地，所述抗菌表层的厚度为35~230nm。

优选地，所述抗菌表层的厚度为120~220nm。

优选地，所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一混合层，所述混合层包括第一层抗菌层和第二层抗菌层，所述第一层抗菌层附着于第二层抗菌层的外部表面，所述釉层及第一层抗菌层和第二层抗菌层，系将釉质和第一层抗菌剂和第二层抗菌剂分别涂附在陶瓷基体层上面，经预设的烧结程序，于所述陶瓷基体层的上面分别形成有固态的釉层、第一层抗菌层及第二层抗菌层。

优选地，所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一混合层，所述混合层包括交错设置或凹凸设置的第一层抗菌层和第二层抗菌层。

优选地，所述抗菌表层上附着设置有一增附层，所述增附层为氧化钛层，所述增附层的厚度为100~150nm，在该层剖面结构中，氧化钛颗粒的粒径为13～53nm，氧化钛颗粒的粒间距为25～105nm，所有氧化钛颗粒的剖面面积之和占该层剖面面积的35～85%。

优选地，所述陶瓷杯本体的边沿涂覆有一层抗菌表层，所述抗菌表层的剖面为波浪形。

优选地，所述陶瓷杯本体的内表面和外表面均全部涂覆有抗菌表层。

优选地，所述陶瓷杯本体的杯盖内表面上涂覆有抗菌表层，所述抗菌表层上附着设置有一增附层，所述增附层为氧化钛层，所述增附层的厚度为100~150nm。

优选地，所述陶瓷杯本体的把手上间隔地涂覆有抗菌表层。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本技术方案中的抗菌表层与陶瓷杯釉层同时烧制，一起成型，经烧制后附于釉层表面不会脱落，不会被洗涤和溶出，即可以通过接触杀死细菌，也可以在自然光条件下，通过光催化杀死细菌，从而达到安全、持久的抗菌效果。通过附于表面的纳米抗菌层达到优异的抗菌效果，还能增加陶瓷杯的强度、耐久性及弹性。

经过反复证实，所述抗菌陶瓷杯具有高活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种抗菌陶瓷杯的结构示意图。

图2为本实用新型的一种抗菌陶瓷杯的剖面结构示意图。

图3为本实用新型的一种抗菌陶瓷杯的剖面结构示意图。

图4为本实用新型的一种抗菌陶瓷杯的剖面结构示意图。

图5为本实用新型的抗菌表层的放大图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了一种抗菌陶瓷杯，如图1和图2所示，该抗菌陶瓷杯，包括陶瓷杯本体1、设于陶瓷杯本体上方的杯盖及设于陶瓷杯本体一侧的把手2，所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一层抗菌表层3。

所述陶瓷杯本体的剖面为以下多层结构：陶瓷基体层4，至少一釉层5，附着于所述陶瓷基体层上面，至少一抗菌表层3，附着于釉层的外部表面，其中，所述抗菌表层为纳米氧化锌抗菌层。如图3所示，在该层剖面结构中，氧化锌颗粒的粒径r为9～45nm，氧化锌颗粒的粒间距l为19～90nm，所有氧化锌颗粒的剖面面积之和占该层剖面面积的25～75%；所述氧化锌颗粒的分布形状为为不规则、不均匀分布。所述釉层及抗菌表层，系将釉质和抗菌剂依次涂附在陶瓷基体层上面，经预设的烧结程序，于所述陶瓷基体层的上面依序形成有固态的釉层及抗菌表层。

所述抗菌表层的厚度为35~230nm，在本技术方案中，所述抗菌表层的厚度优选为120~220nm。

如图4所示，所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一混合层6，所述混合层包括第一层抗菌层61和第二层抗菌层62，所述第一层抗菌层附着于第二层抗菌层的外部表面，所述釉层及第一层抗菌层和第二层抗菌层，系将釉质和第一层抗菌剂和第二层抗菌剂分别涂附在陶瓷基体层上面，经预设的烧结程序，于所述陶瓷基体层的上面分别形成有固态的釉层、第一层抗菌层及第二层抗菌层。所述陶瓷杯本体的内表面涂覆有一混合层，所述混合层包括交错设置或凹凸设置的第一层抗菌层和第二层抗菌层，该设置也可保证陶瓷杯本体的抗菌效果。

如图5所示，所述抗菌表层上附着设置有一增附层7，所述增附层为氧化钛层，所述增附层的厚度为100~150nm，在该层剖面结构中，氧化钛颗粒的粒径为13～53nm，氧化钛颗粒的粒间距为25～105nm，所有氧化钛颗粒的剖面面积之和占该层剖面面积的35～85%。

所述陶瓷杯本体的边沿涂覆有一层抗菌表层，所述抗菌表层的剖面为波浪形，在本技术方案中，所述抗菌层的剖面还可为其它形状。陶瓷杯本体的边沿经常与陶瓷杯本体内的茶水相接触，在陶瓷杯本体的边沿均涂覆有一层抗菌表层能够很大程度地抑制细菌的生长繁殖，达到安全、持久的抗菌效果。

所述陶瓷杯本体的内表面和外表面均全部涂覆有抗菌表层，所述抗菌表层的剖面为波浪形或山字形，在本技术方案中，所述抗菌层的剖面还可为其它形状。所述陶瓷杯本体的杯盖内表面上涂覆有抗菌表层，所述陶瓷杯本体的杯盖外表面上环状间隔地涂覆有抗菌表层，还可条纹间隔地涂覆，该设置保证了抗菌效果的同时也节省了生产成本。所述抗菌表层上还附着设置有一增附层，所述增附层为氧化钛层，所述增附层的厚度为100~150nm，所述增附层的设置大大地提高了陶瓷杯本体的抗菌性。所述陶瓷杯本体的把手上间隔地涂覆有抗菌表层，该设置保证了抗菌效果的同时也节省了生产成本，所述陶瓷杯本体的把手上还可条纹间隔地涂覆。

该陶瓷杯本体具有以下优点：

优异的耐高温（300-600℃），不燃，耐明火，高温下无有毒物质释放，

高硬度（6-9h），高温下硬度几乎无变化，耐划伤；

超耐候（>30年），优良的耐老化性、抗紫外性能；

抗菌，防霉，环保，无毒；

疏水（和水的接触角60-100度）疏油，抗沾污；

耐酸碱性，耐溶性，耐水，防腐蚀；

在高温下无有毒物质释放，抗菌，防霉，且不易沾垢，便于清洗。

以所述陶瓷杯本体的内外表面均涂覆有纳米氧化锌抗菌层为例：

陶瓷杯基体完全干燥或素烧后，进过修坯，清洁后，进行上釉，形成釉层，通过与釉层上釉相同方式将纳米氧化锌抗菌剂均匀附着于釉层表面，通过烧成工艺烧成后，在陶瓷杯基体表面依次形成釉层和抗菌层。

所述纳米氧化锌抗菌层的制备步骤为：

（1）纳米氧化锌、去离子水、聚丙烯酸钠按照3:20:1比例配置纳米氧化锌溶液；

（2）将（1）所得溶液在高速分散机上分散10min；

（3）将（2）所得溶液放入纳米研磨机研磨1小时，得到稳定的纳米氧化锌分散液。

纳米氧化锌抗菌层附于所述陶瓷基体层的步骤为：

（1）将陶瓷杯基体完全干燥或素烧；（2）陶瓷基体层修坯，表面清洁；（3）陶瓷基体层进行上釉，形成未烧结的釉层；（4）通过（3）相同方式将纳米氧化锌抗菌剂均匀附着于釉层表面；（5）放入窑炉通过烧成工艺烧成；（6）在陶瓷基体层表面依次形成釉层和抗菌层。

本实用新型中的抗菌表层，不仅能增加陶瓷杯本体的强度、耐久性及弹性，且安全无毒、化学稳定性高、抗菌性能稳定持久，在日常使用过程中，经过反复洗涤后，抗菌性仍能达到90%以上。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。