抗菌岩板及其制备方法与流程

本申请是申请号为202010637823.0、申请日为2020年7月6日、发明名称为“抗菌釉粉、抗菌岩板及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种具有抗菌功能的抗菌釉粉、陶瓷岩板及其制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。

背景技术：

随着消费者对生活品质、生活环境的要求日渐提高，个性化定制、健康环保成为未来家居装饰材料的关键词。且单一的装饰材料已经很难满足消费需求，而以“颜值+健康”为特点的材料已经成为大势所趋。装饰材料也从传统的天然石材发展到瓷砖、人造石再到今天的岩板。目前陶瓷岩板的主要应用领域为厨房的台面板、餐桌、橱柜面板、衣柜等，和人们的食物、餐具、衣物等密切接触，因此开发出具有抗菌功能的岩板产品，具有较高的实用价值，可以降低感染细菌的风险。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种抗菌釉粉、使用该抗菌釉粉制得的抗菌岩板及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种抗菌釉粉，所述抗菌釉粉的化学成分包括：sio2：46.0～52.0％、al2o3：18.0～22.0％、cao：6.0～8.0％、k2o：3.0～5.0％、zno：5.5～10.0％、na2o：2.0～3.0％、mgo：0.3～0.6％、bao：5.0～7.0％、bi2o3：1.0～2.0％、ceo2：0.2～0.5％、p2o5：0.6～1.5％、zro2：0.4～1.3％、ag：0.1～0.3％，烧失：3.0～4.0％。

根据上述发明，使用该抗菌釉粉制得的釉层的防污等级可达5级，耐磨性能达到6000转(4级)，大肠杆菌抗菌率＞90％，金黄色葡萄球菌抗菌率＞90％。

优选地，所述抗菌釉粉的化学成分还包括la2o3、nd2o3。

第二方面，本申请提供一种抗菌岩板，所述抗菌岩板的表面釉层使用干粒抗菌釉料制得，所述干粒抗菌釉料中含有上述抗菌釉粉。

根据上述发明，使用抗菌釉粉实现了岩板的抗菌功能，该抗菌岩板的防污等级可达5级，耐磨性能达到6000转(4级)，大肠杆菌抗菌率＞90％，金黄色葡萄球菌抗菌率＞90％。

优选地，所述干粒抗菌釉料包括：哑光干粒12％～15％，低粘滚筒印油34～38％，高粘滚筒印油12～15％，抗菌釉粉24～28％，水10～14％，其中所述哑光干粒的化学成分包括sio2：52.0～55.0％、al2o3：18.0～20.0％、cao：15.0～17.0％、k2o：2.0～2.5％、na2o：2.5～3.5％、zno：4.0～5.0％、sro：0.5～1.0％、mgo：0.3～0.6％、bao：0.1～0.5％，zro2：0.1～0.5％。

优选地，所述哑光干粒的颗粒细度为：100～250目占比：80～90％，250目～325目占比：10～20％。

优选地，所述抗菌岩板的坯体配方为：精选钠石粉6～9％，水磨石粉8～12％，高强水洗泥10～15％，黑滑石1.5～3％，高白铝石6～10％，钾长石粉20～25％，水洗球土12～16％，钾铝砂13～18％，钠长石粉6～9％。

优选地，所述抗菌岩板的坯体的化学成分包括：sio2：60～65％、al2o3：22～24％、fe2o3：0.4～0.6％、tio2：0.2～0.4％，cao：0.3～0.5％、mgo：0.4～0.6％、k2o：2.5～3.5％、na2o：3～3.5％、烧失4.5～5.5％。

第三方面，本申请提供上述任一抗菌岩板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按坯体配方配料，球磨、并根据设计图案进行浆料配色，通过调整色料加入量将颜色和设计图案调整一致，然后喷粉制得粉料；

将所得粉料布料后进行压机成型制得坯体；

在坯体上打印图案层；

在图案层上布施干粒抗菌釉料；

烧成。

优选地，采用摆动式釉柜喷干粒抗菌釉料，釉料比重1.32～1.35，流速20～25秒，施釉量：250～300g/m²。

优选地，烧成周期为130～150分钟，最高烧成温度为1190～1210℃。

附图说明

图1示出本发明一实施方式的抗菌岩板的表面。

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。以下各百分含量如无特别说明均指质量百分含量。

本发明一实施方式的抗菌釉粉的化学组成包括：按质量计，sio2：46.0～52.0％、al2o3：18.0～22.0％、cao：6.0～8.0％、k2o：3.0～5.0％、zno：5.5～10.0％(优选6.0～10.0％)、na2o：2.0～3.0％、mgo：0.3～0.6％、bao：5.0～7.0％、bi2o3：1.0～2.0％、ceo2：0.2～0.5％、p2o5：0.6～1.5％、zro2：0.4～1.3％、ag：0.1～0.3％，烧失：3.0～4.0％。除了上述氧化物外，抗菌釉粉中还可存在微量的稀土元素la2o3、nd2o3。

一些实施方式中，抗菌釉粉的原料配方可为：钾钠长石38～43％、高岭土7～10％、煅烧高岭土3～6％、白云石8～12％、硅灰石6～9％、氧化锌4～7％、碳酸钡6～10％、烧滑石8～12％、磷酸锆载银抗菌剂2～4％、氧化铋1～3％、氧化铈0.4～1％。

抗菌釉粉中含有ag，因此可以起到抗菌作用，另外bi在釉中以化合物存在、结合釉中的微量稀土元素，可以提高产品的抗菌性能。磷酸锆载银抗菌剂相较于纳米银有可添加到釉料中随砖坯一起高温烧成的优点。

本发明一实施方式的哑光干粒抗菌釉料包括：按质量计，哑光干粒12％～15％，低粘滚筒印油34～38％，高粘滚筒印油12～15％，抗菌釉粉24～28％，水10～14％。

所述哑光干粒的化学成分包括：按质量计，sio2：52.0～55.0％、al2o3：18.0～20.0％、cao：15.0～17.0％、k2o：2.0～2.5％、na2o：2.5～3.5％、zno：4.0～5.0％、sro：0.5～1.0％、mgo：0.3～0.6％、bao：0.1～0.5％，zro2：0.1～0.5％。哑光干粒的原料配方可为：按质量计，石英：12～18％，钾长石：12～15％，钠长石：13～18％，氧化锌：2.5～4％，碳酸钡：0.5～1.5％，碳酸锶：0.5～1.5％，硅酸锆：0.5～1％，方解石：25～30％，滑石：0.5～2.0％，高岭土15～20％，刚玉3～5％。该哑光干粒主要以钙长石晶体、硅锌矿晶体作为降低干粒光泽度物质，为了进一步降低干粒光泽度，降低碱物质含量的同时提高al2o3的含量来提高釉料始熔点，降低釉层针孔、开裂现象。

哑光干粒的颗粒细度可为：按质量计，100～250目占比：80～90％，250目～325目占比：10～20％，无325目以下细粉。具有这样的颗粒细度的哑光干粒能有效降低干粒过早熔融导致助熔能力过强，过度融解干粒熔块釉面光泽度过高现象。

低粘滚筒印油的粘度为110.5～117.5mpa·s。

高粘滚筒印油的粘度为1928.0～2147.5mpa·s。

哑光干粒抗菌釉料中含有一定含量的低粘滚筒印油和一定含量的高粘滚筒印油，从而可以有效调整釉浆悬浮性能，降低釉浆在使用过程中产生团聚、沉淀现象，保证哑光干粒在釉浆中分散的均匀性。

对于银系抗菌而言在高温状态下易形成氧化银而失去抗菌效果，本实施方式的哑光干粒抗菌釉料一价碱金属含量少，采用二价碱土金属作为溶剂，提高了釉料的熔融温度，减少烧成过程中熔融液对抗菌剂的影响，使得银离子抗菌能力得到最大化。

本发明一实施方式的岩板坯体配方为：按质量计，精选钠石粉6～9％，水磨石粉8～12％，高强水洗泥10～15％，黑滑石1.5～3％，高白铝石6～10％，钾长石粉20～25％，水洗球土12～16％，钾铝砂13～18％，钠长石粉6～9％。

该配方的化学成分包括：按质量计，sio2：60～65％、al2o3：22～24％、fe2o3：0.4～0.6％、tio2：0.2～0.4％，cao：0.3～0.5％、mgo：0.4～0.6％、k2o：2.5～3.5％、na2o：3～3.5％、烧失4.5～5.5％。

“精选钠石粉”是指钠含量达到8.5％以上的钠石粉。

“高强水洗泥”是指原矿泥经水洗除掉树枝等杂物加工制成且干燥强度大于15kg/cm²的黏土。

“高白铝石”是指降温白度为57°以上的铝石。

使用该配方制得的岩板切割性能优异，对于传统常规配方其al2o3含量基本在20％左右，本发明配方中al2o3含量为22～24％(基本在23％左右)，高含量的al2o3利于坯体形成大量的莫来石晶体，莫来石晶体其各向膨胀收缩均匀、热震稳定性极好、硬度大特点，极大可能提高了坯体内部应力均匀性，降低应力集中导致在后期冷加工过程中出现的崩裂现象。

本发明一实施方式的岩板具备坯体、图案装饰层、表面抗菌釉层。以下示例性说明该岩板的制备方法。

首先，制备坯体。按坯体配方配料，球磨、并根据设计图案进行浆料配色，通过调整色料加入量将颜色和设计图案调整一致。然后喷粉制得粉料。将粉料布于压机模腔中，用压机成型，得到坯体。坯体可于100～150℃干燥。

然后，在坯体上形成图案层装饰。例如可以采用数码打印机喷墨水形成图案层装饰。

然后，布施哑光干粒抗菌釉料。可采用摆动式喷釉柜喷釉的方式布施。采用这种方式可以使得釉面均匀性、平整度更高。施釉参数可包括：釉料比重1.32～1.35，流速20～25秒(该流速是指将100ml流速杯(伏特杯)装满待测物，打开流速杯下面小孔，将待测物从开始到流尽后的时间记为待测物的流速)，施釉量：250～300g/m²。采用该施釉参数可以保证釉面平整度的同时，减少釉层厚度，利于坯体、面釉层气体的排出，同时有效降低生产成本。

然后，入辊道窑慢速烧成。烧成周期可为130～150分钟，最高烧成温度可为1190～1210℃。采用该烧成工艺，可使产品切割性能优异，延迟烧成时间利于各类物质充分反应，大大减少大气孔的存在，同时裹住小气孔，小气孔的存在能有效阻断在切割过程中坯体内部应力扩散，降低应力过度集中导致坯体存在脆性概率。

烧成后还可以采用碳纤维柔刷模块对砖坯表面进行柔刷，提高岩板表面的手感舒适度。

本实施方式通过采用施哑光干粒抗菌釉料实现了岩板表层釉料的功能化且防污等级达到5级，耐磨性能达到6000转(4级)，大肠杆菌抗菌率＞93％，金黄色葡萄球菌抗菌率＞91％。

本发明的抗菌岩板的规格可为：760×2550×13.5mm、1200×2400×13.5mm、1200×2400×15.5mm、1600×3600×15.5mm等。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

步骤一：坯体配方为：精选钠石粉8.5％，水磨石粉11％，高强水洗泥12％，黑滑石1.5％，高白铝石6％，钾长石粉25％，水洗球土12％，钾铝砂15％，钠长石粉9％。配方的化学组成为：sio2：64％、al2o3：23％、fe2o3：0.4％、tio2：0.3％、cao：0.3％、mgo：0.5％、k2o：3％、na2o：3.5％、烧失5％。按坯体配方配料，球磨、并根据设计图案进行浆料配色，通过调整色料加入量将颜色和设计图案调整一致，特黑色料加入量为2.5％，后喷粉备用。

步骤二：采用大吨位压机ht36000型号压机成型1600×3600×15.5mm规格坯体；坯体干燥80min，干燥温度120℃。

步骤三：采用数码打印机喷白色墨水及其他颜色墨水形成图案层装饰。

步骤四：采用摆动式釉柜喷哑光干粒抗菌釉料。哑光干粒抗菌釉料组成为：哑光干粒15％，低粘滚筒印油35％，高粘滚筒印油14％，抗菌釉粉24％，水12％。哑光干粒化学组成为：sio2：53.5％、al2o3：18.2％、cao：16.7％、k2o：2.3％、na2o：2.8％、zno：4.4％、sro：0.8％、mgo：0.5％、bao：0.4％、zro2：0.4％。哑光干粒的颗粒细度为100～250目占比：85％，250目～325目占比：15％，无325目以下细粉。低粘滚筒印油购自佛山市星马制釉有限公司，型号为mt-108，高粘滚筒印油购自佛山市名墨釉料科技有限公司，型号为mj-9803。抗菌釉粉的配方为钾钠长石41％、高岭土9％、煅烧高岭土5％、白云石10％、硅灰石8％、氧化锌5％、碳酸钡8％、烧滑石9％、磷酸锆载银抗菌剂2.5％、氧化铋2％、氧化铈0.5％。磷酸锆载银抗菌剂购自晋大纳米科技(厦门)有限公司公司，型号为jdgkp-010y。抗菌釉粉的化学组成包括：sio2：46.8％、al2o3：18.7％、cao：8.2％、k2o：3.1％、zno：6.4％、na2o：2.2％、mgo：0.4％、bao：6.5％、bi2o3：1.6％、ceo2：0.2％、p2o5：1.3％，zro2：1.2％、ag：0.2％、烧失：3.2％。哑光干粒抗菌釉料比重1.33，流速22s，施釉量：280g/m²。

步骤五：辊道窑慢速烧成，烧成周期150min，最高烧成温度1195℃。

步骤六：采用碳纤维柔刷模块对砖坯表面进行柔刷，提高岩板表面的手感舒适度。

步骤七：磨边分级打包。

图1示出所得抗菌岩板的表面。

根据gb/t4100-2015(附录g)检测标准方法测试产品的防污性能和耐磨性能，结果显示，其防污等级为5级，耐磨性能达到6000转(4级)。

通过广东省微生物分析检测中心检测，结果显示，大肠杆菌抗菌率为98.45％，金黄色葡萄球菌抗菌率99.91％。

实施例2

与实施例1不同之处在于，坯体配方为：精选钠石粉9％，水磨石粉11％，高强水洗泥13％，黑滑石2％，高白铝石6％，钾长石粉25％，水洗球土12％，钾铝砂14％，钠长石粉9％。配方的化学组成为：sio2：65％、al2o3：22.5％、fe2o3：0.4％、tio2：0.3％、cao：0.3％、mgo：0.5％、k2o：3.5％、na2o：3％、烧失4.5％。经测试可知，所得岩板的防污等级为5级，耐磨性能达到6000转(4级)，大肠杆菌抗菌率为95.38％，金黄色葡萄球菌抗菌率98.52％。

实施例3

与实施例1不同之处在于，抗菌釉粉的配方为钾钠长石43％、高岭土8％、煅烧高岭土5％、白云石10％、硅灰石8％、氧化锌5％、碳酸钡8％、烧滑石9％、磷酸锆载银抗菌剂2.0％、氧化铋1.5％、氧化铈0.5％。抗菌釉粉的化学组成包括：sio2：47.8％、al2o3：18.8％、cao：8.4％、k2o：3.12％、zno：5.5％、na2o：2.2％、mgo：0.4％、bao：6.1％、bi2o3：1.6％、ceo2：0.2％、p2o5：1.2％、zro2：1.0％、ag：0.18％、烧失：3.6％。

经测试可知，大肠杆菌抗菌率为93.56％，金黄色葡萄球菌抗菌率92.74％。

实施例4

与实施例1不同之处在于，哑光干粒化学组成为：sio2：53.6％、al2o3：18.3％、cao：16.3％、k2o：2.3％、na2o：3.2％、zno：4.2％、sro：0.8％、mgo：0.5％、bao：0.4％、zro2：0.4％。经测试可知，大肠杆菌抗菌率为93.12％，金黄色葡萄球菌抗菌率91.59％。